謝憲中：創(chuàng)新骨料線設(shè)計(jì) 推進(jìn)供給側(cè)改革

  當(dāng)前越來(lái)越多水泥企業(yè)進(jìn)入砂石骨料行業(yè)，相關(guān)企業(yè)表示水泥企業(yè)生產(chǎn)砂石骨料具有先天的優(yōu)勢(shì)，很少提及可能存在的問題，那么水泥企業(yè)生產(chǎn)砂石骨料中普遍存在哪些問題？怎樣利用水泥企業(yè)的廢石生產(chǎn)出高端優(yōu)質(zhì)骨料？帶著這些問題，中國(guó)水泥網(wǎng)記者近日采訪了國(guó)家首批注冊(cè)采礦師、資深礦業(yè)工程專家、 天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院 謝憲中教授級(jí)高工。

礦業(yè)工程專家、天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院 謝憲中 教授在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

  記者：當(dāng)前越來(lái)越多水泥企業(yè)進(jìn)入砂石骨料行業(yè)，相關(guān)企業(yè)表示水泥企業(yè)生產(chǎn)砂石骨料具有先天的優(yōu)勢(shì)，很少提及可能存在的問題，您認(rèn)為水泥企業(yè)生產(chǎn)砂石骨料中普遍存在哪些問題？

  謝憲中表示：

  水泥企業(yè)生產(chǎn)砂石骨料 具有資金、資源、礦權(quán)、管理、降本、利廢的優(yōu)勢(shì)，但也存在一些局限性的問題：

  1.1 水泥企業(yè)的砂石骨料生產(chǎn)線的布局受到石灰?guī)r分布的制約

  我國(guó)雖然是世界上石灰?guī)r礦資源豐富的國(guó)家之一，除上海、香港、澳門外，在各省、直轄市、自治區(qū)均有分布。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，全國(guó)石灰?guī)r分布面積達(dá)45萬(wàn)Km2左右，約占國(guó)土陸地面積的1/20，其中能供做水泥原料的石灰?guī)r資源量約占總資源量的25%～33%：全國(guó)已發(fā)現(xiàn)水泥石灰?guī)r礦點(diǎn)近8000處，其中已探明資源量的有1286處，其中大型礦床257處、中型481處、小型486處（資源量大于8000萬(wàn)噸為大型、4000～8000萬(wàn)噸為中型、小于4000萬(wàn)噸為小型)，共計(jì)保有礦石資源量542億噸，其中石灰?guī)r資源量約504億噸，占93%；大理巖資源量38億噸左右，占7%。為了滿足環(huán)境保護(hù)、生態(tài)平衡，防止水土流失，保護(hù)風(fēng)景名勝等方面的需要，特別是隨著我國(guó)小城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃的不斷完善和落實(shí)，可供水泥及骨料生產(chǎn)的石灰?guī)r的開采量還將逐步減少。

  但是，上述資源的分布卻很不均勻：上海市、香港、澳門等地?zé)o保有石灰?guī)r資源量分布，即使在同一省份，也是分布很不均的。中國(guó)的碳酸鈣四大生產(chǎn)基地是：陜西省保有資源量49億噸，為全國(guó)之冠；其余依次為安徽省、廣西自治區(qū)、四川省及重慶市，各保有資源量34～30億噸；山東省、河北省、河南省、廣東省、遼寧省、湖南省、湖北省，各保有資源量30～20億噸；黑龍江省、浙江省、江蘇省、貴州省、江西省、云南省、福建省、山西省、新疆自治區(qū)、吉林省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、青海省、甘肅省，各保有資源量20～10億噸；北京市、寧夏自治區(qū)、海南省、西藏自治區(qū)、天津市，各保有資源量5～2億噸。

  綜上所述，由于砂石骨料生產(chǎn)線宜靠近原料基地而建，因此，在上海等等東部市場(chǎng)發(fā)達(dá)的國(guó)際化大都市，卻無(wú)砂石骨料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)建設(shè)的先天條件，這樣一來(lái)，出現(xiàn)了 “有市場(chǎng)的地方無(wú)資源”，“有資源的地方少市場(chǎng)”。

  1.2 少數(shù)水泥企業(yè)用于制作砂石骨料的夾石的抗壓強(qiáng)度有一些局限性

  譬如少數(shù)水泥企業(yè)用于制作砂石骨料的夾石的抗壓強(qiáng)度不太高，大約為50-101MPa，這在生產(chǎn)高端優(yōu)質(zhì)骨料時(shí)，受到一些制約（可通過創(chuàng)新骨料線的工藝設(shè)計(jì)，整形骨料粒形、優(yōu)化顆粒級(jí)配等，來(lái)彌補(bǔ)這一先天的缺陷）。

  記者：隨著國(guó)內(nèi)固定資產(chǎn)投資的劇增，特別是基建投資的加大，各地砂石骨料生產(chǎn)線上馬速度越來(lái)越快，產(chǎn)能也越來(lái)越大。局部過剩會(huì)出現(xiàn)嗎？您作為權(quán)威專家，請(qǐng)談?wù)勅绾畏乐惯@種現(xiàn)象出現(xiàn)？

    謝憲中表示：

    李克強(qiáng)總理在《政府工作報(bào)告》指出：2017年要完成鐵路建設(shè)投資8000億元、公路水運(yùn)投資1.8萬(wàn)億元，再開工15項(xiàng)重大水利工程，繼續(xù)加強(qiáng)軌道交通、民用航空、電信基礎(chǔ)設(shè)施等重大項(xiàng)目建設(shè)，這對(duì)砂石骨料生產(chǎn)線新建上馬是重大利好。

  尤其值得一提的是，隨著當(dāng)前國(guó)內(nèi)固定資產(chǎn)投資的劇增，特別是鐵路、公路、水運(yùn)港口、重大水利工程、軌道交通、民用航空、電信基礎(chǔ)設(shè)施投資的加大，可能刺激有關(guān)聯(lián)的砂石骨料生產(chǎn)線上馬速度越來(lái)越快，產(chǎn)能也愈來(lái)愈大，未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)局部產(chǎn)能過剩的現(xiàn)象，因此，合理規(guī)劃布局骨料工廠，創(chuàng)新設(shè)計(jì)高端優(yōu)質(zhì)骨料，則顯得尤為重要。

礦業(yè)工程專家、天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院 謝憲中教授在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

  2.1 合理規(guī)劃布局骨料工廠，提高預(yù)見性

    為了防止這種現(xiàn)象出現(xiàn)，水泥企業(yè)在設(shè)計(jì)建設(shè)砂石骨料生產(chǎn)線時(shí)，應(yīng)委托實(shí)力雄厚、業(yè)績(jī)突出、行業(yè)領(lǐng)軍的建材行業(yè)甲級(jí)大型設(shè)計(jì)院進(jìn)行合理規(guī)劃或布局、創(chuàng)新設(shè)計(jì)或總包，確保做好因料制宜、因廠施策的個(gè)性化特色化設(shè)計(jì)建設(shè)，切實(shí)保障早出骨料、快出骨料、出好骨料。

  在合理規(guī)劃或布局前，設(shè)計(jì)院應(yīng)配合業(yè)主充分做好市場(chǎng)調(diào)研，搜集第一手海量市場(chǎng)資料，并進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理，為業(yè)主合理規(guī)劃、布局、投資，當(dāng)好參謀。

  2.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)高端優(yōu)質(zhì)骨料，找準(zhǔn)發(fā)力點(diǎn)

  天津院建院60多年來(lái)，設(shè)計(jì)和建設(shè)了一批開采方式低碳化、資源利用高效化、生產(chǎn)工藝環(huán)?；?、礦山環(huán)境生態(tài)化的綠色優(yōu)質(zhì)骨料生產(chǎn)線，引領(lǐng)了優(yōu)質(zhì)砂石骨料業(yè)態(tài)的發(fā)展，切實(shí)避免了低水平重復(fù)投資，減少了無(wú)效供給、擴(kuò)大了有效供給，更好適應(yīng)和引導(dǎo)需求，提高了砂石骨料供給側(cè)改革的精準(zhǔn)性、有效性、針對(duì)性。這是因?yàn)閮?yōu)質(zhì)骨料（同樣的原料、創(chuàng)新的設(shè)計(jì)、連續(xù)的級(jí)配、良好的粒形、不同的售價(jià)）受到終端用戶的普遍歡迎，而且能夠做到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，給企業(yè)創(chuàng)造新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。

  記者：您作為資深專家，請(qǐng)談?wù)勅绾纬浞掷盟嗥髽I(yè)的廢石，創(chuàng)新設(shè)計(jì)高端優(yōu)質(zhì)砂石骨料生產(chǎn)線？進(jìn)而為企業(yè)創(chuàng)造新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)？

礦業(yè)工程專家、天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院 謝憲中 教授在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

  謝憲中表示：

  您提的這個(gè)問題很好，這與設(shè)計(jì)院的創(chuàng)新設(shè)計(jì)息息相關(guān)，前面已經(jīng)提到：水泥企業(yè)生產(chǎn)砂石骨料，如果是利用現(xiàn)有水泥礦山，一般礦巖石中含鈣較高，少數(shù)礦山的巖石抗壓強(qiáng)度不太高，大約為50-101MPa，這在生產(chǎn)高端優(yōu)質(zhì)骨料時(shí)，受到一些制約（可通過創(chuàng)新骨料線的工藝設(shè)計(jì)，整形骨料粒形、優(yōu)化顆粒級(jí)配等，來(lái)彌補(bǔ)這一先天的缺陷），因而骨料只能用于普通中等標(biāo)號(hào)的混凝土，這樣的骨料，市場(chǎng)供應(yīng)充足（未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)局部產(chǎn)能過剩的現(xiàn)象），售價(jià)不太高，而市場(chǎng)的規(guī)律是“物以稀為貴”，但即使這樣，如果生產(chǎn)的骨料具有良好的粒形和顆粒級(jí)配，混凝土的性能和品質(zhì)都將有較大改善，為了適應(yīng)供給側(cè)改革，水泥企業(yè)應(yīng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)高端優(yōu)質(zhì)骨料生產(chǎn)線，即在骨料粒形、骨料的級(jí)配等技術(shù)指標(biāo)方面下功夫，做到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)。

  需要強(qiáng)調(diào)的是，優(yōu)質(zhì)骨料的性能指標(biāo)一般除重點(diǎn)關(guān)注骨料的巖性外，同時(shí)關(guān)注骨料粒形、骨料的級(jí)配等技術(shù)指標(biāo)。而在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，人們把關(guān)注的重點(diǎn)往往放在粒形而忽略了骨料的巖性和級(jí)配。正因?yàn)檫@樣，在砂石骨料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)，在設(shè)備選型和加工工藝流程方面，往往沒有加以考慮，以致后期要對(duì)骨料生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計(jì) 改造才能夠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)骨料。

  生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)骨料看似設(shè)備、流程的選擇會(huì)增加投資和運(yùn)行成本，其實(shí)不然，優(yōu)質(zhì)骨料能夠圍繞以客戶需求為中心，幫助混凝土生產(chǎn)施工企業(yè)降低成本，提升混凝土品質(zhì)，這種客戶的受益最終會(huì)傳導(dǎo)到骨料生產(chǎn)企業(yè)，因此，可以這么說(shuō)，砂石加工廠要把生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)骨料作為創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一條原則加以倡導(dǎo)與推廣，旨在實(shí)現(xiàn)骨料制造業(yè)的優(yōu)質(zhì)高效和可持續(xù)發(fā)展。

  創(chuàng)新設(shè)計(jì)高端優(yōu)質(zhì)骨料生產(chǎn)線，鼎力推進(jìn)砂石骨料供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，應(yīng)在以下幾方面加強(qiáng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新：

  一般來(lái)說(shuō)，影響獲得高端優(yōu)質(zhì)骨料的因素包括：巖性、加工工藝流程、設(shè)備選型、設(shè)備制造廠家的實(shí)際業(yè)績(jī)這四個(gè)主要方面。

  3.1  設(shè)計(jì)選好原材料（巖性）

  不同巖性，即使設(shè)備和加工工藝完全一樣，骨料的質(zhì)量是不同的，以針片狀為例，灰?guī)r和花崗巖相比，兩者加工后的骨料成品針片狀含量相差可在7%以上。即使同為花崗巖，兩個(gè)不同地方的巖性也有差異，針片狀含量相差也可能會(huì)達(dá)到10%以上。當(dāng)巖性已經(jīng)選定，是否能夠獲得理想的高端優(yōu)質(zhì)骨料，就取決于加工工藝流程的選擇了。

  3.2  創(chuàng)新設(shè)計(jì)加工工藝流程

  骨料產(chǎn)品一般可分為25-15mm、15-10mm、10-5mm、5-0mm（可根據(jù)市場(chǎng)需求調(diào)整），其中希望25-10mm的料比例越高越好，5-0mm中小于0.075mm的石粉含量越少越好。如果需要25-10mm骨料比例最多，使用圓錐破的加工工藝流程無(wú)疑是最好的選擇，因?yàn)閳A錐破靠擠壓破碎，避免了過粉碎；但一種擔(dān)心是圓錐破的產(chǎn)品粒形是否會(huì)差，實(shí)際情況是，圓錐破的粒形是可以控制的非常好的，對(duì)某些巖石，甚至圓錐破的粒形比反擊破的粒形略好一些，但是，做到這一點(diǎn)的前提條件是圓錐破具有擠滿腔承壓破碎功能，同時(shí)設(shè)計(jì)運(yùn)用中細(xì)碎的工藝流程。

  一些骨料生產(chǎn)企業(yè)采用的初級(jí)錘破+反破兩段破碎工藝，有人認(rèn)為是最佳的破碎工藝，但這是對(duì)骨料的級(jí)配以及成品率沒有做詳細(xì)分析前得出的結(jié)論。事實(shí)上，為了得到最佳的骨料級(jí)配，25-10mm骨料的占比最大化，石粉最小化，多段破碎是必須的選擇。多段工藝的選擇雖然有優(yōu)勢(shì)，但其不足也是存在的，因?yàn)椴扇《喽纹扑楹Y分作業(yè)，輔助設(shè)備，如膠帶輸送機(jī)，除塵設(shè)施，占地面積等都是其不利因素，但如果結(jié)合地形，精心創(chuàng)新設(shè)計(jì)就能把這些不利因素降到最低。

  一般情況，設(shè)備和加工工藝是緊密結(jié)合，應(yīng)整體考慮。由于多段破碎對(duì)骨料級(jí)配有利，故一般推薦采用三段破碎，即初碎+中碎+細(xì)碎。見圖3-1

圖3-1，加工工藝選擇

  3.3  合理設(shè)計(jì)比選加工設(shè)備類型

  根據(jù)原材料的巖性，為確保生產(chǎn)具有良好的粒形和顆粒級(jí)配的高端優(yōu)質(zhì)骨料，應(yīng)合理比選加工設(shè)備類型。

  初碎設(shè)備選擇：初碎的主要目的是將大塊石料（1000mm）破碎至便于膠帶機(jī)等輸送設(shè)備可運(yùn)輸?shù)牧６龋ㄐ∮?00mm），可根據(jù)具體情況，選擇顎破、反擊破、旋回破、錘破；顎破、反擊破一般最大處理能力控制在1000噸/小時(shí)；錘破最大處理能力控制在2000噸/小時(shí)以內(nèi)；旋回破的處理能力為1500噸/小時(shí)-5000噸/小時(shí)；從能耗或運(yùn)行成本來(lái)看，旋回、顎破、反破、錘破依次增加，但是設(shè)備投資正好相反。

  中碎設(shè)備選擇：中碎是將初碎產(chǎn)品由300mm破碎至80mm以下，以便于為下道工序進(jìn)行成品加工，中碎選擇圓錐、反破，尤其值得一提的是，中碎并不希望將300mm料一次直接加工成成品，因?yàn)椴焕诔善饭橇系募?jí)配和25-10mm粒級(jí)比例的最大化。反破一般用于石灰石等中等偏軟巖石，圓錐式破碎機(jī)卻可以軟硬巖石兼顧。

  細(xì)碎和整形設(shè)備選擇：圓錐、反破、立軸是可以選擇的，反破生產(chǎn)的產(chǎn)品粒形一般較好，但只適應(yīng)于中等硬度低磨蝕性的巖石。

  3.4  遴選性價(jià)比高的設(shè)備制造商

  同樣種類、同樣產(chǎn)能的設(shè)備，如圓錐式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)，不同廠家的設(shè)備性能差異很大，就粒形而言，國(guó)產(chǎn)CC系列圓錐破，通過吸收國(guó)外技術(shù)，性能已經(jīng)達(dá)到進(jìn)口破碎機(jī)的性能，能實(shí)現(xiàn)滿腔承壓破碎，產(chǎn)品粒形方正、粒形針片狀少，能耗低；同樣對(duì)于反擊破碎機(jī)，國(guó)產(chǎn)HS系列反擊破采用的是重型反擊板和香蕉形板錘，破碎后的成品骨料的級(jí)配穩(wěn)定，模數(shù)對(duì)級(jí)配的影響較小，創(chuàng)新解決了板錘的磨損隨時(shí)都可能改變成品骨料級(jí)配的難題。

  一言以蔽之，只要善于設(shè)計(jì)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新，完全能夠充分利用水泥企業(yè)的廢石生產(chǎn)出高端優(yōu)質(zhì)骨料，以鼎力推進(jìn)砂石骨料供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，避免未來(lái)低端產(chǎn)品的產(chǎn)能過剩。

  編者按：2017年3月23日，中國(guó)水泥網(wǎng)將在杭州舉辦“2017第六屆中國(guó)水泥網(wǎng)年會(huì)暨百?gòu)?qiáng)榜頒獎(jiǎng)典禮”。年會(huì)以“緊盯新標(biāo)桿 塑造新業(yè)態(tài)”為主題，特邀行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、研究機(jī)構(gòu)、水泥百?gòu)?qiáng)企業(yè)、供應(yīng)商百?gòu)?qiáng)企業(yè)等，深入解讀產(chǎn)業(yè)政策與宏觀經(jīng)濟(jì)走勢(shì)，探討水泥行業(yè)如何應(yīng)對(duì)市場(chǎng)轉(zhuǎn)型考驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。歡迎踴躍報(bào)名參加！

  附件：2017第六屆中國(guó)水泥網(wǎng)年會(huì)通知及參會(huì)回執(zhí)