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浅议碾米加工辅助工艺的设计与利用

来源: http://www.grain17.com  类别:实用技术  更新时间:2015-03-17  阅读

  摘要:阐述了碾米加工工艺中主体工艺与辅助工艺相辅相成的关系,重点分析辅助工艺在碾米加工工艺中的作用,然后对辅助工艺在碾米加工工艺中的分类、设计、使用展开论述,最后就辅助工艺给使用企业在降低能源、材物料消耗、减少用工、节省工时、文明生产、降低企业管理工作量等方面所带来的综合效益作一全面总结。
  关键词:主体工艺;辅助工艺;设计与使用;综合效益
  随着碾米企业间竞争的进一步加剧,企业在做好营销管理工作的同时,又要进一步地做好生产管理工作,而生产管理工作的重点又是生产成本的综合管理,影响产品生产成本的因素是多方面的,如原料质量、企业内部管理、生产加工等,就生产加工而言,其基础条件是生产工艺,它的合理性、先进性、灵活性在很大程度上决定着生产成本,而生产工艺的合理性、先进性、灵活性又直接受到企业的生产规模、资金、车间空间、综合技术水平等方面的影响,一般来讲,企业生产规模越大、资金越雄厚、技术水平越高,其自身设计或合作设计出的生产工艺也就越合理、越先进、越灵活。当然由于其各自生产工艺的不同,加工同样质量的原料与出同样标准的成品,最后得到的综合经济效益是明显不一样的,有的差距还很大,就其大米加工工艺原理而言,可以分为主体工艺和辅助工艺,主体工艺是不同生产规模的大米加工企业基本都具备的,而辅助工艺就不是每个企业都有条件具备的了。它的设计与配备均要受其生产规模、企业资金、车间空间(尤其车间空间位置)、企业自身综合技术水平、经营决策者们长远的发展观念等方面的严重制约,就其辅助工艺在大米加工过程中所起的作用也是不可忽视的,在一定程度上所产生的综合效益也不一定比主体工艺差多少,这一点尤其是在大米市场销售价格与生产成本严重倒挂的情况下表现得愈加明显,而且其研究、探讨的空间还很大。现就辅助工艺方面有关内容谈谈个人的看法,仅供同行们参考!
  1. 辅助工艺在大米加工工艺流程中的位置分类
  辅助工艺在大米加工中起着弥补主体工艺因多种因素原因而造成的加工缺陷,在加工工艺中起一个“可有可无”的角色,顺随其主体加工工艺而产生,不能独立产生,但能独立存在。一般有以下几类:①原料进仓类;②清理砻谷类;③谷糙分离类;④碾米类;⑤成品整理类;⑥副产品整理类;⑦清理工段前路通风除尘类;⑧其它辅助工艺。现就以上分类逐一介绍:
  1.1  原料进仓类
  对于大米加工企业,所有的合格原料一般都要经过收购(调拨)、入库、周转、二次入库等好几个中间环节才能到车间进行加工,如果我们在稻谷入车间前设立一定储备量的原料仓(如立筒库),并使原料仓(立筒库)与车间通过输送机相连,当合格原料入厂时,可以先直接放到原料仓(立筒库)中,车间加工时,可以直接从原料仓(立筒库)中放出,这样就凭空省去几个中间环节,从而节约了大量费用,这种原料仓可因企业实际情况,如空间位置、自有资金等方面而定,尽量做大,同时原料处理台时产量要大,不能低于开机产量的3~4倍,这样可以在较短时间内处理完原料进仓工作,这种方法特别适宜于用工紧张与使用峰谷电企业,但也同时降低企业管理难度,此方面内容详见参考文献【2】。
  1.2清理砻谷工序辅助工艺
  1.2.1 清理工序辅助工艺
  稻谷在清理工序中,经过筛选、去石、风选、除尘分离后将产生如下几种清理下脚:①大、中型轻、重杂质;②粒度在直径2.0mm(含颗粒状)以下的小杂质;③石子等矿物质;④除尘风网分离出的灰尘、瘪谷等轻杂质;⑤砻谷机、去石机、清杂筛风网上的分离器所分离出的整粮(微量)、次粮、糙碎、瘪谷。企业可根据自身实际情况进行作价销售、粉碎等分类处理。对于粒度在直径2.0mm(含颗粒状)以下的小杂质和除尘风网分离出的灰尘、瘪谷等轻杂质可以另立工艺或与除尘风网组合,利用“一风多用”原理将其随稻壳输送过程一道均匀混入到稻壳中,最后随稻壳一起进行粉碎或处理,此方面内容见参考文献【3】。
  1.2.2砻谷工序辅助工艺
  稻谷加工过程中,成品产量、质量、出率、加工成本的高低很大程度上决定于砻谷工序的工艺效果,从砻谷的工艺效果产量、脱壳率、单位胶耗指标来看,关键决定于进机稻谷的质量,从砻谷机理上讲,稻谷纯度越高、粒度越整齐饱满,其加工工艺效果越好,而纯度越低、粒度越不整齐,其加工工艺效果越差,现实加工中,进砻谷机的稻谷不全为粒度完全整齐、纯度又高的稻谷,而是由大部分粒度完整的稻谷、一部分经谷糙分离设备分离出来的回砻谷组成,回砻谷中有完整稻谷、半脱壳稻谷、整糙、碎糙米以及极少部分未能分离出来的稻壳,以这样的混合体进入到砻谷机中进行砻谷,经砻谷机同样辊间压力砻谷后,将直接导致以下结果:正常稻谷部分脱壳了;半脱壳稻谷基本全部脱壳了,其中一部分成碎糙米;整糙米经一定压力搓撕后,一部分变成碎糙米;而原来碎糙米就更碎了。这样再进入后道谷糙分离工艺进行分离,势必造成恶性循环。如果我们试想设立一个砻谷旁路,即砻谷辅助工艺也可称其叫分级砻谷,就是单独用一台砻谷机专门处理“纯稻谷”,而用另一台专门处理“回砻谷”,这样用两种压力等级来分别处理以上“纯稻谷”和“回砻谷”,采用这样工艺有如下优点:①可以提高整个砻谷工序的工作效率,即各台砻谷机的台时产量;②优化砻谷工艺指标效果;③可以大大提高砻谷机单位胶辊脱壳量;④生产过程中,还可以与原砻谷机互补调节,不会因原砻谷机短时故障而导致生产中断;⑤在稻谷品质较好时,可以利用上方储存料斗做间隙启动,单独处理回砻物料,如果回砻物料太少,还可以从原砻谷机上方料斗中引流一部分“纯稻谷”来加工,以保证各台砻谷机来料充足;⑥可以提高单位时间内净糙产量与净糙完整率。
  1.3 谷糙分离工序辅助工艺
  我们在日常加工管理中可以发现,任何一家企业都不能保证全年中所加工的稻谷都符合规定标准,其砻下物料都符合谷糙分离设备进机物料的质量要求,所以使用任何一台谷糙分离设备都很难同时达到以下要求:①净糙产量“高”(相对于本设备理论产量);②物料分离后达到两头净,即回砻谷“断”糙,净糙“断”谷;③回本筛质量及产量在规定的质量指标范围内。这样我们可以采用主体、辅助工艺相互结合的办法即复式谷糙分离工艺,就是用二道谷糙分离设备串联起来进行谷糙分离,原理就是用第二道谷糙分离设备专门来处理第一道谷糙分离设备回本筛物料,这样就可以这到以上技术要求。如日产120吨精制米厂,选用一台双体MGCZ45×20×2和一台MGCZ100×8—10层单体筛组成复式谷糙分离工艺。工艺设计时,尽量做到双体、单体筛全部为全自动控制,做到有料工作,无料停机。可以看出,这种复式谷糙分离工艺具有以下优点:①可以整体上提高单位时间净糙产量:②大大减轻操作工的工作强度;③主、辅谷糙分离工艺互补,不论从分离效率上,还是从提高谷糙分离工艺有关工艺指标上讲,都是比较科学的;④当原料品质较好,出糙产量较高,可以足够满足后道工艺加工时,第二道谷糙分离设备可开可停,当然在工艺设计时就应优先考虑这一点。
  1.4 碾米工序辅助工艺
  一般来讲,碾米工艺基本都是3—4道多机碾白,采用这种工艺布置,其原理无非就是在达到一定成品精度等级的前提下,使成品的增碎控制在最低限度,同时作为加工盈利企业又不能不考虑单位成品电耗,所以在碾米工艺设计时,有必要优先考虑碾米工序辅助旁路工艺,即将最后一道或最后二道碾白设计为可开可停,尽量使在不影响碾白工艺指标的前提下,碾白道数越少越好。
  1.5 成品处理工序辅助工艺
  成品处理一般分为分级提纯、抛光、色选、配米等
  1.5.1分级提纯辅助工艺
  成品分级提纯一般有两种方法:一种是利用整米、碎米、米粞粒度不同进行分级,所用设备一般为平转白米筛;另一种就是利用整米、碎米、米粞粒度、摩擦系数等方面的物理特性差异进行分级,所用设备一般为重力白米分级机。以上两种设备用于成品分级时各有其特色,但有一点可以肯定,就是从最后一道米机出来的白米质量要相对稳定,如果一旦质量不稳定,即碎米太多时,其分级提纯问题就出来了,很难达到两头净,即分级后成品含碎指标、碎米含整米指标都符合相关质量标准。在生产管理中,我们必须优先保证成品质量合格,至于对超标碎米的处理,我们还可以再设计一种碎米处理辅助工艺来弥补其成品处理工艺之不足,其所用设备一般为滚筒精选机,设计时也同样要考虑到使用时可开可停,只有在碎米严重超标、分级提纯很难达到相关质量要求时,才能启用该辅助工艺。
  1.5.2  抛光工序的辅助工艺
  目前大米抛光一般分为一道或二道抛光,企业可以根据原料质量和成品质量具体要求酌情掌握,但作为第二道抛光在工艺设计时可以考虑将其作为抛光工序的辅助工艺,正常生产时可以做到可开可停,但不可没有第二道抛光工序,否则一旦第一道抛光效果达不到成品质量要求,那将会十分被动,同时设计时尽量做到二道抛光风网完全分开,相互独立。
  1.5.3 色选工序的辅助工艺
  在工艺设计时,色选机的产量肯定要与前面加工设备达到流量平衡,当原料质量发生很大变化时,特别是黄米严重超标时,在整个生产工艺设备中,反应最敏感的就数色选机了,因为这种问题在哪家企业都会发生或遇到,而且每年都会季节性出现,只是时间持续长短问题,当这种问题出现时,色选机将无法与前面加工设备达到流量平衡,针对这个问题,有的企业为了应对此种局面,在工艺设计设备选型时,会选用一台处理量大得多的色选机或用二台色选机并联的办法,以此来提高色选机的产量,认为色选机不耗电,只不过是一次性投资而已。笔者认为要想解决以上问题,不一定非要选用处理量大得多的色选机或用二台色选机并联使用,因为每年季节性出现黄米严重超标这种情况在一年生产时间中占的比例终究不是太大,有时只是短时的、极个别的,我们可以考虑设计一种色选工序的辅助工艺,即先采用物料分流储备而后再色选的办法,物料分流储备就是采用储料斗先将生产中色选机临时处理不了的物料先存放到储料斗中,等有时间再色选,储料斗在工艺布置上与色选机并联,只要车间空间位置允许和楼板载荷足够尽量做大,至于这种分流储备的优点,内容详见参考文献【4】。
  1.5.4 配米工序的辅助工艺
  配米工序对于不经常生产配米的或配米产量不太大的企业来说,应该将其设计于整个生产工艺流程中,以保持生产过程的连续性,尽量不要单独一处,因为配米需要一定量的仓容,而且料仓较多,一般为四个左右,此外还有提升机、输送机等设备,如果将其设计于生产工艺中,可以充分利用其自身设备,如料斗、提升机、输送机,其中料仓还可作为抛光工序之前的凉米仓(仓中需另行按装通风降温装置),同样配米工序设计时也要考虑可开可停,但其中部分设备在正常生产中可得到充分利用。
  1.6 副产品处理工序的辅助工艺
  大米加工有如下几种副产品:稻壳、皮糠(包括二皮,也就是抛光机风网分离物)、碎米、米粞、黄米,一般副产品处理有稻壳、皮糠(包括二皮)、碎米几种。
  1.6.1 稻壳处理的辅助工艺
  大米加工企业稻壳的分离、输送均采用气力输送,特别是在输送到稻壳仓后的处理,有的企业将其粉碎做为饲料原料,而有的企业直接将其打包卖于发电厂作为燃料,就稻谷加工工艺过程来说,稻谷经砻谷及谷壳分离后,原来依附于稻谷表面的灰尘和前路清理除尘掺入到稻壳中的小杂、轻杂,此时全部随稻壳一起受风力作用被输送到稻壳仓而被沉降,所以稻壳中含尘量特别大,在销售打包时灰尘特别多,严重污染车间及厂区内周边环境和工作人员的身心健康。要想解决以上问题,可以设计一种稻壳处理的辅助工艺,即采用高压水雾吸附法来遏制灰尘进一步扩散,通过向输送稻壳的管道中喷入一定量的高压水雾体,使其在高速气流的作用下,与稻壳、灰尘、轻杂、充分混合并吸附于稻壳表面,喷水量可以通过液体流量计来控制,这样可以大大降低灰尘的扩散程度,从而改善打包车间的工作环境。
  1.6.2 皮糠(包括二皮)处理辅助工艺
  在工艺设计时,要求皮糠风网与抛光机风网完全分开,且都要加装糠粞分离装置,这样不仅能起分离作用,而且能起保险作用,以防炸筛漏米,因为抛光机风网分离物(二皮)水份高,质量差,如混入皮糠中,极易影响皮糠质量,且不易保存,特别是气温较高季节,如皮糠用作饲料原料且处理及时,可以将两种物料合并计量打包,否则就要分开打包存放,特别是二皮在气温较高季节,要及时处理干燥,否则极易霉变,所以在工艺设计时,要设立处理旁路,做到两种物料可合保分。
  1.7  清理工段前路通风除尘辅助工艺
  工艺设计时,为了达到综合利用之目的,可以利用车间现有除尘风网及空间实际位置,将清理工段前路通风除尘风网与清理筛粒度在直径2.0mm(含颗粒状)以下的小杂质出口、去石机风网(不包括谷壳分离器及下脚部分)、砻谷工序稻壳气力输送风网科学地组合起来,从而将清理工段清理出来的小杂、轻杂、灰尘等车间难以处理的杂质全部汇集到稻壳中作一起处理,这样真正达到“一风多用”之目的,此方面内容详见参考文献【3】。
  1.8  其它辅助工艺
  对于外购米或实际加工中精度偏低白米的处理,工艺设计时应从碾米工序的第二道或第三道米机入口处进行处理,设计时应在二号米机后第一道提升机进料口处加装白米入口;
  对于外购米因光洁度较低未达抛光效果的白米,应从第一道或第二道抛光机进口处处理,设计时应在抛光机前道提升机进料口处加装白米入口;
  2 结束语
  综合以上情况可以看出,碾米加工辅助工艺的作用在碾米加工中不可忽视,在一定程度上与主体工艺相辅相成,起互补作用,因为在稻谷加工过程中,可变因素及不可预知的因素太多,单靠主体工艺在一定程度上很难达到加工中的有关质量指标要求和实现企业加工效益的最大化,从实际使用看,辅助工艺可以给企业带来可观的经济效益,经营者是可以通过计算和比较出来的,辅助工艺投入使用可以在降低材物料及能源消耗、减少用工、节约工时、降低管理工作量等方面具有明显的效果,企业只有充分挖掘、利用这些相关辅助工艺的作用,才能真正实现其加工效益的最大化。所以企业在工艺设计或技术改造时,不妨多花费点时间、精力、资金用于辅助工艺上,以上有关内容只是我个人的一些肤浅看法,不足之处还望有关专家、同行批评指正,本人将不胜感谢!中国粮油仪器在线 http://www.grain17.com