纯碱企业全自动包装机技术对比

(江苏德邦兴华化工科技有限公司，江苏 连云港 222023)

国内纯碱生产主要有氨碱法、联碱法、天然碱法，随着纯碱企业的规模化发展，中国已经成为纯碱、氯化铵生产、消耗的世界头号大国；据最新统计，中国人口即将老龄化，劳动力在未来中国社会将成为稀缺资源，纯碱、氯化铵的包装实现全自动化将成为未来发展的必然趋势。

纯碱行业使用的全自动包装机一种是国外(德国)进口的阀口式包装系统，另一种是国内逐渐发展成熟起来的全自动包装机系统，两种包装机各有千秋，现以年产60万t纯碱、60万t氯化铵能力的联碱企业对两种全自动包装形式加以阐述。

1 德国进口的阀口式旋转全自动包装系统

1.1 包装机系统简介

该包装机采用模块式设计，包装机有一个近似圆形的机壳，机壳上根据产能的不同，安装不同数量的包装喷头，同时配套独立的称量系统、缝包系统、推袋系统等，在机体的带动下，旋转完成对物料的称量过程，最后包装好的袋装物料落入输送机上，经过复检合格后输入码垛系统码垛。每台包装机配套一台自动插袋系统，阀口袋放入插袋机内，插袋装置能够自动完成包装袋的插送，实现自动套袋。

该包装机采用锥阀控制进料、密封、气送式给料、再称重，输送过程有专门复检称，复检称与包装机有通讯功能，一旦计量超标，复检称能将信息及时传递给包装机，包装机根据信息及时作出计量调整，同时包装机自身也自带数据监测功能，确保计量精度。

该包装袋为阀口袋，包装机套袋口有膨胀装置，能与袋口紧密接触，避免粉尘外溢，包装袋有微孔，能及时将袋内空气排掉。包装袋采用高频振动封口技术，不怕有物料沾粘。

1.2 包装机产能

联碱年产量60万t，进口包装机的产品规格为50 kg/包。每个包装喷嘴设计包装能力：轻灰118 包/h，重灰147包/h；氯化铵(干铵)185包/h。

1.2.1 纯碱包装机

纯碱轻灰全自动包装机配置2台设备，每台配7个包装嘴，设备主要材料为316Ti，每台机器配置一台插袋机和配套一套成品输送、复检、机器人码垛系统；轻灰纯碱机能力为：82.6 t/h。重灰配套一台包装机，采用4喷嘴设计，设备主要材料为316Ti，配置一台插袋机和配套一套成品输送、复检、机器人码垛系统；重灰设计包装能力29 t/h。

1.2.2 氯化铵(干铵)包装机

氯化铵(干铵)全自动包装机考虑到设备的腐蚀性，干铵包装机配置3台设备，每台配4个包装嘴，设备主要材料为316Ti，每台机器配置一台插袋机和配套一套成品输送、复检、机器人码垛系统；干铵包装机能力为111 t/h。

1.3 包装机使用情况

该全自动包装机(50 kg规格)在实联化工(江苏)有限公司成功使用，据了解可实现全自动包装，现场配置工人进行设备巡检，工人不参与物料包装过程，基本实现全自动操作，设备总体运行较为平稳；但是，时常也会出现故障，机械、仪表人员实行倒班制，时刻待命，随时进行维修。

1.4 包装机维护保养情况

该包装机是原装德国进口设备，全部采用德国技术，结构复杂，学习理解起来相对较难，对维护人员要求高；虽然设备是原装进口，但运行过程中仍然存在一定的故障，需要及时维护保养；由于该备件为德国原装进口，价格偏贵，一般年设备检修费用20万元/台套左右。

1.5 包装机设备投资

德国进口纯碱包装机3台套(只含包装机、插袋机)投资费用273万欧元，配套成品输送、复检、机器人码垛系统费用为351万元。

德国进口氯化铵(干铵)包装机3台套(只含包装机、插袋机)投资费用195万欧元，配套成品输送、复检、机器人码垛系统费用为351万元。

根据最新欧元汇率1欧元=7.8946元计，纯碱、氯化铵包装机费用4396.7万元，设备投资费用比较高。

1.6 包装袋要求

该德国进口的包装机采用阀口袋包装，包装要求高，需要定制，市场采购有一定的局限性；早期，纯碱企业为了解决包装袋的问题，专门配套进口国外的包装袋制造装置。

1.7 湿铵包装问题

该德国进口包装机不具备湿铵包装的能力，不能适应国内市场对湿铵的需求。

2 国内全自动包装机系统

国内全自动包装机在纯碱、氯化铵行业使用多年，早期的全自动包装机并不能实现真正意义的全自动，经常出现包装袋自动输送不到位、包装袋折不了边、缝包机不能自动缝包等一系列问题，每条全自动包装线必须配2名员工进行人工包装；随着国内全自动包装机的不断技术创新，该技术已经日趋成熟，现阶段在许多纯碱厂家已经实现纯碱、氯化铵(干铵)的全自动包装，物料包装过程不再需要人工进行干涉，工人只需对设备进行日常巡检。

2.1 包装机系统简介

该全自动包装机主要由自动送袋系统、自动套袋系统、自动定量包装系统、伺服抱袋缝包系统、复检系统、皮带输送及机器人码垛系统组成。

该包装机自动定量包装系统采用斗式秤定量称量，称量斗悬挂在四个称重传感器组成的支架上，料仓的物料通过软连进入给料装置，通过给料装置搅拌使物料均匀通过，减少给料过程的冲击，给料装置下端有一个由执行器控制的插板阀，当插板阀打开时物料送达定量称量斗，由电子定量称称量，为了使称量快而准确，插板阀打开大小变化使给料分快给料、中给料、慢给料，称重电脑设定包装定量值、中给料控制值、慢给料控制值、超差报警值，称料过程由称重电脑控制，下料执行器配合控制插板阀开度来完成物料称重，当称量达到定量值时，称重电脑发出信号，下料执行器关闭插板阀，并给出称量完成信号；此时，设备检测到自动上袋完成信号，称量斗料门打开，物料瞬间进入包装袋，当称重电脑值为零时，说明物料已下完，称量斗料门关闭并开始下一次称量，夹袋器自动打开，定量包装完成，以此循环连续包装。

伺服抱袋缝包系统主要由包装袋拍打机构、折边机、缝包机、抱袋输送机等几部分组成，实现装好物料的包装袋折边、缝包、输送的功能。伺服抱袋折边缝包机构，达到在包装过程中物料袋始终站立不倒，解决了以前在自动包装过程中，粉状物料内含有大量气体时容易倒袋问题。折边机构将料袋口折边送入缝口机，缝纫时通过光电传感器检测，可在任意位置启动或停止，含自动断线检测功能。该折边机采用人工折边的仿生学原理，取消了传统折边机的夹带输送机构，采用折边翻板、折边衬板、折边护板、翻板气缸、张开气缸等机构，折边更平整，不易堵袋褶皱，边沿整齐。

自动套袋系统采用长、短吸杆加吸头的机构，上袋成功率更高，由于长、短吸杆重量轻，效率大大提高；吸头是硬质材料制作的，更加耐磨损，大大提高了使用寿命。

自动供袋系统有预置工位和取袋工位，取袋工位的包装袋用完时，预置工位的包装袋自动转移至取袋工位，这样保证包装机连续工作，给操作工留出添加包装袋的时间。

该包装机系统采用PLC集中控制，全程全自动执行。

2.2 包装机产能

联碱年产能60万t，进口包装机的产品规格为50 kg/包，轻灰包装能力500包/h·台，重灰包装能力600包/h·台，氯化铵(干铵)600包/h·台。

2.2.1 纯碱包装机

纯碱轻灰全自动包装机配置3台设备，设备主要材料为304和钛材，配置相应成品输送、复检、机器人码垛系统，轻灰纯碱机能力为75 t/h。

纯碱重灰配套1台包装机，配置相应的成品输送、复检、机器人码垛系统；重灰设计包装能力30 t/h。

2.2.2 氯化铵(干铵)包装机

氯化铵(干铵)包装机考虑到设备的腐蚀性，干铵包装机配置4台设备(3开1备)，设备主要材料为316L和钛材，配置相应的成品输送、复检、机器人码垛系统；干铵包装机能力为120 t/h。

2.3 国内全自动包装机使用情况

该全自动包装机(50 kg规格)在唐山三友化工有限公司、桐柏海晶碱业有限公司、河南金大地化工有限公司成功使用，据了解可实现全自动包装，现场配置工人进行设备巡检，工人不参与物料包装过程，基本实现全自动操作，设备总体运行较为平稳。

2.4 包装机维护保养情况

该包装机是采用国内技术，结构较简单，维护保养较容易；设备总体运行较为平稳，但运行过程中仍然存在一定的故障，需要及时维护保养；一般年检修费用3万元/台套左右。

2.5 包装机设备投资

纯碱轻灰全自动包装3台套，重灰全自动包装机1台套，配套相关的成品输送、复检、机器人码垛系统，设备投资为879万元。

氯化铵全自动包装机4台套，配套相关的成品输送、复检、机器人码垛系统，设备投资762万元。

纯碱、氯化铵全自动包装机合计费用1 641万元。

2.6 包装袋要求

该包装机对包装袋要求不高，一般的包装袋制作厂商均可制作，市场采购方便。

2.7 湿铵包装问题

该包装机具备湿铵半自动包装机的能力，能够适应国内市场对湿铵包装的需求；现阶段，国内厂商正在积极开发湿铵全自动包装线，在不久的将来，湿铵包装也能实现全自动包装。

3 比 较

3.1 技术方案

国内、国外全自动包装机均能满足年产量60万t纯碱、60万t氯化铵干铵联碱企业的包装需求，在相关纯碱行业均能成功应用，实现物料的全自动包装。国外(德国)进口全自动包装机纯碱安装3台套、氯化铵安装3台套，国内全自动包装机纯碱安装4台、氯化铵安装4台，国外全自动包装机数量上比国内全自动包装机少2台，在占地面积上可能略微减少。

3.2 主要设备投资

国外进口全自动包装机设备投资为4 396.7万元，国内全自动包装机设备投资1 641万元，国内全自动包装机设备投资更低。

3.3 设备维护保养

国内全自动包装机结构简单，对于维修保养人员更容易理解，学习起来更快。国外全自动包装机由于是德国技术，结构复杂，学习理解起来相对较难，设备维护对相关人员要求更高。

国外全自动包装机为德国原装进口，备件价格偏贵。 国内的包装机在日常使用中也会存在小问题，但是，备件价格相对低廉。一般国内的全自动包装机检修费用3万元/台套左右，国外的包装机技术一般年检修费用20万元/台套左右。

3.4 包装袋要求

国外(德国)进口的全自动包装机采用阀口袋包装，包装袋要求高，需要定制，市场采购有一定的局限性；早期，纯碱企业为了解决包装袋的问题，专门配套进口国外的包装袋制造装置。国内全自动包装机对包装袋要求不高，一般的包装袋制作厂商均可制作，市场采购方便。

3.5 湿铵包装问题

国外(德国)进口包装机不具备湿铵包装机的能力，不能适应国内市场对湿铵的需求。国内包装机具备湿铵半自动包装机的能力，能够适应国内市场对湿铵包装的需求；现阶段，国内厂商正在积极开发湿铵全自动包装线，在不久的将来，湿铵包装也能实现全自动包装。

综上所述，我公司在建年产60万吨联碱，虽然国外、国内全自动包装机均能满足企业需求，但是，综合评估下国内的全自动包装机更具优势，更适应中国的国情，也更适应本企业发展的需求，国内纯碱、氯化铵全自动包转机(50 kg)大量应用已经成为未来发展趋势。