Решение для транспортировки фосфатной пыли в химической промышленности Юньнани

Юньнань, как основной регион добычи фосфатных руд и центр химической промышленности Китая, является местом, где крупное химическое предприятие (далее «Юньнаньское химическое предприятие») реализует проект расширения и модернизации цепочки производства фосфорной химии. В рамках проекта планируется строительство специализированной линии транспортировки сыпучих материалов от станции дробления фосфатной руды до цеха по производству удобрений. Основная задача — обеспечить непрерывную, герметичную и высокопроизводительную транспортировку фосфатной пыли (содержание влаги 12–15%, размер частиц 0,1–5 мм). Проблемы, с которыми столкнулось предприятие, являются типичными для химической промышленности Юньнани и напрямую ограничивают выпуск продукции и соответствие экологическим нормам:

Во-первых, значительное экологическое давление. Традиционные ленточные конвейеры с открытым желобом при транспортировке фосфатной пыли вызывали выбросы пыли до 30 мг/м³, что значительно превышало установленный национальным стандартом «Комплексные нормы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу» (GB16297-1996) предел в 15 мг/м³. Это приводило к многочисленным жалобам на пыль в районе завода, а при воздействии дождя фосфатная пыль легко комковалась, а её рассыпание вызывало загрязнение почвы, что противоречило требованиям Юньнани к экологическому развитию. Во-вторых, проблема адаптации к местности. Трасса транспортировки длиной 719 м проходит через два пологих склона (максимальный уклон 8°) и один речной изгиб (угол поворота 95°). Обычные ленточные конвейеры требовали установки трёх перегрузочных пунктов для поворотов и подъёмов, что не только увеличивало затраты на оборудование (стоимость одного перегрузочного пункта превышала 500,000 юаней), но и снижало эффективность транспортировки (потери на перегрузочных этапах составляли около 15%). В-третьих, недостаточная производительность. Новая производственная линия предприятия требовала стабильной транспортировки фосфатной пыли на уровне 350 т/ч, но традиционные ленточные конвейеры из-за влияния перегрузочных пунктов обеспечивали лишь 280 т/ч, что не соответствовало производственным нагрузкам и приводило к частым остановкам линии из-за «ожидания материала».

Для решения потребностей Юньнаньского химического предприятия в «герметичной, экологичной, адаптированной к сложной местности и соответствующей производственным требованиям» системе транспортировки сыпучих материалов компания ZOOMRY сформировала специализированную техническую команду. На основе данных обследования площадки (местность, расположение существующих объектов, характеристики фосфатной пыли) и стандартов технологии трубчатого конвейера, после двух итераций проектирования была разработана комплексная система, включающая «основной трубчатый конвейер + оборудование для подачи/разгрузки + собственные компоненты». Это решение полностью использует преимущества трубчатого конвейера — «герметичная транспортировка, адаптация к изгибам, транспортировка на большие расстояния без перегрузки» — и точно соответствует параметрам проекта и потребностям химической промышленности Юньнани.

Основные требования проекта

Основные потребности клиента

Потребности Юньнаньского химического предприятия чётко определены по четырём ключевым направлениям, которые также соответствуют типичным требованиям транспортировки фосфатной пыли в химической промышленности Юньнани: по характеристикам материала — необходимость герметичного транспортировочного дизайна для фосфатной пыли, склонной к пылеобразованию и комкованию при увлажнении, чтобы избежать потерь и загрязнения; по техническим параметрам — требуемая производительность ≥350 т/ч, расстояние транспортировки 719 м, диаметр трубы конвейера 350 мм (адаптирован к размеру частиц фосфатной пыли для предотвращения засоров), оборудование должно адаптироваться к уклону 8° и повороту на 95°, соответствуя особенностям гористой местности и речных изгибов Юньнани; по адаптации к условиям — установка оборудования должна обходить существующие трубопроводы и здания на заводе, минимизируя объём строительных преобразований (земельные ресурсы в горных районах Юньнани ограничены), а затраты на расширение высоки); по соответствию и безопасности — выбросы пыли ≤10 мг/м³, оборудование должно быть оснащено защитой от смещения ленты, функцией аварийного торможения при отключении питания и соответствовать национальным стандартам безопасности оборудования для химической промышленности.

Основные цели проекта

На основе потребностей клиента и требований производства и экологии химической промышленности Юньнани проект определил четыре основные цели: во-первых, экологическое соответствие — контроль выбросов пыли на уровне менее 8 мг/м³, полное устранение проблемы пылевого загрязнения в соответствии с экологической политикой Юньнани; во-вторых, соответствие производительности — достижение стабильной транспортировки 350 т/ч без потерь на перегрузке, удовлетворение полной нагрузки производственной линии и сокращение времени простоя из-за ожидания материала; в-третьих, оптимизация затрат — снижение затрат на оборудование на 20% по сравнению с традиционной схемой «ленточный конвейер + перегрузочные пункты» и сокращение затрат на рабочую силу для обслуживания на 30% (в горных районах Юньнани стоимость рабочей силы ежегодно растёт, что делает снижение затрат критически важным); в-четвёртых, безопасность и надёжность — годовая частота отказов оборудования ≤1%, срок службы ≥10 лет, обеспечение долгосрочной стабильной работы и исключение рисков для безопасности производства из-за сбоев оборудования.

Индивидуализированное решение ZOOMRY

Основное оборудование

Для соответствия требованиям проекта по длине конвейера 719 м, производительности 350 т/ч и диаметру трубы 350 мм компания ZOOMRY разработала и изготовила один трубчатый конвейер в качестве основного элемента системы транспортировки. Ключевые технические решения полностью соответствуют потребностям Юньнаньского химического предприятия:

• Герметичный и экологичный дизайн: используется структура «шестигранной группы роликов» (6 роликов расположены в форме правильного шестиугольника), которая сворачивает ленту в трубу диаметром 350 мм с перекрытием ленты ≥120 мм, обеспечивая герметичную транспортировку фосфатной пыли. В сочетании с безмоторной пылеулавливающей воронкой на разгрузочном конце выбросы пыли контролируются на уровне 6,8 мг/м³, что значительно ниже требований клиента. Трубчатая структура предотвращает прямой контакт материала с дождевой водой (в Юньнани сезон дождей интенсивный, годовой уровень осадков превышает 1000 мм), решая проблему комкования фосфатной пыли при увлажнении. Потери материала сокращены с 5% для традиционных ленточных конвейеров до 0,8%.
• Адаптация к местности: для речного изгиба с углом 95° трубчатый конвейер использует «гибкий дизайн поворотов», регулируя расстояние между группами роликов (каждые 5 м устанавливается одна группа поворотных роликов) и натяжение ленты, что обеспечивает радиус поворота всего 30 м (по сравнению с ≥80 м для обычных ленточных конвейеров), исключая необходимость дополнительного захвата земли или реконструкции реки (в горных районах Юньнани процесс согласования захвата земли у реки сложен и дорогостоящ). Для уклона 8° оптимизирована конфигурация привода: используются два трёхступенчатых редукторных двигателя SEW (общая мощность 75 кВт) в сочетании с противоскользящей лентой (коэффициент трения ≥0,35), что обеспечивает стабильный подъём при полной нагрузке без риска проскальзывания материала.
• Гарантия производительности и стабильности: ширина ленты конвейера составляет 1200 мм (адаптирована к диаметру трубы 350 мм и производительности 350 т/ч), скорость ленты установлена на уровне 2,5 м/с. Система управления PLC обеспечивает синхронную регулировку подачи материала и скорости ленты, предотвращая перегрузку или недогруз. Используются кованые барабаны из стали 40Cr (диаметр 219 мм), разработанные ZOOMRY, с ромбовидным резиновым покрытием для повышения трения ленты. Эллиптичность барабанов ≤1,5 мм (лучше национального стандарта 2 мм), что обеспечивает отсутствие вибрации и шума при длительной работе. Уровень шума оборудования ≤52 дБ, что соответствует требованиям контроля шума в условиях близости завода к жилым посёлкам Юньнани.

Вспомогательное оборудование

Для обеспечения бесперебойной подачи фосфатной пыли от разгрузки грузовиков до транспортировки трубчатым конвейером решение включает два типа вспомогательного оборудования, разработанного ZOOMRY и адаптированного к особенностям транспортировки сырья в химической промышленности Юньнани:

• Один бункерный питатель ZR120D: установлен на входном конце трубчатого конвейера и соединён с точкой разгрузки грузовиков. Объём бункера составляет 5 м³, используется двигатель с частотным регулированием (мощность 15 кВт), который регулирует подачу материала в зависимости от состояния работы конвейера, обеспечивая стабильную подачу 350 т/ч и предотвращая накопление или засорение материала (в Юньнани для транспортировки фосфатной пыли часто используются самосвалы грузоподъёмностью 25 тонн, питатель должен соответствовать ритму периодической разгрузки). Внутренняя поверхность бункера покрыта износостойкими пластинами (толщина 12 мм), что повышает устойчивость к абразивному воздействию фосфатной пыли и продлевает срок службы оборудования.
• Одна машина для разгрузки грузовиков ZRLS-TU1400: используется для приёма сырья на заводе, оснащена гидравлически регулируемой рампой (уклон 7°), адаптированной для самосвалов грузоподъёмностью 25 тонн, распространённых в Юньнани. Эффективность разгрузки достигает 400 т/ч, что удовлетворяет потребности полной загрузки трубчатого конвейера. В основании рампы установлены резиновые юбки, минимизирующие выброс пыли во время разгрузки, что, в сочетании с герметичным дизайном конвейера, формирует экологический замкнутый цикл, предотвращающий вторичное загрязнение на этапе разгрузки.

Основные компоненты

Все ключевые компоненты системы производятся ZOOMRY самостоятельно, что обеспечивает единообразие качества и совместимость. Параметры компонентов превосходят национальные стандарты, поддерживая долгосрочную стабильную работу оборудования и упрощая закупку запасных частей для Юньнаньского химического предприятия (логистика в горных районах Юньнани сложна, поэтому сроки поставки запчастей должны строго контролироваться):

• Ролики: используются бесшумные ролики, разработанные ZOOMRY (диаметр 133 мм, адаптированы к ширине ленты 1200 мм), с радиальным биением ≤0,4 мм (национальный стандарт ≤0,5 мм) и водопроницаемостью при испытании погружением в течение 72 часов ≤95 г (национальный стандарт ≤150 г). Уровень шума при работе ≤42 дБ, что снижает шумовое загрязнение завода. Срок службы роликов превышает 50,000 часов, что уменьшает частоту замен и затраты на закупку и замену запчастей.
• Скребки для очистки: установлены два комплекта скребков из полиуретана (один на головной части, один на хвостовой), с прилеганием к ленте ≥95%, эффективно удаляющих остатки фосфатной пыли с поверхности ленты, предотвращая её смещение из-за налипания материала. Хвостовой скребок оснащён устройством автоматической компенсации, которое регулирует зазор при износе, устраняя необходимость частого ручного обслуживания (в горных районах Юньнани персонал для обслуживания ограничен).
• Конвейерная лента: используется цельнотканая огнестойкая лента из ПВХ (толщина 15 мм) с прочностью на разрыв ≥18 МПа, соответствующая стандартам огнестойкости химической промышленности. Лента выдерживает летние температуры Юньнани до 35°C и зимние до -5°C (в некоторых горных районах Юньнани зимние температуры низкие, что требует предотвращения старения и растрескивания ленты), обеспечивая стабильную работу круглый год.

Процесс реализации проекта

На всех этапах реализации проекта, от предварительной подготовки до послепродажного обучения, ZOOMRY строго контролировала процесс, обеспечивая эффективность внедрения решения, демонстрируя профессиональные возможности обслуживания для проектов химической промышленности и адаптируясь к особым условиям реализации проектов в горных районах Юньнани:

На этапе предварительного обследования ZOOMRY направила команду из 5 технических специалистов на площадку Юньнаньского химического предприятия, которая за 15 дней выполнила три ключевые задачи: во-первых, с использованием тахеометра были собраны трёхмерные данные местности для трассы транспортировки длиной 719 м, с точным обозначением уклонов, радиусов поворотов и расположения существующих трубопроводов (в горных районах Юньнани сложные схемы трубопроводов требуют избегания конфликтов с установкой оборудования), что стало основой для оптимизации маршрута прокладки конвейера; во-вторых, были собраны образцы фосфатной пыли для тестирования в лаборатории компании на текучесть и абразивность, чтобы определить скорость ленты и параметры питателя (характеристики фосфатной пыли варьируются в разных шахтах Юньнани, требуя индивидуальной настройки); в-третьих, проведены обсуждения с производственной командой предприятия для изучения графика работы линии и привычек обслуживания оборудования, на основе чего разработан упрощённый интерфейс управления (с поддержкой китайского языка, адаптированный к привычкам местных операторов).

На этапе производства все оборудование и компоненты изготавливались на заводе ZOOMRY в провинции Хэбэй в рамках системы управления качеством ISO 9001: барабаны конвейера проходили ультразвуковую дефектоскопию для исключения внутренних трещин; ролики проходили 1000-часовые испытания на холостом ходу для проверки герметичности и сопротивления вращению (≤2 Н, лучше национального стандарта ≤3 Н); лента подвергалась испытаниям на растяжение и огнестойкость, и только после прохождения тестов отправлялась с завода.

На этапе установки и наладки ZOOMRY направила команду из 8 специалистов на площадку, использовав режим «модульной сборки»: основная часть конвейера была разделена на 12 сегментов (каждый около 60 м), предварительно собранных на заводе, а на месте требовалось только болтовое соединение и вулканизация ленты, что сократило цикл установки до 28 дней (средний отраслевой цикл — 45 дней, в горных районах Юньнани сезон дождей существенно влияет на сроки строительства). Во время наладки проводились 72-часовые испытания при полной нагрузке, имитирующие производственные условия предприятия, с оптимизацией параметров программы PLC, чтобы обеспечить стабильную производительность конвейера на уровне 355 т/ч, превышающую требуемую 350 т/ч. Также была решена проблема «отклонения расстояния между роликами на повороте», выявленная в процессе установки, путём корректировки положения роликов на месте, что обеспечило отсутствие смещения ленты.

На этапе обучения эксплуатации ZOOMRY провела 10-дневное специализированное обучение для 10 сотрудников предприятия, охватывающее ежедневные проверки (состояние вращения роликов, натяжение ленты), устранение типичных неисправностей (перегрузка двигателя, смещение ленты) и регулярное обслуживание (смазка роликов, замена скребков). Были предоставлены руководство по эксплуатации на китайском языке и видео по устранению неисправностей, чтобы после обучения команда эксплуатации могла самостоятельно выполнять операции и базовое обслуживание (в горных районах Юньнани обучение персонала за пределами региона дорого, поэтому требуется локализованное обслуживание).

Результаты проекта

С момента ввода в эксплуатацию проект демонстрирует стабильную работу, все показатели превышают ожидания, решая ключевые проблемы транспортировки сыпучих материалов для Юньнаньского химического предприятия и устанавливая эталон для транспортировки фосфатной пыли в химической промышленности Юньнани, создавая значительную экономическую и экологическую ценность:

По экологическому соответствию и нормам трубчатый конвейер с герметичной транспортировкой снизил выбросы пыли с 30 мг/м³ до 6,8 мг/м³, что значительно превосходит национальные и местные стандарты. Предприятие больше не получало жалоб на пыль и избежало рисков экологических штрафов (в Юньнани штрафы за экологические нарушения для химических предприятий могут достигать миллионов юаней). Потери фосфатной пыли сократились с 5% до 0,8%, что при годовой транспортировке 2,5 млн тонн позволило уменьшить потери на 20,500 тонн в год.

По эффективности и производительности трубчатый конвейер обеспечил непрерывную транспортировку на 719 м без перегрузки, с фактической производительностью, стабильно достигающей 355 т/ч, что удовлетворяет полную нагрузку производственной линии. По сравнению с традиционной схемой «ленточный конвейер + перегрузочные пункты» цикл транспортировки сократился с 4 часов до 2,1 часа, а годовые простои из-за недостаточной транспортировки уменьшились примерно на 30 часов, что косвенно создало производственную ценность более 5 млн юаней (рассчитано по прибыли 200 юаней за тонну удобрений). Отсутствие перегрузочных пунктов сократило затраты на оборудование для трёх пунктов и рабочую силу, снизив первоначальные инвестиции в проект на 22% (экономия более 1,5 млн юаней) и ежегодные затраты на рабочую силу для обслуживания примерно на 400,000 юаней (в горных районах Юньнани стоимость рабочей силы растёт на 8% в год, обеспечивая значительную долгосрочную экономию).

По надёжности и сроку службы оборудование по состоянию на 2025 год сохраняет стабильность, с годовой частотой отказов всего 0,6% (значительно ниже целевого 1%). Основные компоненты, такие как ролики и барабаны, не требовали масштабной замены, необходима лишь регулярная замена ленты и скребков, а затраты на обслуживание контролируются на уровне менее 80,000 юаней в год. При расширении производственной линии предприятия трубчатый конвейер может быть модернизирован простым увеличением мощности привода (с 75 кВт до 90 кВт), чтобы соответствовать новой производительности 400 т/ч, демонстрируя масштабируемость и долговечность оборудования, что обеспечивает гибкую поддержку для будущих расширений мощностей Юньнаньского химического предприятия.

Руководитель проекта Юньнаньского химического предприятия в ходе последующего визита отметил: «Трубчатый конвейер ZOOMRY не только решил наши проблемы с экологией и эффективностью, но и способен адаптироваться к будущему расширению мощностей, оставаясь стабильным в долгосрочной эксплуатации. Это более экономичное и долговечное решение по сравнению с другими брендами, которые мы рассматривали. Для будущих расширений завода мы будем отдавать предпочтение решениям ZOOMRY и рекомендовать этот подход для транспортировки, адаптированный к химическим предприятиям в горных районах, нашим коллегам в Юньнани».

Конкурентные преимущества ZOOMRY

В конкуренции за проект 2011 года ZOOMRY выделилась по сравнению с другими международными брендами по трём ключевым направлениям, что стало решающим фактором для победы в проекте Юньнаньского химического предприятия:

• Более высокая способность к кастомизации. Международные бренды предлагали стандартизированные трубчатые конвейеры, требующие более 6 месяцев на проектирование для специфических требований по длине конвейера 719 м и диаметру трубы 350 мм. ZOOMRY, опираясь на собственную команду разработчиков, завершила кастомизированное решение всего за 2 месяца, адаптировав конструкцию поворотов, подъёмов и защиты от комкования к горной местности и климату с обильными осадками Юньнани, что лучше соответствует потребностям химических предприятий региона (предприятия Юньнани часто расположены в горах, где стандартные продукты плохо адаптируются из-за различий в местности и климате).
• Более высокая экономическая эффективность. ZOOMRY самостоятельно производит ключевые компоненты (ролики, барабаны, ленты) и обладает полной цепочкой производства трубчатых конвейеров, что позволило снизить общую стоимость проекта на 25% по сравнению с отраслью (химические предприятия Юньнани часто являются средними по размеру и имеют строгие требования к контролю затрат). При этом качество оборудования соответствует стандартам ISO 9001 и CEMA, не уступая международным брендам, что обеспечивает баланс «высокого качества и низкой цены».
• Более быстрое реагирование на обслуживание. Во время реализации проекта команда установки ZOOMRY могла реагировать на проблемы в течение 24 часов, а цикл поставки запчастей составлял всего 3 дня (по сравнению с 15 днями и более у международных брендов, что критично в условиях сложной логистики горных районов Юньнани, где длительные сроки поставки могут привести к простоям оборудования). В рамках последующего обслуживания была открыта специализированная техническая горячая линия., обеспечивающая удалённое руководство по устранению неисправностей в течение 2 часов, минимизируя время простоя оборудования, что крайне важно для непрерывного производства химических предприятий.

Успешное применение трубчатого конвейера ZOOMRY в проекте транспортировки фосфатной пыли в химической промышленности Юньнани не только подтвердило техническую мощь компании в области герметичной транспортировки сыпучих материалов на большие расстояния, но и стало эталоном модернизации транспортировки сыпучих материалов в химической промышленности региона. Это доказало, что отечественные трубчатые конвейеры могут заменить международные бренды, обеспечивая соответствие требованиям экологии, эффективности и надёжности, одновременно предлагая более высокую экономическую эффективность и гибкие услуги кастомизации, адаптированные к особенностям химической промышленности Юньнани с её горной местностью, строгими экологическими требованиями и потребностью в снижении затрат.

Опыт этого проекта также заложил основу для дальнейшего обслуживания ZOOMRY химической промышленности Юньнани и юго-западного региона: накопленный опыт в «адаптации к горной местности», «защите от комкования в условиях обильных осадков» и «поддержке локального обслуживания» может быть непосредственно применён к другим фосфорно-химическим предприятиям Юньнани и распространён на провинции Гуйчжоу и Сычуань, также богатые фосфатными ресурсами. Это обеспечивает оборудование и техническую поддержку для зелёного и эффективного развития химической промышленности юго-западного региона, воплощая миссию ZOOMRY: «Создавать выдающиеся решения для транспортировки, строить вековое наследие».