В горной промышленности почти невозможно построить фабрику, которая бы после ввода в эксплуатацию работала без улучшений – даже шутят, что фабрику строят исключительно затем, чтобы сразу начать её модернизировать. К сожалению, реальность редко точно соответствует проекту: могли взять не совсем репрезентативные пробы руды или угля, пока шло строительство изменился состав сырья – в итоге сразу выясняется, что какие-то узлы работают не так эффективно, и их нужно донастроить или усилить. Поговорим о том, как выглядит модернизация без стройки и почему новым фабрикам приходятся меня оборудование сразу после запуска.
Триггер для модернизации
Чаще всего толчком к модернизации служит изменение состава сырья. Например, на угле: вдруг пошло больше мелочи (мелкого угля), чем рассчитано, и мощностей существующего оборудования не хватает. Если это коксующийся уголь, может не хватать флотационной мощности, если энергетический - не хватает производительности спиральных сепараторов или аппаратов типа TBS и TCS (установки для обогащения мелких классов) и так далее. Таким образом, фабрика сразу сталкивается с узкими местами и вынуждена их расшивать: добавлять оборудование, усиливать существующее. Получается непрерывный процесс модернизации из года в год – производство подстраивается под сырьё.
Эта же проблема может произойти и на совершенно новом заводе. Как правило, предприятия проектируют по ограниченным данным, обычно по результатам геологоразведки. Пока месторождение разведали, пока строили фабрику, прошло несколько лет, свойства руды изменились или просто оказались другими. В итоге предприятие не может выйти на проектные мощности с первого раза. И ему также требуется модернизация под фактическое сырьё. Стоит отметить, что такое иногда происходит из-за того, что проектировали по старым советским данным, которые не отражают реальную минералогию.
Бывает и другая ситуация: горнодобывающая компания растёт, либо рынок требует больше продукции — фабрика получает задание увеличить производительность. Тут модернизация направлена на рост объёмов: меняют оборудование на более производительное, добавляют параллельные линии, не изменяя принципиально схему обогащения. То есть технология как была, так и остаётся, но за счёт более мощных агрегатов или добавления секций повышают пропускную способность.
Существуют также и специфические направления модернизаций. К примеру, улучшают экологичность и логистику: изначально в советские годы фабрики могли отгружать продукт напрямую в вагоны с конвейера, без промежуточного склада. Сегодня так уже не делают – строят погрузочные комплексы, склады готового концентрата, чтобы гибко управлять отгрузкой, снизить пыление, не останавливать фабрику из-за проблем с транспортом. Формально это тоже модернизация.
Как выглядит модернизация с точки зрения заказчика
Зачастую предприятие получает десятки разных предложений по одному узлу: от производителей грохотов, дробилок, автоматизации, проектных институтов. Все советы обоснованы, каждый эксперт по-своему прав. И все обещают улучшение (условно на ~20%).
Но у предприятия же не только, допустим, одна дробилка – у них сотни единиц оборудования. Точно так же на мельницу придут свои консультанты: кто-то будет предлагать новый более крупный барабан мельницы в существующий фундамент поставить, кто-то – добавить грохот классификации перед ней, кто-то – систему автоматического регулирования шаровой загрузки и воды. Каждый оптимизирует свой участок.
И тут начинается перетягивание одеяла между службами: главный механик поддерживает идею новой дробилки (он отвечает за надёжность машин), главный технолог скорее за новые грохота (ему важен класс подготовки перед дроблением и мельницей), служба автоматизации топит за умные системы, проектный отдел прислушивается к институту-моделисту… Все эти решения взаимно исключают друг друга в бюджете, и начинается длительная дискуссия: что именно внедрять? Могут месяцами совещаться, доказывать друг другу, чья идея даст больший эффект.
Вот почему востребован инжиниринговый подход, когда приходит специализированная организация и берёт на себя весь комплекс: от анализа до внедрения.
К сожалению, большинство компаний на рынке – либо поставщики конкретного оборудования, либо узкие консультанты. Они могут называть себя «инжиниринговыми», но по сути продвигают только свою нишу (будь то моделирование процессов, или цифровой двойник, или выпуск сит) и не охватывают всю картину.
И все-таки точечная модернизация
Бывает, что одна точечная мера даёт колоссальный эффект. У TAPP Group был проект, где из-за застревающих металлических включений оборудование простаивало по 16 часов в сутки. Один переработанный узел устранил проблему — и предприятие сразу получило два дополнительных рабочих дня в неделю.
Другой пример: на углеобогатительной фабрике из-за старого грохота концентрат выходил слишком влажным, сушилка не справлялась, и производство хотели закрывать. Мы заменили агрегат на современный. В итоге влажность снизилась с 20% до 8%, нагрузка на сушку упала на 12 тонн воды в час. Это сэкономило 9,6 МВт тепла, или примерно 188 000 рублей в час. Фабрика не только избежала остановки, но и увеличила переработку с 550 до 850 тысяч тонн в год.
Так что да, существенные улучшения иногда достигаются одиночной мерой. Но такие решения не находятся случайно. Чтобы добиться эффекта даже от одной детали, нужно понимать всю систему: от сырья до хвостов. Инженерный подход — это не подбор оборудования, а понимание, где конкретно система теряет эффективность. В этом и состоит суть инженерного подхода — не просто заменить агрегат, а понять, где именно он тормозит систему.