杨 多，张真真
(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)
唐山三友化工股份有限公司纯碱分公司成品车间主要负责纯碱的包装及码垛，其中纯碱包装因客户的需求，大体分为25～50 kg小袋包装，500～1 000 kg大袋包装和散装。随着市场逐步向大袋化、散装化需求的不断扩展，大袋包装量占比达到了我公司纯碱产量的70%左右，大袋称重合格率要求在96%以上。吨袋碱的销售直接以袋子数量做为计量单位，高于计量标准，直接造成公司经济效益损失，低于计量标准，造成客户损失，所以进一步控制好大袋包装机称重精度，保证公司效益和公司形象不受损失。
纯碱产品主要有两种，即轻质纯碱和重质纯碱，根据物料性质的不同，轻质纯碱堆积密度为500～600 kg/m3，重质纯碱堆积密度为1 000～1 200 kg/m3，干燥的纯碱为松散状物料，具有半流动性，粒度适中，流动性较好，一般靠自重进行物料的灌装。
我单位用净重式包装机以重力给料方式，采用上称重方式，对称重进行实时控制。电子秤包装机的电控系统具有称重显示、自动去皮、自动调零、自动误差修正、超差报警和自诊断功能。自动化程度高，除了人工套袋以外，其他人工辅助工作量很少，气缸能够自动脱袋口和脱挂袋，进料和夹袋处均有除尘和密封装置，防止粉尘飞扬，称重范围能够根据客户需要在500～1 200 kg/bag之间进行调整，称重误差≤±0.3%，包装能力>30 bags/h，气源用无水、无油、干燥仪表气，气源压力0.4～0.6 MPa。
经过长时间的使用摸索，影响包装机称重合格率的原因主要有以下几种：
1)包装袋加满溢出
我公司吨袋包装机全部为半自动包装机，需要人工将袋子挂在四个挂钩上，然后启动加料装置。在使用过程中，因袋子褶皱或者内衬没有完全打开，造成秤筒称量好的物料落入袋子，不能将袋子有效容积全部占用，物料自上口溢出，造成称重偏低，虽然此部分影响称重的因素，人工能够发现和干预，但给工人二次回收造成极大工作量，并且人为因素也带来一定的不确定性。
2)秤筒内物料排放不彻底
净重式包装机不论是秤筒加料或者是放料，全部依靠物料自重进行流动。我公司包装机称量装置的秤筒全部选用304不锈钢镜面板材质，理论上满足纯碱物理性质，秤筒内壁达到不粘料、不挂料的要求。实际使用过程中，因内壁的磨损、腐蚀、变形、超细粉物料挂壁等因素影响，秤筒排料最后阶段，极易出现排放不彻底的现象，秤筒剩余几千克，需要人工敲击或者振动锤敲击秤筒，进行振落。久而久之形成恶性循环，秤筒敲击部位，发生变形，秤筒挂料排放不彻底现象更加显著。
3)包装机日常故障影响
我公司包装机称重情况每8 h自检3次，但在每两次自检期间，包装机出现影响称重的故障时，依然存在一定的滞后性，例如加料弧形阀或者蝶阀漏料、称重传感器故障、卸料门接近开关故障、零点偏移过大、称量装置粘接等等。这一系列故障期间没有及时发现，就会导致称重不合格的袋碱直接进入货位。
3.1 包装口增设升降机构
针对因袋子褶皱或者内衬没有完全打开，造成包装袋加满溢出的问题，在包装口上侧增设了一套自动升降机构。工人将包装袋袋耳挂至袋钩，袋口套至包装口锁紧后，按动加料开关，升降机构自动上升，上升完毕后，包装袋底部距离输送皮带保持在100 mm高度，秤筒开始放料，放料结束后，升降机构自动下降将包装袋放置在输送皮带上，袋口锁紧装置、袋耳挂钩装置自动打开，一个包装过程结束。升降机构升降行程在0～500 mm可以根据实际需要自行调整，具有手动、自动两用脱钩功能，升降装置采用链条传动方式，上、下限位采用接近开关控制。优点主要在于升降装置提升后将包装袋悬空至输送皮带上方，依靠重力落至包装袋内的物料，能够将包装袋全部撑开。
图1 包装机升降装置
3.2 秤筒增设反吹放料装置
针对秤筒放料不彻底的问题，研发了多种辅助排料装置，例如敲击锤、气动锤等，但均属于物理施加外力的装置，易引起秤筒变形，恶性循环更加明显，并且敲击或者振动时，噪声较大。
用压缩空气吹扫的方式解决了上述问题。在秤筒锥段下方往上200 mm位置，围绕着秤筒锥段φ500均匀布置三个吹气孔，分别使用压缩空气管连接，与包装机称重控制系统连锁，在包装机秤筒放料剩余15 kg时，吹气系统启动一次，启动时间设定为0.5 s，所用压缩空气压力为0.4 MPa，利用压缩空气的瞬时喷发力，将秤筒所挂物料吹扫下来。
3.3 输送系统增设二次复检装置
针对包装机故障不能及时发现的问题，在输送皮带末端增设复检皮带，复检皮带下方安装有4个称重传感器，当包装完成的袋碱运输至末端复检皮带后，复检皮带控制箱显示称重数值，控制箱提前按照国标设定称重上下限，超出上下限后，复检皮带启动声光报警，操作人员对不合格的袋碱吊至检斤秤，进行核实并二次返工处理。复检皮带因属于运转设备，为确保使用的可靠性，一是每班次需使用1 t砝码进行校验，二是出现报警后，对袋碱进行检定与其数值对比。通过以上两种控制观察方式，调整复检秤准确度。
我公司吨袋包装称重合格率控制指标为≥96%，通过以上系列改造，实现了吨袋包装机称重合格率的不断提升，表1为改造前后对比情况。
表1 吨袋包装机称重合格率对比
下一步准备将二次复检数值传入DCS生产系统，形成曲线图，实现远程监控、对比、分析，将称重合格率作为卓越绩效评估指标。
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