无声无息 降低成本

德国海尔布隆。 作为世界上最早的工业用盐制造商之一,德国Südwestdeutsche Salzwerke公司首先采用连采机实现机械截割采矿法,取代在市区内不受欢迎的钻爆法。于是使每吨采矿成本降低了10%,这在竞争激烈的市场中颇具吸引力。

盐 —— 不仅用于烹饪

一想到盐,人们脑海中首先浮现的也许是食用盐。但是实际上,全球盐产量中只有一小部分用于烹饪。例如在德国,食用盐仅占所有盐产量的3%。大约80%的盐用于工业,在化工厂中用来生产合成材料,例如聚氯乙烯(即PVC),这种材料广泛应用于从窗框、信用卡到CD等各类产品中。

道路用盐占13%。据Süd-westdeutsche Salzwerke公司介绍,研究显示,冰雪路况条件下使用道路用盐可以使事故减少80%至85%。
其它工业用盐(例如用于纺织品和精密电镀工艺)则占5%。农户也会让牲畜舔食盐块,作为对饲料的补充。

盐是取之不尽的原料。海洋里有46千兆吨盐,假如水分都蒸发掉,地球表面就会覆盖上36米厚的盐层。

德国是仅次于中国和美国的世界第三大产盐国。中国的盐产量增长迅速,2007年达到5,980万吨,是德国1,980万吨产量的3倍。中国大部分盐业生产主要来自沿海地区的蒸发晒盐。2007年全球盐产量达到2.57亿吨。

“请抓紧安全帽!”导游的提醒话音刚落,一阵强风就从下面吹袭过来。我们正以每秒8米的速度在德国西南部一个漆黑而令人毛骨悚然的盐矿井中快速下降。这个罐笼通常用来将重达18吨的盐从矿井运上地面。

罐笼在地下200米深处停下。前方是迷宫般的隧道网络,有些通道就像高速公路那么开阔。隧道总长700公里,部分甚至延伸到斯图加特以北、人口12万的海尔布隆小镇下面。

这里就是Südwestdeutsche Salzwerke公司经营的盐矿。这个西欧地区最大的盐矿成立于1885年,目前已确认的剩余储量还可以继续开采40年。

盐有时候被称为“白色黄金”,数百年来已成为世界上最重要的商品之一,它不仅创造了财富,也曾带来战争。在海尔布隆,盐的水平矿床有40米厚,而该矿主要供应化工领域的工业用盐,最终产品从塑料杯到手机以及道路化冰用盐等,不一而足。

我们乘坐的矿车完全覆盖上一层盐,沿着漆黑的隧道一路颠簸,前往两台山特维克连续采矿机工作的地方。我们不时经过一些10至12米高的矿房,这些都是靠传统钻眼爆破法从矿床里炸出来的。

行驶了5公里后,我们到达了目的地,看出一台MB770连采机外形。这是世界上同类产品中体积最大的:长13米、高4.7米,重125吨 —— 犹如一座房子。

两台400千瓦电动机驱动着转速为每分钟32转的截割滚筒进行全断面垂直截割,将盐矿从岩层表面截割下来。盐矿石经装载系统收集后再由中部的输送系统自动运走。分别载重为30吨的两辆卡车依次在该工作段入口处将物料装载到转载输送带上。这些盐矿石在运出矿区前需进行筛分。

有了这种连续采掘设备,就无需再使用破碎机了。

操作员Ernst Scheiterbauer说,“这台设备好极了!我们每个班次平均可以推进25米。”他通过系在腰上的无线电遥控器来操控整个过程。

每个工作面工序只需4个操作人员。除了连采机司机,还有两名卡车司机,以及一名辅助人员。

海尔布隆矿有一半的采矿工艺仍然沿用传统的钻爆法。由大型钻车钻出深达7米的孔眼,再填上炸药,每次爆破可获得300至1,000吨盐。

如今,工作人员一天只做3次爆破,每个开采区域一次。每次爆破后,需进行4小时清理,以便让有毒气体排出。晚上10点后禁止爆破。预计欧盟将就安全操作程序出台新的规定。

在这个高速发展的工业地区,快速开采的盐矿正不断逼近新建及密集的住宅区域。

盐矿经理Gerd Bohnenberger博士说,“不断有研究显示,爆破并不会对地面造成任何损坏,但有人还是表示不满。所以我们开始寻找替代技术。”

Bohnenberger博士也是Südwest-deutsche Salzwerke公司的董事会成员,他和亚琛RWTH技术学院的采矿专家取得联系。他们评估了各种方案,最终推荐机械截割 —— 连采机采矿工艺,这种方法尤其在北美和南非的煤矿得到青睐。

Südwestdeutsche Salzwerke公司决定采用一台MB770(在当时叫做Alpine奥钢联连采机ABM30-CM)。但是该设备从未在盐矿中使用过,没有人敢肯定它在盐矿应用中将表现如何,一切都只是理论。当这台设备在2006年运抵盐矿时,这还是一项试验。

跻身十大盐业生产商

位于德国海尔布隆的Südwestdeut-sche Salzwerke公司是全球10家最大的盐业生产商之一。

目前,海尔布隆矿计划每年开采400万吨盐,其中包含170万吨工业用盐,150万吨道路用盐,30万吨用于食品市场或其它用途,以及50万吨储备盐。Südwest-deutsche Salzwerke集团还有一个位于贝希特斯加登的盐矿,该矿的开采历史可以追溯到1193年。另外在巴特赖兴哈尔和巴特腓特烈斯哈尔设有食用盐加工厂。集团共有1,077名员工,去年业务收入2.37亿欧元。

接下来是几个月的安装调试和试生产。山特维克矿山工程机械公司的德国地下采矿现场服务经理Franz Feuchter说,“我们对滚筒截割机的唯一经验来自采煤,这与采盐完全不同。盐非常坚硬,并需要更强劲的设备,这一点我们从第一天就知道了;但其它事情我们只能边生产边摸索。”

现在Feuchter依然全身心投入此项目。自2006年5月初起,他每个月都会来海尔布隆一至两次,与操作人员交谈,调查设备性能,并将现场使用的信息反馈至山特维克设计部门。

Südwestdeutsche Salzwerke公司的生产经理Wolfgang Rüther经常在生产进度简报会中见到Feuchter。他在谈到与山特维克的伙伴关系时说,“连采机的成功应用,是他们不断创新的结果。”他指出,标准手动控制系统已被自动截割系统代替、以及对振动敏感的变压器和截割滚筒都在更新。

Bohnenberger博士补充道,“这已经成为一种持续不断的优化过程,为我们大幅度减少了设备停运时间,并显著提升了产量,”使用这种方法后,产量从2007年每月4万吨提升到2008年每月6万吨。再到2008年底,产量更达到每月9.5万吨。他说,无论在技术还是生产成本方面,这都是一项非常成功的技术升级。

因此,公司在2007年决定再购买一台MB770连采机。由于已经有第一台设备的使用经验,以及操作人员操作熟练,使得第二台设备于2008年11月交付后的一个月就能正常生产。

从那以后,使用连续采矿法,盐矿的月产量达到了11万吨,成本也不断下降。

生产经理Wolfgang Rüther说,“与钻眼爆破法相比,我们的每吨成本减少了10%。”

目前盐业市场(包括工业用盐及道路用盐)的特点是产能过剩,而且竞争激烈。因此追求具有成本效率的解决方案已成为生存的必要条件。

Rüther说,“工业用盐和化冰用盐属于大规模产品,关键要看价格、质量,以及快速灵活的运输。”

虽然Südwestdeutsche Salzwerke公司目前只有一半的产量来自连续采矿工艺,但是公司计划在该领域不断推广此方法,到2011年将有第三台山特维克连采机投入使用。

Bohnenberger博士说,“从长远来看,我们将只采用这一新技术 —— 机械截割法。爆破法只有在出现需求高峰的极端场合才会应用。”

总而言之,西欧地区最大型盐矿将有5台连续采矿机承担起所有采矿任务。

作者:Tomas Lundin