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我國篩分設備製造業的行業現狀及發展方向分

  篩分設備

        隨著我國工業的快速發展,篩分在國民經濟各行各業中的應用越來越廣泛。在治金、煤炭、建材、環保、交通、化工、水利以及電力等行業的工藝流程中,篩分起著分選、分級、脫泥、脫水和脫介等作用,篩分設備技術水平的高低與質量的優劣,不僅直接關係到工藝效果的好壞,也關係到生產效率的高低與能源節省的程度,從而直接影響企業的經濟效益。

  1我國篩分設備製造企業發展現狀

  與國外相比,我國振動篩的研製起步相對較晚,先後經過了仿製、自行研製和引進提高 3 個階段。但從目前來看,我國篩分機械製造業呈現出快速發展的趨勢,尤其以民營企業、中外合資企業發展最為突出。

  篩分機械製造年產值超過 1 500 萬元以上的有 10多家,其產量 (產值) 地區分布統計見圖 2,目前已形成了以鞍山、新鄉、洛陽和唐山等城市為中心的振動篩產業中心。不僅推動了篩分設備製造行業的發展,也在很大程度上促進了地方經濟的發展。

  隨著國家“十一五”規劃基本建設投資的加大,冶金、能源、交通及水電等部門新建項目和技術改造項目的不斷增加,特別是國家對煤炭工業的調整,煤炭行業效益的提高,促進了許多選煤廠的建設和改造,因此客觀上需要大量的振動篩。為了適應日益發展的需要,我國各個振動篩企業和科研單位都進行了不懈的努力,借鑒國內外的最新技術成果,不斷進行自主創新,取得了一係列成果,目前振動篩產品多達 50 多個係列,1 000 多種規格。

  其主要產品除了常用的直線振動篩、圓運動篩、高頻篩、弧形篩、琴弦篩、博後篩以及香蕉篩等外,近些年來還研製出一係列結構新穎,適應各種不同需要的振動篩產品,比如高幅節肢振動篩、多元高幅振動篩、條形振動篩、自潔振動篩、橢圓振動篩、反共振振動篩、柔麵振動篩、滾筒振動篩、二次減振振動篩、搭接式強力振動篩、單軸激振橢圓振動篩、節肢篩及馳張篩等。極大豐富了我國的篩分設備的市場,為使用廠家的選型提供了更大的選擇空間,目前有些國內企業的篩分設備產品已出口到國外。

  目前,我國湧現了一批實力雄厚的篩分機械製造企業,如鞍山重型機器股份有限公司、煤科總院唐山研究院、河南太行振動機械股份有限公司和山西賽德篩選技術設備有限公司等,這些企業有些技術已達到、接近或者超過世界先進水平,為我國篩分設備行業的發展做出了突出貢獻:

  (1) 2009 年,鞍山重型機器股份有限公司研製的,世界最大的香蕉篩,篩麵 39.56 m2,篩分能力高達 2 500 t/ h,產品性能、篩分麵積及工作效率在世界同類產品中排名第一,價格僅是外國同類產品的 38%左右,該產品的研製成功打破國外壟斷該大型設備的曆史。

  (2) 由煤科總院唐山研究院研製的國內最大型號的高頻篩 GFS2445 曲麵篩,於 2009 年 10 月通過“國家選煤機械質量監督檢驗中心”的驗收,各項技術參數達到預定要求,它的研製成功徹底填補了目前大型煤泥脫水篩的空白。

  (3) 2008 年,河南太行振動機械股份有限公司研製出規格為 4 m×10 m,篩麵麵積達 80 m2,單機處理量達 1 200 t/ h 的世界最大的振動篩在該公司成功問世,並獲得國家實用新型專利證書。

  (4) 平煤科總院唐山研究院研製成功的 ZK3660型直線振動篩、鞍山重型機器股份有限公司和平頂山選煤設計院共同研製的 2ZKP3660 型直線篩,效果良好。近些年,鞍山重型機器股份有限公司又研製成功了 ZKK3675 型振動篩,這些篩機經過現場使用,完全具有和國外同類產品抗衡的能力。有關資料表明,目前直線振動篩的寬度也達到 4.2 m。

  (5) 近些年來,隨著大型選煤廠對原煤處理能力和可靠性要求的提高,我國現已研製成功了 YK36525型、YK3645 型及 DYS3673 圓運動篩,經現場使用,完全達到了國外同類產品的技術特性。

  隨著我國篩分設備製造企業的增加,產量的提高以及選煤廠和選礦廠的逐漸飽和,特別是自 2008 年以來,我國在山西、河南及內蒙古等地對礦產資源的大力整合,重點在一些大型礦業基地建設一批具有國際先進水平的選礦廠,限製小型選礦廠,客觀上製約了一些中小型篩分設備企業的發展,將來隨著國家“十二五”規劃的製定與出台,預計我國篩分設備將迎來新的挑戰。所以未來必將造成低端振動篩的需求會趨於飽和,而對大型高端振動篩產品需求會逐漸加大的形勢。因此篩分設備製造企業之間的競爭也會越來越激烈,這種競爭不僅表現在國內篩分設備製造企業之間的競爭,更重要的是國內外篩分設備企業間的競爭;同時也表現為不僅是價格的競爭,更重要的是對質量和技術的競爭。

  為了使各自企業能保持長期可持續發展,並且占領越來越多的市場份額,各個篩分設備製造企業必須認清自己的位置,采取各種措施,適時調整自己的發展重點和方向。

  2我國篩分設備製造企業的發展方向

  麵對新的形勢,各個篩分設備製造企業不應該片麵追求眼前利益,盲目的擴大規模,也不要一味追求產品的全麵化和多元化,而應該從以下方麵考慮調整發展的方向:

  (1) 大型篩分設備製造企業不但要占領市場,還要學會放棄低端市場,把非關鍵零件的加工轉給中小型篩分設備製造企業,把主要精力放在新產品的研發和技術更新上,靠新技術創造市場並引領市場,要從技術領先型轉變為技術先導性。

  由於大型篩分設備製造企業技術領先總是相對的,而且同行都在發展,在市場競爭越來越激烈的形勢下,難以從硬件產品這個關鍵問題上真正實現效益顯著的差異化競爭。技術先導要求大規模振動篩企業在已有市場領域實現先進性,同時更要強調大規模振動篩企業要首先在技術上從被動適應市場變為主動引導市場發展,通過技術引導需求,使市場不斷拓展,客戶群不斷壯大。

  (2) 中小型篩分設備製造企業可以通過以下方式,提高自己的實力,增強自己的競爭力。① 通過聯合的方式,優化並整合各企業的優勢資源;各自企業進行分工,如專門從事某些零件部件加工,提高零部件的加工水平;主要從事整機裝備,提高裝備的水平,從事市場銷售和售後服務,以此聯合企業提高在振動篩市場的競爭力。② 可以通過為大型篩分設備製造企業加工相關的零部件的方式,從而形成大規模企業的振動篩工業零部件加工基地,以大規模企業的技術龍頭作用為依托獲得更大的生存空間和效益。③由於中小型篩分設備製造企業的靈活性,因此可以迅速占領大規模企業的市場空白之處,迅速占領這些市場份額,以此提高與大企業抗衡的能力。

  3我國篩分設備的研究方向

  (1) 采用先進的分析技術,進行優化分析 在借鑒國內外篩分設備製造企業先進技術與成功經驗的基礎上,利用各種有限元分析軟件 (ANSYS、ALGOR、ADAMS 等) 和先進的振動測試試驗技術對其分析,對振動篩整體及其關鍵零部件進行了優化分析,研究其動態特性與結構強度,從而進一步優化其結構設計,提高整機的可靠性,另外,對振動篩進行各種疲勞分析,探討其在長期工作過程中應力、應變情況及使用壽命的問題。

  (2) 針對不同煤質,研究篩分設備各項技術參數之間的關係 目前,我國煤質存在多樣性,對各種振動篩產品的各項技術參數也提出不同的要求。因為篩分技術不僅僅是單純的篩分,更與選煤工藝有非常密切的聯係。選煤工藝的多樣性與各選煤工藝自身的特點對粒度和效率有著特殊的要求。若能更好的與選煤工藝配合並最大限度地發揮各自設備的性能,使各項技術參數達到最佳狀態,就必須針對各種不同的煤質情況,研究各種振動篩的各項技術參數指標之間的關係,進行精細化和標準化的研究。

  (3) 加強加工工藝的研究 目前,振動篩在工作中時常出現篩梁斷裂、側板斷裂及篩板損壞等現象,這與其加工工藝密不可分,因此,加強篩框的強度的研究是技術關鍵。其主要問題是側板開裂、篩框變形等,應研究焊接、鉚接工藝和篩框結構等;篩板固定可靠性也是一個技術關鍵,要研究可靠程度較高的固定方式與防鬆結構;振動器是振動篩上的關鍵部件,要研究新結構的振動器;篩板也是振動篩的一關鍵部件,要利用新材料,新工藝,提高其使用壽命;對軸承潤滑脂的耐高溫與防凝固,橡膠彈簧的抗振與耐疲勞性等進行專項研究。

  (4) 加強篩分設備材質的研究 目前,國內振動篩材質一般采用 Q235-A 鋼板與 20 號鋼管等,材質性能與國外相比差別較大,也是造成振動篩壽命相對較低的一個因素,目前國內振動篩壽命普遍大約在 1~3 a,而國外的達到 5~10 a 左右,從而也造成了使用廠家生產成本的增加。因此篩分設備製造企業與鋼材廠家結合開展振動篩材質方麵的研究,研究一種更適合振動篩所采用的新材料,也是今後研究的一個重要方向。

  (5) 加強耐磨、耐腐蝕問題的研究 由於振動篩一般都處在非常惡劣的環境中,篩箱兩側、篩機橫梁和固定篩板軌梁的角鋼支架等在長時間的工作後很容易發生磨損和腐蝕現象。橫梁焊接或密封不好,液體容易流入大梁內也容易造成腐蝕,從而降低振動篩的使用壽命。另外,篩板以下篩機結構的棱角或縫隙,由於濕性物的停留,也容易腐蝕。

  為了提高振動篩的使用壽命,其構件一般經過耐磨、耐腐蝕處理,但目前在製造工藝上隻采用在構件表麵粘橡膠等耐磨材料,不僅工作效率低,而且成本相對較高。因此把化工橡膠或耐磨材料技術與機械製造業相結合,研究一種噴塗防腐或耐磨材料的先進技術,解決構件表麵耐磨、耐腐蝕問題,也是今後研究的一個重要方向。

  (6) 研究降低篩分設備的工作噪聲的方法 一般在生產過程中,振動篩產生的噪聲是不可避免的,但從目前來看國內振動篩工作時一般噪聲較大,為了降低噪聲,各個篩分設備製造企業和相關研究機構都進行了很好的研究與分析,並提出了各種方法與措施,比如:用橡膠彈簧代替金屬螺旋簧,用聚氨酯篩板代替金屬篩板,在篩箱側板加約束阻尼層,改用柔性輻板齒輪等,也有考慮從隔振角度來降低噪聲,但從效果來看其噪聲降低的範圍一般都不是太大,為此,今後研究其降低噪聲的方法也是一個重要的研究方向。

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