Больше руды без новой фабрики: как безцапфовые мельницы меняют подход к модернизации ГОКов
«Слово эксперту»: вместе с директором по развитию ООО «СГИ» Векшиным Вячеславом разбираемся, почему предприятия всё чаще ищут резервы производительности внутри действующих фабрик и какую роль в этом может сыграть модернизация измельчительного оборудования
Горнодобывающая отрасль сталкивается с довольно жёсткой экономической задачей: чтобы сохранить выпуск конечного продукта при снижении содержания полезного компонента в руде, предприятию приходится перерабатывать всё больший объём горной массы.
Но увеличение производительности фабрики вовсе не обязательно означает строительство ещё одного корпуса.
Иногда дополнительную производительность можно искать внутри уже существующей технологической схемы.
И один из интересных участков для такой работы — измельчение.
В новой статье рубрики «Слово эксперту» мы решили посмотреть на эту задачу вместе с директором по развитию ООО «СГИ» Векшиным Вячеславом и разобрать технологию модернизации барабанных мельниц в безцапфовые мельницы Crumin.
Почему предприятия вообще начинают искать дополнительные тонны внутри существующей фабрики
Логика кажется простой.
Если необходимо перерабатывать больше руды — нужно поставить более производительное оборудование или построить дополнительную технологическую линию.
Для нового greenfield-проекта такой подход действительно может быть заложен ещё на стадии проектирования.
На действующей фабрике, спроектированной и построенной десятки лет назад, ситуация совершенно другая.
Здесь уже есть здания, фундаменты, коммуникации, транспортные потоки, системы электроснабжения и существующая технологическая цепочка.
Любое крупное изменение приходится вписывать в этот периметр.
А значит, задача звучит уже иначе: как увеличить производительность, используя максимум существующей инфраструктуры?
Именно этот тренд отмечает директор по развитию ООО «СГИ» Векшин Вячеслав:
«Исчерпание запасов с высоким содержанием полезных компонентов приводит горнодобываюшие предприятия к необходимости наращивать объёмы переработки для сохранения объемов выпуска, соответственно необходимо увеличение производительности оборудования. Строительство новых производственных мощностей на старых месторождениях экономически нецелесообразно, необходимо точечное внедрение решений, способных увеличить производительность без реализации масштабных инвестпроектов по строительству новых корпусов.»
В этой фразе, по сути, заключена одна из главных задач современной модернизации ГОКа: не просто заменить старое оборудование новым, а найти способ получить больше производительности от существующего производственного контура.
Почему мельница становится одним из первых кандидатов на модернизацию
Измельчение — один из наиболее энергоёмких и капиталоёмких переделов обогатительной фабрики.
И если мельничный контур становится ограничением производительности, увеличение подачи на предыдущих стадиях само по себе проблему не решает.
Можно повысить производительность дробления, изменить грохочение, увеличить подачу руды — но в конечном счёте дополнительный поток упрётся в пропускную способность измельчения.
При этом заменить мельницу на более крупную на действующей фабрике значительно сложнее, чем может показаться.
Новая машина — это не только стоимость самого оборудования.
Необходимо учитывать её габариты, массу, фундамент, приводы, металлоконструкции, трубопроводы, транспортные системы, монтаж и неизбежную интеграцию в действующую технологическую цепочку.
На старых фабриках появляется ещё одно ограничение — место.
Оборудование проектировалось под существующие здания десятилетия назад, и физически разместить в том же корпусе более крупную машину бывает крайне сложно.
Поэтому особенно интересны приемы, позволяющие увеличить рабочий объём мельницы без радикальной перестройки всего участка.
Что меняется, если убрать цапфу
Классическая барабанная мельница имеет загрузочную и разгрузочную цапфы — полые опорные элементы, через которые осуществляется подача и/или разгрузка материала, а измельчение в них не происходит.
Безцапфовая конструкция предлагает другой подход к организации опоры и разгрузки мельницы.
Для действующего предприятия интерес представляет не столько сама конструктивная особенность, сколько возможность использовать её при модернизации уже установленного оборудования.
Вместо сценария «демонтировать старую мельницу — подготовить новое место — построить новый фундамент — установить более крупный агрегат» рассматривается другой путь: изменить существующую машину и увеличить её возможности в имеющемся строительном периметре.
И здесь особенно важно не воспринимать модернизацию как типовой комплект деталей, который одинаково устанавливается на любую мельницу.
«Как костюм по индивидуальным меркам»
Мы спросили Вячеслава Векшина, за счёт каких инженерных решений модернизация позволяет увеличивать производительность.
И получили, пожалуй, один из самых важных ответов всего интервью:
«Каждая модернизация является индивидуальной, я бы сравнил нашу деятельность с работой портного, который шьет костюм на заказ по индивидуальным меркам заказчика. Если говорить об увеличении производительности, то этот показатель для каждого предприятия индивидуален и варьируется от 40% до 100%, все зависит от конкретного проекта и типоразмера действующей мельницы. Собственно инженерные решения в каждом случае тоже индивидуальны.»
Когда речь идёт о модернизации технологического оборудования, цифру увеличения производительности нельзя рассматривать отдельно от исходных условий.
Имеют значение типоразмер мельницы, существующая технологическая схема, характеристики питания, требуемая крупность продукта, режим эксплуатации и ограничения конкретной рабочей площадки.
Поэтому правильный вопрос здесь не:
«На сколько процентов технология увеличивает производительность мельницы?»
А:
«Какой резерв производительности есть у конкретной мельницы в конкретной технологической схеме?»
Это уже совсем другой уровень инженерной задачи.
Почему фундамент может решить экономику проекта
Фундамент кажется второстепенной частью до тех пор, пока предприятие не решает заменить крупное измельчительное оборудование.
Для большой барабанной мельницы это серьёзный строительный объект, рассчитанный на определённые статические и динамические нагрузки.
Установка более крупного агрегата может потребовать демонтажа существующего фундамента, нового проектирования, строительных работ и изменения компоновки участка.
На действующей фабрике всё это означает не только CAPEX.
Это ещё и время.
А время остановки производственного участка имеет собственную стоимость.
Поэтому возможность сохранить существующий строительный периметр способна существенно изменить экономику модернизации.
На вопрос о сравнении модернизации и приобретения новой мельницы Вячеслав Векшин отвечает:
«Модернизацию существующей мельницы оказывается гораздо выгоднее покупки новой мельницы с рабочим объемом аналогичным модернизированной мельницы. Поскольку для установки аналога потребуется большее технологическое место, что в условиях стесненности старых фабрик проблематично и изменение (разборка старого и заливка нового) фундамента.»
Именно поэтому сравнивать два варианта только по цене оборудования было бы неправильно.
Для предприятия имеет значение полная стоимость изменения производственного участка.
Производительность мельницы — ещё не производительность фабрики
Здесь мы бы добавили важную техническую оговорку уже от редакции.
Даже существенное увеличение возможностей мельницы не означает автоматически такое же увеличение производительности всей фабрики.
После устранения одного ограничения bottleneck может переместиться дальше по технологической цепочке.
Например, ограничением могут стать:
- классификация;
- насосное оборудование;
- гидроциклоны;
- флотационный передел;
- транспортные системы;
- электроснабжение;
- пропускная способность последующих операций.
Есть и технологический вопрос: дополнительная производительность имеет смысл только при сохранении требуемой крупности продукта и показателей последующего обогащения.
Поэтому серьёзную модернизацию мельничного контура правильнее рассматривать не как модернизацию отдельной машины, а как изменение материального потока всей фабрики.
И именно здесь особенно важны предварительный аудит и инженерный расчёт.
Что показывает уже накопленный опыт
По словам представителя СГИ, технология уже применяется на действующих предприятиях России и Казахстана:
«В настоящее время модернизированные мельницы Crumin успешно работают на территории Российской Федерации и Республики Казахстан. Увеличение производительности по выполненным проектам составляет от 60% до 100%.»
Это уже выводит разговор за пределы исключительно концептуального решения.
Но и здесь важно помнить сказанное экспертом выше: результат определяется конкретным проектом и исходным типоразмером оборудования.
Для технического специалиста поэтому особенно интересны не максимальные проценты сами по себе, а исходные и конечные параметры конкретного объекта: рабочий объём, производительность, режим измельчения, характеристики продукта и объём необходимых изменений существующей инфраструктуры.
Именно такие данные позволяют понять применимость решения к собственной фабрике.
Что будет происходить с измельчением дальше
Мы спросили Вячеслава Векшина, как будет меняться рынок измельчительного оборудования в перспективе пяти–десяти лет и какие технологии могут стать определяющими.
Ответ получился коротким:
«Если коротко и с шуткой, то копай глубже, бери больше, кидай дальше.»
За шуткой, однако, легко увидеть вполне серьёзную отраслевую тенденцию.
Предприятия действительно вынуждены работать со всё большими объёмами горной массы.
А значит, растут требования к производительности оборудования, энергоэффективности, ресурсу узлов и способности фабрики адаптироваться к изменению свойств сырья.
И здесь модернизация существующих мощностей может стать не временным решением, а отдельным направлением развития отрасли.
Потому что следующий резерв производительности далеко не всегда находится в новом корпусе.
Иногда он уже стоит на фундаменте действующей фабрики.
СГИ привезёт в Новосибирск новое решение
ООО «СГИ» станет участником выставки-форума «Добыча. Обогащение. Модернизация», которая пройдет 17–19 марта 2027 года в Новосибирске.
Для компании выставка — это в том числе возможность встретиться с предприятиями, на которых уже работает её оборудование.
Вячеслав Векшин:
«В первую очередь планируем встретиться с представителями предприятий, с которыми мы уже успешно работали и с действующими заказчиками. Всегда приятно увидеть старых друзей и получить обратную связь о работе нашего оборудования. Не сомневаемся, что будут и новые знакомства, которым мы всегда рады.
Что касается решений, то у нас будут сюрпризы. В настоящее время конструкторский отдел занят проектированием нового оборудования, которое так же направлено на увеличение производительности действующих фабрик, но об этом мы расскажем на выставке...»
Пожалуй, это хороший повод продолжить разговор уже непосредственно у оборудования и инженерных решений.
Потому что тема модернизации сегодня всё меньше сводится к вопросу «чем заменить старую машину?»
Гораздо интереснее другой вопрос: сколько дополнительной производительности уже скрыто внутри действующей фабрики — и что нужно изменить, чтобы её получить?