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塞翁之福

魁北克Port-Daniel-Gascons。一次设备故障为魁北克一家新建水泥厂的石灰岩采石场带来意外收获。

McInnis Cement水泥厂坐落在魁北克东北部加斯佩半岛,与其相毗邻的采石场位于山腰位置,四周森林环绕。从采石场往下俯瞰,风景如画的沙勒尔湾一览无遗。沙勒尔湾是一个广受欢迎的钓鱼胜地和旅游胜地,也是魁北克与东北部新不伦瑞克之间的分割线。

这里不仅风景优美,地理位置也非常优越。采石场开采的石灰岩,源源不断地运送到一座年产量达230万吨的现代化水泥厂。输送机通过封闭式巷道将水泥成品从筒仓运送到近海的深水海运码头,随后由载重量达6万吨的远洋船只组成的船队,将水泥运输到大西洋沿岸的各个集散中心。

这家综合性水泥厂建在一块未开发的地块上。它于2017年投产,在当时是半个世纪以来首家为加拿大东部和美国东北部地区供货的水泥厂。由于产品需求的增加,McInnis在魁北克的工厂增设了贮料筒仓,并增建了整个东北地区的分销基础设施。

需求的增长给采石场厂长François LeMoal及其同事带来了压力。

LeMoal表示:“和所有的水泥厂一样,窑炉是工厂的核心资产。窑炉烧制时温度可以达到1,400多摄氏度。如果因为什么问题关闭窑炉,重启并达到这个温度会非常麻烦。所以我们希望它启动后就能持续生产。这意味着我们也要不间断地挖掘和破碎石灰岩。”

采石场的日产量达到17,000吨。综合考虑采石场及其附近已购地块的储藏量,该采石场预计还可供开采100年之久。虽然矿体覆盖层比较薄,但是矿区地形复杂,给钻孔和爆破带来了一定难度。

Ranger DX900i

Ranger DX900i配备了同类产品中功能最强大的凿岩机,拥有山特维克智能化功能以及配重的旋转式上部构造,可有效提高稳定性。凭借290度的工作臂可旋转角度,Ranger DX900i的钻孔覆盖面积更大,节约时间的同时可减少机器的移动。它的新型压缩机控制系统、创新式冷却器布局以及优化的压力管理系统均有助于降低油耗。

“虽然矿区的景色很美,但是从地形上来说,我们是在两座山的山顶进行作业,交通不便。”LeMoal说道:“在一个很小的台阶上就需要钻很多孔,数量比15米台阶平盘多10倍。你可以想象到这种地形条件下钻孔作业工作量有多大。另外,与之相关的土方工程的工程量也大了很多。”

在15米的台阶平盘上,钻孔操作员一天可以钻300米。但在地形更为复杂的作业区,一天只能钻100米。矿藏的化学成分变化也会让爆破规划工作变得更加复杂。

“有些地块的石灰岩品质高,有些则是高硅石灰岩。所以我们要将它们在破碎机中搅拌混合,获得比例恰当的混合物,以生产低碱熟料。”LeMoal指出:“土地情况也非常复杂。由于石灰岩很容易受到雨水侵蚀,覆盖层下面可能会有一些天然形成的孔洞。这些孔洞以及矿藏变形问题,有时会给我们的工作带来非常大的挑战。”

冬季还会带来另一项挑战。去年冬天,McInnis清除的积雪高达50万立方米。LeMoal说:“清理的积雪几乎堆成雪山。”

2016年岩石掘进开始时,McInnis购买了一台Leopard DI550潜孔钻机。LeMoal在2013年搬到魁北克之前,在法国最大的采石场之一工作,在此期间他逐渐喜欢上了潜孔钻机,因此Leopard DI550潜孔钻机对他来说是一个自然而然的选择。

LeMoal这样评价Leopard DI550:“它非常高产,钻斜孔的偏斜也非常小。但是如果想要进入地形陡峭,或者有很多裂缝、孔洞和断层的区域,这台机器的体型就有点偏大了。”

输送机通过封闭式巷道将水泥成品运送到近海的海运码头。

输送机通过封闭式巷道将水泥成品运送到近海的海运码头。

经过两年可靠的高产运行后,这台机器在2018年10月发生了故障,采石场面临两周多的时间内无法给水泥厂供应石灰岩原料的风险。

为尽可能地减少故障对McInnis生产造成的影响,山特维克调用了在最短的时间内可以选择的最佳过渡设备:来自位于新不伦瑞克米罗米奇的分公司的Ranger DX900i顶锤钻机。

Leopard DI550出故障仅四天后,这台发动机只运转过几小时的样机就被运到了水泥厂,但它的尺寸让LeMoal对其能否胜任产生了怀疑。

LeMoal回忆起当时的场景:“第一次看见拖车把它运来时,我们的想法是‘天啊,它也太小了一点吧。凭它恐怕永远都达不到之前的产能。’”

很快,事实证明不该“以貌取机”。“这台机器投入运行两周后,我们惊讶地发现,虽然体型小巧,但它在钻孔尺寸方面丝毫不逊色于D1550。它在地形复杂的区域更容易操纵,作业区准备的土方工程量也更小,这也就缩短了铲车准备时间,让我们可以将这片矿区的钻孔成本降到最低。这真是让人喜出望外,因为以往我们根本不会仔细考虑这种类型的钻机。”

Leopard DI550在发生故障三周后被修好,重新披挂上阵。但这时候Ranger DX900i钻5.5英寸孔的效率已经追平Leopard DI550钻6.5英寸孔时的效率,而且事实证明,这款顶锤钻机功能更全面且更容易操作。

“如果是15米的台阶,我们希望钻孔尺寸越大越好。”LeMoal说道:“但是如果遇到复杂地形,大机器根本进不去,要么需要进行大量的准备工作,要么就是将工程分包出去。有了DX900i,它的小巧体型完全可以克服这一问题,它几乎可以胜任所有地形上的任务,这一点给我们留下了深刻印象。”

LeMoal表示,McInnis本来一直考虑再买一台Leopard DI550,以提高产能,但是“DX900i在矿区的亮眼表现让我们有了新的想法。”

我们感到十分惊喜。Ranger DX900i的钻孔孔径是其他顶锤钻机无法做到的,而且它还是翻山越岭的好手。

“一开始我们并不是很情愿让它临时补位,但最终还是决定试一试,结果发现它非常适合我们的生产,契合我们采石场的实际情况。”LeMoal说道:“我们感到十分惊喜。Ranger DX900i的钻孔孔径是其他顶锤钻机无法做到的,而且它还是翻山越岭的好手。”

有了Ranger DX900i,McInnis就无需请分包商进行预制,为公司的盈利带来了意想不到的价值。

“公司本来是考虑委托分包商来做扫尾工作,但有了DX900i,我们内部就可以完成这项工作。”

鉴于它出色的产能和效率,McInnis于2019年7月买下了这台Ranger DX900i,这台钻机主要用来开挖平整台阶,以便Leopard DI550可以轻松进入。

LeMoal表示:“DI550和DX900i是完美搭档。”

还有一点也让LeMoal赞赏不已:他在办公室可以直接将钻孔平面图发送到Ranger DX900i上。这台钻机的燃油效率也让这位厂长赞不绝口。

“与D1550相比,DX900i的油耗要低得多。”LeMoal说:“低油耗给我们带来了惊喜,关键是它的产能也不错。”

经验丰富的钻机操作员Renaud Langlois和Samuel Poirier轮流操作Ranger DX900i和Leopard DI550。

Ranger DX900i的操作员Renaud Langlois表示:“从业20年来,这是我操作过的最好的顶锤钻机。”

Ranger DX900i的操作员Renaud Langlois表示:“从业20年来,这是我操作过的最好的顶锤钻机。”

山特维克Ranger DX900i虽然最初只是一个过渡选择,但McInnis对它的性能表现非常满意并最终购入。

山特维克Ranger DX900i虽然最初只是一个过渡选择,但McInnis对它的性能表现非常满意并最终购入。

“DX900i的体型介于更大的D1550和较小一些的顶锤钻机之间,非常适合开采石灰岩。”Langlois说道:“另外,驾驶室设计合理,噪音小。”

他最喜欢DX900i的一点是其可290度旋转的工作臂,能够尽可能地减少钻孔时钻机移动的必要性,其钻孔覆盖面积达到55平方米。

Langlois表示:“这台机器钻孔时不需要经常移动,这样就加快了生产速度。从业20年来,这是我操作过的最好的顶锤钻机。在各类生产条件下,它的表现都是一流的。”

尽管最初LeMoal对Ranger DX900i持怀疑态度,但后来发现它带来了意外的裨益,而且山特维克能在Leopard DI550发生故障后迅速提供解决方案,LeMoal对此表示感谢。

“山特维克总是随时为我们提供支援。我们之间是一种团队合作关系,而不仅仅是供应商与客户的关系。”LeMoal表示:“非常开心能有这样融洽的合作。”

可持续发展

可持续发展是McInnis Cement的工作重心。美国环境保护署于2015年针对新建工厂制定了严格的《有害空气污染物国家排放标准》,McInnis Cement水泥厂自愿遵守这项规定。水泥厂的高烟塔有助于对原料进行预热,窑炉相比很多工厂矮一些,因此生产熟料所需的能源减少,同时减少了温室气体排放。

这家水泥厂能够使用木质生物质来加热窑炉,并且McInnis目前正在进行可行性研究,考察能否将木材废料作替代燃料,将目前正在使用的石油焦的用量减少30%。当地锯木厂每年会产生高达10万吨的森林生物质,这些木屑、树皮和锯屑等木材废料可以帮助减少水泥厂的温室气体排放,同时也能让加斯佩半岛的林业部门受益。

McInnis在设计建造海运码头时也进行了特别考量,确保不会阻碍人们靠近当地捕鱼地点,船只在海湾发现鲸鱼时还会暂停行驶。一艘船可以装载多达1,500卡车的水泥,这座码头不仅降低了水泥运输成本,还减少了工厂运营中的环境足迹。