論鐵礦設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新與選型

張震

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，鐵礦開(kāi)采等工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備技術(shù)不斷推陳出新，發(fā)展速度迅猛，本文從國(guó)外鐵礦設(shè)備技術(shù)發(fā)展情況出發(fā)，闡述我國(guó)鐵礦設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀，提出鐵礦設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新與選型的策略，為我國(guó)鐵礦設(shè)備技術(shù)向智能化、多元化、國(guó)產(chǎn)化發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：設(shè)備；技術(shù)；創(chuàng)新；選型；露天鐵礦

引言：隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，西方發(fā)達(dá)國(guó)家露天鐵礦開(kāi)采中使用的設(shè)備技術(shù)不斷發(fā)展更新，向?qū)崿F(xiàn)大型化、智能化、多元化方向不斷趨近。我國(guó)目前使用的鐵礦設(shè)備技術(shù)較西方發(fā)達(dá)國(guó)家落后很多，筆者通過(guò)對(duì)西方發(fā)達(dá)國(guó)家鐵礦設(shè)備技術(shù)進(jìn)行分析，提出有關(guān)我國(guó)鐵礦設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新和選型的策略和措施。

1.國(guó)外鐵礦設(shè)備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

在世界范圍內(nèi)，各個(gè)國(guó)家的鐵礦都可以用富礦和貧礦來(lái)劃分，針對(duì)不同地理?xiàng)l件和開(kāi)采條件下的鐵礦需要采用不同的機(jī)械裝備和開(kāi)采方法，針對(duì)不同品質(zhì)的鐵礦要配備不同的選礦設(shè)備，這是世界通用的開(kāi)采理念。例如位于巴西的卡拉加斯鐵礦，那里的鐵礦石質(zhì)地柔軟，約八成以上的鐵礦石可以直接進(jìn)行鏟裝運(yùn)輸，因此在開(kāi)采該礦時(shí)不需要將穿孔問(wèn)題作為主要問(wèn)題來(lái)解決。澳洲西部的大多數(shù)鐵礦是富礦，不需要進(jìn)行選礦，但市場(chǎng)要求產(chǎn)品質(zhì)量均勻，因此需要進(jìn)行配礦；少部分鐵礦是貧礦，需要配備設(shè)備進(jìn)行選礦，但同樣對(duì)該礦出產(chǎn)的鐵礦石要求相對(duì)寬松。

2.我國(guó)鐵礦設(shè)備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近些年，我國(guó)鐵礦設(shè)備在破碎、選礦、脫水、過(guò)濾等方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，隨著環(huán)境保護(hù)工作在國(guó)家事務(wù)中的比重上升，我國(guó)金屬礦山開(kāi)采將環(huán)境效益和社會(huì)效益放在經(jīng)濟(jì)效益之前，致力于降低單位礦石開(kāi)采和甄選過(guò)程中的能源消耗量，提升能源在金屬礦山開(kāi)采中的利用率。

2.1 礦石開(kāi)采

我國(guó)對(duì)礦石的開(kāi)采和處理原則是“多碎少磨”，因此近些年在破碎設(shè)備技術(shù)的研發(fā)上有很大的進(jìn)步，但我國(guó)自有設(shè)備技術(shù)在使用效果上相較國(guó)外設(shè)備技術(shù)還有一定的距離需要追趕。在磨礦設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域中，柱磨機(jī)、磨粉機(jī)等設(shè)備的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化工作也具備一定的成果，柱磨機(jī)具有節(jié)能、降耗、提高產(chǎn)量的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率相對(duì)較高，對(duì)環(huán)境的污染和影響較小；我國(guó)對(duì)磨粉機(jī)的研發(fā)從設(shè)備規(guī)格、性能、結(jié)構(gòu)、工藝等方面進(jìn)行節(jié)能和降耗效果的提升，從對(duì)磨機(jī)襯板的更新?lián)Q代上提升設(shè)備使用壽命，并進(jìn)行降噪。目前我國(guó)磨粉機(jī)的襯板已經(jīng)從錳鋼、高鉻合金鋼等金屬襯板進(jìn)化至磁性襯板，有效降低磨機(jī)的研磨負(fù)荷，延長(zhǎng)了磨機(jī)的使用壽命，降低噪音和對(duì)鐵礦石的損傷浪費(fèi)。

2.2 選礦

我國(guó)金屬礦山中常見(jiàn)的選礦設(shè)備主要有：磁團(tuán)聚重選機(jī)、磁選柱、重介跳汰機(jī)。其中磁團(tuán)聚重選機(jī)是在分選區(qū)域內(nèi)布置一個(gè)弱磁場(chǎng)分布均勻且梯度較小的磁場(chǎng)，利用重力和上升水流力的大小來(lái)區(qū)分和篩選磁性顆粒和脈石顆粒，雖然重選機(jī)的篩選產(chǎn)物并不是最終產(chǎn)物，需要后續(xù)添加其他選礦設(shè)備，但它可以將鐵礦的精品等級(jí)提高約百分之三。磁選柱是通過(guò)磁場(chǎng)使物料中的磁性部分形成弱磁聚團(tuán)，利用重力和磁力區(qū)分詞性顆粒和脈石顆粒，后東北大學(xué)實(shí)驗(yàn)室中成功將脈沖振動(dòng)加入進(jìn)磁選柱中，通過(guò)增強(qiáng)磁場(chǎng)振動(dòng)來(lái)消除磁性?shī)A雜的現(xiàn)象，大幅度提高鐵礦的精品等級(jí)。重介跳汰機(jī)是將磁場(chǎng)、電力、跳汰、重介質(zhì)等結(jié)合在一起，共同進(jìn)行鐵礦精選，已經(jīng)在2000年投入北京首鋼廠進(jìn)行選礦作業(yè)。

3.我國(guó)鐵礦設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新與選型策略

通過(guò)西方發(fā)達(dá)國(guó)家的鐵礦設(shè)備技術(shù)與我國(guó)鐵礦設(shè)備技術(shù)的對(duì)比，可以看出我國(guó)鐵礦設(shè)備技術(shù)要向智能化、多元化、國(guó)產(chǎn)化的方向發(fā)展，根據(jù)我國(guó)金屬礦山實(shí)際情況和特點(diǎn)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)符合我國(guó)國(guó)情的鐵礦設(shè)備。

3.1 鐵礦設(shè)備技術(shù)從大型化向智能化轉(zhuǎn)變

從西方發(fā)達(dá)國(guó)家的設(shè)備發(fā)展情況來(lái)看，未來(lái)露天鐵礦設(shè)備的發(fā)展方向不是繼續(xù)向大型化前進(jìn)，而是轉(zhuǎn)而發(fā)展智能化設(shè)備技術(shù)。已經(jīng)有多個(gè)采礦設(shè)備公司經(jīng)過(guò)實(shí)際作業(yè)論證出類似3鏟斗裝滿218噸位的卡車所花費(fèi)的成本，比4鏟斗裝滿272噸位的卡車所花費(fèi)的成本少很多的結(jié)論，這是我國(guó)鐵礦設(shè)備開(kāi)發(fā)中尚未考慮到的問(wèn)題。借助西方發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和路徑，我國(guó)要根據(jù)國(guó)情和實(shí)際作業(yè)情況考察我國(guó)鐵礦設(shè)備技術(shù)大型化是否已經(jīng)可以滿足當(dāng)前生產(chǎn)需要，是否滿足市場(chǎng)供求，是否適合進(jìn)行成本和設(shè)備的綜合控制。倘若我國(guó)設(shè)備技術(shù)尚未能滿足生產(chǎn)需要，則不應(yīng)立即進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)型，但可以從科學(xué)技術(shù)等方面進(jìn)行設(shè)備自動(dòng)化、智能化的準(zhǔn)備。待設(shè)備技術(shù)的大型化達(dá)到市場(chǎng)需求后，從綜合信息的角度來(lái)整合生產(chǎn)資源和資金，進(jìn)行鐵礦開(kāi)采甄選的最優(yōu)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提升經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 鐵礦設(shè)備選型多元化

目前我國(guó)金屬礦山開(kāi)采和甄選的設(shè)備型號(hào)相對(duì)單一，且該礦山中只使用一種設(shè)備的一種型號(hào)，雖然目前這種設(shè)備配置方式是為了設(shè)備配件簡(jiǎn)單高效，工人操作熟練程度高，工作效率高，但與體量、難度相當(dāng)?shù)膰?guó)外金屬礦山利潤(rùn)對(duì)比可知，我國(guó)金屬礦山開(kāi)采和甄選作業(yè)利潤(rùn)率沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)，國(guó)外金屬礦山中開(kāi)采和甄選作業(yè)使用的設(shè)備型號(hào)更多，根據(jù)礦石開(kāi)采和甄選過(guò)程中不同階段使用最優(yōu)的設(shè)備，雖然為設(shè)備、配件等方面使用了更多的成本，卻從產(chǎn)量和能耗上賺取了更多的利潤(rùn)，為我國(guó)金屬礦山設(shè)備技術(shù)的選擇開(kāi)辟了新的道路。我國(guó)金屬礦山設(shè)備的選型要吸取國(guó)外礦山設(shè)備管理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國(guó)礦山實(shí)地情況和技術(shù)需求，科學(xué)、合理的配備開(kāi)采和甄選設(shè)備，采用更新的管理理念，采用多元化發(fā)展方針，將設(shè)備的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大，為金屬礦山的利潤(rùn)突破做貢獻(xiàn)。

3.3 鐵礦設(shè)備開(kāi)發(fā)與研究趨向國(guó)產(chǎn)化

目前我國(guó)金屬礦山開(kāi)采和甄選作業(yè)中很多設(shè)備是從國(guó)外進(jìn)口的，這些設(shè)備雖然不能完全貼合我國(guó)礦山開(kāi)采實(shí)地需求，但卻可以為我國(guó)鐵礦設(shè)備的研發(fā)提供路徑、方向和經(jīng)驗(yàn)。目前全球?qū)τ谥R(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)愈發(fā)嚴(yán)謹(jǐn)，仿造設(shè)備和技術(shù)受到諸多方面的限制，且仿造始終是損傷我國(guó)對(duì)外形象的一大因素，因此我國(guó)要堅(jiān)持進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)，在現(xiàn)有國(guó)外設(shè)備和技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的探究。國(guó)產(chǎn)設(shè)備技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究，不僅需要國(guó)家經(jīng)費(fèi)和研究人員的支持，還需要設(shè)備制造廠商和用戶的配合。高校和國(guó)家專業(yè)研究院的研究人員需要設(shè)備用戶在使用中發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷和改進(jìn)意見(jiàn)作為研發(fā)的路徑和方向，也需要金屬礦山實(shí)際作業(yè)中的設(shè)備使用數(shù)據(jù)，研發(fā)不是閉門(mén)造車可以實(shí)現(xiàn)的，需要更多的實(shí)地經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)進(jìn)行支持。設(shè)備技術(shù)的研發(fā)終究是應(yīng)用在實(shí)際作業(yè)中，我國(guó)礦山設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化還有很長(zhǎng)的路要走，需要各方支持和協(xié)助。

結(jié)束語(yǔ)：我國(guó)露天鐵礦設(shè)備技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家還有很長(zhǎng)的距離要追趕，在設(shè)備選型、技術(shù)應(yīng)用等方面，我國(guó)要向著大型化與智能化并舉的方向發(fā)展，使用多種設(shè)備多種型號(hào)，為礦山開(kāi)采和甄選的不同階段選用最優(yōu)設(shè)備，努力開(kāi)發(fā)屬于我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備技術(shù)，不斷縮小我國(guó)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家在金屬礦山開(kāi)采方面的差距。

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