謝憲中：創(chuàng)新骨料線設(shè)計 推進供給側(cè)改革

  當(dāng)前越來越多水泥企業(yè)進入砂石骨料行業(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，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，中國水泥網(wǎng)記者近日采訪了國家首批注冊采礦師、資深礦業(yè)工程專家、 天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院 謝憲中教授級高工。

礦業(yè)工程專家、天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院 謝憲中 教授在現(xiàn)場調(diào)研

  記者：當(dāng)前越來越多水泥企業(yè)進入砂石骨料行業(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，很少提及可能存在的問題，您認為水泥企業(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，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

  我國雖然是世界上石灰?guī)r礦資源豐富的國家之一，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，全國石灰?guī)r分布面積達45萬Km2左右，約占國土陸地面積的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%：全國已發(fā)現(xiàn)水泥石灰?guī)r礦點近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8000萬噸為大型、4000～8000萬噸為中型、小于4000萬噸為小型)，共計保有礦石資源量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、生態(tài)平衡，防止水土流失，保護風(fēng)景名勝等方面的需要，特別是隨著我國小城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃的不斷完善和落實，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發(fā)達的國際化大都市，卻無砂石骨料生產(chǎn)線設(shè)計建設(shè)的先天條件，這樣一來，出現(xiàn)了 “有市場的地方無資源”，“有資源的地方少市場”。

  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度不太高，大約為50-101MPa，這在生產(chǎn)高端優(yōu)質(zhì)骨料時，受到一些制約（可通過創(chuàng)新骨料線的工藝設(shè)計，整形骨料粒形、優(yōu)化顆粒級配等，來彌補這一先天的缺陷）。

  記者：隨著國內(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)線上馬速度越來越快，產(chǎn)能也越來越大。局部過剩會出現(xiàn)嗎？您作為權(quán)威專家，請談?wù)勅绾畏乐惯@種現(xiàn)象出現(xiàn)？

    謝憲中表示：

    李克強總理在《政府工作報告》指出：2017年要完成鐵路建設(shè)投資8000億元、公路水運投資1.8萬億元，再開工15項重大水利工程，繼續(xù)加強軌道交通、民用航空、電信基礎(chǔ)設(shè)施等重大項目建設(shè)，這對砂石骨料生產(chǎn)線新建上馬是重大利好。

  尤其值得一提的是，隨著當(dāng)前國內(nèi)固定資產(chǎn)投資的劇增，特別是鐵路、公路、水運港口、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)線上馬速度越來越快，產(chǎn)能也愈來愈大，未來將會出現(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)計研究院 謝憲中教授在現(xiàn)場調(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)計建設(shè)砂石骨料生產(chǎn)線時，應(yīng)委托實力雄厚、業(yè)績突出、行業(yè)領(lǐng)軍的建材行業(yè)甲級大型設(shè)計院進行合理規(guī)劃或布局、創(chuàng)新設(shè)計或總包，確保做好因料制宜、因廠施策的個性化特色化設(shè)計建設(shè)，切實保障早出骨料、快出骨料、出好骨料。

  在合理規(guī)劃或布局前，設(shè)計院應(yīng)配合業(yè)主充分做好市場調(diào)研，搜集第一手海量市場資料，并進行大數(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)計高端優(yōu)質(zhì)骨料，找準發(fā)力點

  天津院建院60多年來，設(shè)計和建設(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)保化、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，切實避免了低水平重復(fù)投資，減少了無效供給、擴大了有效供給，更好適應(yīng)和引導(dǎo)需求，提高了砂石骨料供給側(cè)改革的精準性、有效性、針對性。這是因為優(yōu)質(zhì)骨料（同樣的原料、創(chuàng)新的設(shè)計、連續(xù)的級配、良好的粒形、不同的售價）受到終端用戶的普遍歡迎，而且能夠做到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，給企業(yè)創(chuàng)造新的利潤增長點。

  記者：您作為資深專家，請談?wù)勅绾纬浞掷盟嗥髽I(yè)的廢石，創(chuàng)新設(shè)計高端優(yōu)質(zhì)砂石骨料生產(chǎn)線？進而為企業(yè)創(chuàng)造新的利潤增長點？

礦業(yè)工程專家、天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院 謝憲中 教授在現(xiàn)場調(diào)研

  謝憲中表示：

  您提的這個問題很好，這與設(shè)計院的創(chuàng)新設(shè)計息息相關(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)礦山的巖石抗壓強度不太高，大約為50-101MPa，這在生產(chǎn)高端優(yōu)質(zhì)骨料時，受到一些制約（可通過創(chuàng)新骨料線的工藝設(shè)計，整形骨料粒形、優(yōu)化顆粒級配等，來彌補這一先天的缺陷），因而骨料只能用于普通中等標號的混凝土，這樣的骨料，市場供應(yīng)充足（未來將會出現(xiàn)局部產(chǎn)能過剩的現(xiàn)象），售價不太高，而市場的規(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)計高端優(yōu)質(zhì)骨料生產(chǎn)線，即在骨料粒形、骨料的級配等技術(shù)指標方面下功夫，做到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。

  需要強調(diào)的是，優(yōu)質(zhì)骨料的性能指標一般除重點關(guān)注骨料的巖性外，同時關(guān)注骨料粒形、骨料的級配等技術(shù)指標。而在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，人們把關(guān)注的重點往往放在粒形而忽略了骨料的巖性和級配。正因為這樣，在砂石骨料生產(chǎn)線設(shè)計建設(shè)時，在設(shè)備選型和加工工藝流程方面，往往沒有加以考慮，以致后期要對骨料生產(chǎn)線進行設(shè)計 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、流程的選擇會增加投資和運行成本，其實不然，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傳導(dǎo)到骨料生產(chǎn)企業(yè)，因此，可以這么說，砂石加工廠要把生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)骨料作為創(chuàng)新設(shè)計的一條原則加以倡導(dǎo)與推廣，旨在實現(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)計高端優(yōu)質(zhì)骨料生產(chǎn)線，鼎力推進砂石骨料供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，應(yīng)在以下幾方面加強設(shè)計創(chuàng)新：

  一般來說，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)備制造廠家的實際業(yè)績這四個主要方面。

  3.1  設(shè)計選好原材料（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，兩個不同地方的巖性也有差異，針片狀含量相差也可能會達到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疑是最好的選擇，因為圓錐破靠擠壓破碎，避免了過粉碎；但一種擔(dān)心是圓錐破的產(chǎn)品粒形是否會差，實際情況是，圓錐破的粒形是可以控制的非常好的，對某些巖石，甚至圓錐破的粒形比反擊破的粒形略好一些，但是，做到這一點的前提條件是圓錐破具有擠滿腔承壓破碎功能，同時設(shè)計運用中細碎的工藝流程。

  一些骨料生產(chǎn)企業(yè)采用的初級錘破+反破兩段破碎工藝，有人認為是最佳的破碎工藝，但這是對骨料的級配以及成品率沒有做詳細分析前得出的結(jié)論。事實上，為了得到最佳的骨料級配，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，但其不足也是存在的，因為采取多段破碎篩分作業(yè)，輔助設(shè)備，如膠帶輸送機，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。由于多段破碎對骨料級配有利，故一般推薦采用三段破碎，即初碎+中碎+細碎。見圖3-1

圖3-1，加工工藝選擇

  3.3  合理設(shè)計比選加工設(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）破碎至便于膠帶機等輸送設(shè)備可運輸?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；錘破最大處理能力控制在2000噸/小時以內(nèi)；旋回破的處理能力為1500噸/小時-5000噸/小時；從能耗或運行成本來看，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，因為不利于成品骨料的級配和25-10mm粒級比例的最大化。反破一般用于石灰石等中等偏軟巖石，圓錐式破碎機卻可以軟硬巖石兼顧。

  細碎和整形設(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、反擊式破碎機，不同廠家的設(shè)備性能差異很大，就粒形而言，國產(chǎn)CC系列圓錐破，通過吸收國外技術(shù)，性能已經(jīng)達到進口破碎機的性能，能實現(xiàn)滿腔承壓破碎，產(chǎn)品粒形方正、粒形針片狀少，能耗低；同樣對于反擊破碎機，國產(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配穩(wěn)定，模數(shù)對級配的影響較小，創(chuàng)新解決了板錘的磨損隨時都可能改變成品骨料級配的難題。

  一言以蔽之，只要善于設(shè)計創(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，以鼎力推進砂石骨料供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，避免未來低端產(chǎn)品的產(chǎn)能過剩。

  編者按：2017年3月23日，中國水泥網(wǎng)將在杭州舉辦“2017第六屆中國水泥網(wǎng)年會暨百強榜頒獎典禮”。年會以“緊盯新標桿 塑造新業(yè)態(tài)”為主題，特邀行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、經(jīng)濟學(xué)家、研究機構(gòu)、水泥百強企業(yè)、供應(yīng)商百強企業(yè)等，深入解讀產(chǎn)業(yè)政策與宏觀經(jīng)濟走勢，探討水泥行業(yè)如何應(yīng)對市場轉(zhuǎn)型考驗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。歡迎踴躍報名參加！

  附件：2017第六屆中國水泥網(wǎng)年會通知及參會回執(zhí)