論鐵礦設備技術創新與選型

張震

摘 要：隨著科學技術的飛速發展，鐵礦開采等工業領域設備技術不斷推陳出新，發展速度迅猛，本文從國外鐵礦設備技術發展情況出發，闡述我國鐵礦設備技術現狀，提出鐵礦設備技術創新與選型的策略，為我國鐵礦設備技術向智能化、多元化、國產化發展做出貢獻。

關鍵詞：設備；技術；創新；選型；露天鐵礦

引言：隨著科學技術迅猛發展，西方發達國家露天鐵礦開采中使用的設備技術不斷發展更新，向實現大型化、智能化、多元化方向不斷趨近。我國目前使用的鐵礦設備技術較西方發達國家落后很多，筆者通過對西方發達國家鐵礦設備技術進行分析，提出有關我國鐵礦設備技術創新和選型的策略和措施。

1.國外鐵礦設備技術發展現狀

在世界范圍內，各個國家的鐵礦都可以用富礦和貧礦來劃分，針對不同地理條件和開采條件下的鐵礦需要采用不同的機械裝備和開采方法，針對不同品質的鐵礦要配備不同的選礦設備，這是世界通用的開采理念。例如位于巴西的卡拉加斯鐵礦，那里的鐵礦石質地柔軟，約八成以上的鐵礦石可以直接進行鏟裝運輸，因此在開采該礦時不需要將穿孔問題作為主要問題來解決。澳洲西部的大多數鐵礦是富礦，不需要進行選礦，但市場要求產品質量均勻，因此需要進行配礦；少部分鐵礦是貧礦，需要配備設備進行選礦，但同樣對該礦出產的鐵礦石要求相對寬松。

2.我國鐵礦設備技術發展現狀

近些年，我國鐵礦設備在破碎、選礦、脫水、過濾等方面有了長足的進步，隨著環境保護工作在國家事務中的比重上升，我國金屬礦山開采將環境效益和社會效益放在經濟效益之前，致力于降低單位礦石開采和甄選過程中的能源消耗量，提升能源在金屬礦山開采中的利用率。

2.1 礦石開采

我國對礦石的開采和處理原則是“多碎少磨”，因此近些年在破碎設備技術的研發上有很大的進步，但我國自有設備技術在使用效果上相較國外設備技術還有一定的距離需要追趕。在磨礦設備相關領域中，柱磨機、磨粉機等設備的開發和優化工作也具備一定的成果，柱磨機具有節能、降耗、提高產量的優勢，同時設備的運轉效率相對較高，對環境的污染和影響較小；我國對磨粉機的研發從設備規格、性能、結構、工藝等方面進行節能和降耗效果的提升，從對磨機襯板的更新換代上提升設備使用壽命，并進行降噪。目前我國磨粉機的襯板已經從錳鋼、高鉻合金鋼等金屬襯板進化至磁性襯板，有效降低磨機的研磨負荷，延長了磨機的使用壽命，降低噪音和對鐵礦石的損傷浪費。

2.2 選礦

我國金屬礦山中常見的選礦設備主要有：磁團聚重選機、磁選柱、重介跳汰機。其中磁團聚重選機是在分選區域內布置一個弱磁場分布均勻且梯度較小的磁場，利用重力和上升水流力的大小來區分和篩選磁性顆粒和脈石顆粒，雖然重選機的篩選產物并不是最終產物，需要后續添加其他選礦設備，但它可以將鐵礦的精品等級提高約百分之三。磁選柱是通過磁場使物料中的磁性部分形成弱磁聚團，利用重力和磁力區分詞性顆粒和脈石顆粒，后東北大學實驗室中成功將脈沖振動加入進磁選柱中，通過增強磁場振動來消除磁性夾雜的現象，大幅度提高鐵礦的精品等級。重介跳汰機是將磁場、電力、跳汰、重介質等結合在一起，共同進行鐵礦精選，已經在2000年投入北京首鋼廠進行選礦作業。

3.我國鐵礦設備技術創新與選型策略

通過西方發達國家的鐵礦設備技術與我國鐵礦設備技術的對比，可以看出我國鐵礦設備技術要向智能化、多元化、國產化的方向發展，根據我國金屬礦山實際情況和特點創新開發符合我國國情的鐵礦設備。

3.1 鐵礦設備技術從大型化向智能化轉變

從西方發達國家的設備發展情況來看，未來露天鐵礦設備的發展方向不是繼續向大型化前進，而是轉而發展智能化設備技術。已經有多個采礦設備公司經過實際作業論證出類似3鏟斗裝滿218噸位的卡車所花費的成本，比4鏟斗裝滿272噸位的卡車所花費的成本少很多的結論，這是我國鐵礦設備開發中尚未考慮到的問題。借助西方發達國家的發展經驗和路徑，我國要根據國情和實際作業情況考察我國鐵礦設備技術大型化是否已經可以滿足當前生產需要，是否滿足市場供求，是否適合進行成本和設備的綜合控制。倘若我國設備技術尚未能滿足生產需要，則不應立即進行智能化轉型，但可以從科學技術等方面進行設備自動化、智能化的準備。待設備技術的大型化達到市場需求后，從綜合信息的角度來整合生產資源和資金，進行鐵礦開采甄選的最優作業，實現節能降耗，提升經濟效益。

3.2 鐵礦設備選型多元化

目前我國金屬礦山開采和甄選的設備型號相對單一，且該礦山中只使用一種設備的一種型號，雖然目前這種設備配置方式是為了設備配件簡單高效，工人操作熟練程度高，工作效率高，但與體量、難度相當的國外金屬礦山利潤對比可知，我國金屬礦山開采和甄選作業利潤率沒有達到最優，國外金屬礦山中開采和甄選作業使用的設備型號更多，根據礦石開采和甄選過程中不同階段使用最優的設備，雖然為設備、配件等方面使用了更多的成本，卻從產量和能耗上賺取了更多的利潤，為我國金屬礦山設備技術的選擇開辟了新的道路。我國金屬礦山設備的選型要吸取國外礦山設備管理的先進經驗，根據我國礦山實地情況和技術需求，科學、合理的配備開采和甄選設備，采用更新的管理理念，采用多元化發展方針，將設備的優勢發揮到最大，為金屬礦山的利潤突破做貢獻。

3.3 鐵礦設備開發與研究趨向國產化

目前我國金屬礦山開采和甄選作業中很多設備是從國外進口的，這些設備雖然不能完全貼合我國礦山開采實地需求，但卻可以為我國鐵礦設備的研發提供路徑、方向和經驗。目前全球對于知識產權的保護愈發嚴謹，仿造設備和技術受到諸多方面的限制，且仿造始終是損傷我國對外形象的一大因素，因此我國要堅持進行技術創新和研發，在現有國外設備和技術的基礎上進行自主知識產權產品的探究。國產設備技術的開發和研究，不僅需要國家經費和研究人員的支持，還需要設備制造廠商和用戶的配合。高校和國家專業研究院的研究人員需要設備用戶在使用中發現的設備缺陷和改進意見作為研發的路徑和方向，也需要金屬礦山實際作業中的設備使用數據，研發不是閉門造車可以實現的，需要更多的實地經驗和數據進行支持。設備技術的研發終究是應用在實際作業中，我國礦山設備的國產化還有很長的路要走，需要各方支持和協助。

結束語：我國露天鐵礦設備技術與西方發達國家還有很長的距離要追趕，在設備選型、技術應用等方面，我國要向著大型化與智能化并舉的方向發展，使用多種設備多種型號，為礦山開采和甄選的不同階段選用最優設備，努力開發屬于我國自主知識產權的設備技術，不斷縮小我國與西方發達國家在金屬礦山開采方面的差距。

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