Китай: новые методы сверхтонкого помола? 

Когда слышишь про ?новые методы? из Китая, первая мысль — маркетинг. Обещаний много, особенно в области измельчения. Но за последние лет пять что-то действительно начало меняться. Не революция, а скорее эволюция, где ключ — не в одной ?секретной? технологии, а в системном подходе к процессу. И да, тут есть о чём поговорить, отходя от привычного скепсиса.

Откуда растут ноги у ?новизны?: не только мельницы

Раньше фокус был на самом аппарате — планетарная мельница, струйный классификатор, улучшенная вибромельница. Сейчас китайские инженеры, с которыми доводилось общаться, всё чаще говорят о ?системе предварительной обработки и управления?. Суть в том, что добиться стабильного сверхтонкого помола на уровне, скажем, D97 < 5 мкм для сложных материалов (типа карбоната кальция с примесями или некоторых керамических порошков) одной лишь мощной мельницей — дорого и неэффективно. Износ огромный, энергопотребление зашкаливает. Новизна — в связке. Например, предварительная термическая или химическая ?кондиция? сырья, чтобы изменить его хрупкость, плюс интеллектуальная система дозирования и обратной связи по давлению и температуре в реальном времени в самом контуре помола.

На одной из выставок в Шанхае видел установку, где помольные элементы были из композитной керамики на основе циркония, но ?фишка? была в системе охлаждения и подачи. Не просто вода, а точная подача диспергатора определённой температуры, что резко снижало агломерацию частиц на финальной стадии. В паспорте — ничего сверхъестественного, но на практике такой нюанс давал прирост в эффективности на 15-20%. Вот это и есть их ?новый метод? — часто это доводка десятка параметров, а не один прорыв.

При этом стоит отметить, что не всё гладко. Внедрение таких систем требует грамотных технологов. Коллега из России пробовал закупить ?под ключ? линию для помола кварца. Китайская сторона, довольно известная, прислала оборудование, но их инженер, приехавший на пуск-наладку, не смог правильно адаптировать программные алгоритмы под конкретные примеси в сырье. Пришлось месяцами дорабатывать уже на месте, методом проб и ошибок. ?Новизна? оказалась очень капризной к ?неидеальному? материалу.

Роль интеллектуального оборудования и конкретный пример

Здесь как раз выходит на первый план то, что называют ?интеллектуальным оборудованием?. Речь не об ?искусственном интеллекте? в рекламном смысле, а о комплексных датчиковых системах и ПЛК (программируемых логических контроллерах), которые собирают данные и позволяют гибко менять режим. Это снижает зависимость от оператора-виртуоза.

В качестве примера можно взять компанию ООО Мяньян Цзюфан Интеллектуального Оборудования Технология. Они не самые гиганты на рынке, но их подход типичен для нового поколения китайских производителей. Расположены в промышленном парке в Мяньяне, провинция Сычуань — регион с сильной школой прикладной механики и автоматизации. На их сайте https://www.jiufang.ru видно, что они делают ставку именно на комплексные решения для тонкого и сверхтонкого измельчения, а не на продажу отдельных мельниц.

Что в их практике цепляет? В переписке с их технологом обсуждали проект помола талька. Они предложили не просто мельницу, а схему с двухступенчатой классификацией и системой рециркуляции недоизмельчённого материала, встроенной в общий контур управления. Важно, что они изначально запросили детальные данные о сырье (не только химию, но и данные по термоанализу, чтобы оценить поведение при локальном нагреве в камере). Это признак более глубокого, технологического подхода. Конечная цель их системы — не просто достичь тонины, а обеспечить её стабильность в непрерывном цикле при изменяющемся качестве поступающего сырья. Это и есть практическая ценность.

Классификаторы: узкое место, где идёт работа

Многие упираются в мельницу, забывая, что часто узкое место — классификатор. Можно перемолоть всё в ?муку?, но если потом не выделить нужную фракцию эффективно, энергия потрачена впустую. Китайские производители в последние годы сильно продвинулись в динамических воздушных классификаторах с регулируемыми роторами и системой лабиринтных уплотнений, снижающих унос крупных частиц.

Видел в работе один такой, сопряжённый с ударно-отражательной мельницей. Точность разделения была впечатляющей, но ?плата? — сложность настройки зазоров и скорости вращения. Инженер на месте признался, что для каждого материала у них есть эмпирические таблицы, которые они годами нарабатывали, и которые в паспорт не попадают. Это тот самый ?ноу-хау?, который и продаётся. Новизна здесь — в материалах изготовления лопастей ротора (износостойкие керамические композиты) и в точной системе подачи воздуха, которая компенсирует колебания давления в цехе. Мелочь? Для итогового выхода продукта — критично.

Проблема, однако, в долговечности. Один наш клиент жаловался, что после года работы такой ?продвинутый? классификатор начал терять точность. При вскрытии обнаружилась эрозия направляющих лопаток не от самого материала, а от микрочастиц, отколовшихся от внутренней защитной футеровки. То есть, система в целом сбалансирована не была. Китайская сторона оперативно прислала усовершенствованные узлы, но инцидент показал, что ?новые методы? всё ещё проходят обкатку в реальных, а не идеальных условиях.

Экономика процесса: где кроется реальная выгода

Внедрение таких комплексных систем — дорогое удовольствие на старте. Поэтому логичен вопрос: а где окупаемость? На основе нескольких кейсов вижу, что основная экономия китайские компании закладывают не в увеличение пиковой производительности (хотя и это есть), а в три вещи: снижение удельного энергопотребления на тонну продукта заданной дисперсности, уменьшение потерь материала (более точная классификация = меньше переизмельчения и возврата в цикл), и, что важно, сокращение времени на переналадку между разными типами сырья.

Например, линия, настроенная на помол каолина, с их системами управления переключалась на барит в течение нескольких часов, а не дней, как на старом оборудовании с ручными регулировками. Это прямая экономия для производств с мелкосерийным ассортиментом. Но тут есть нюанс: такие системы требуют качественного сервиса и наличия запчастей. Без грамотного договора на техподдержку вся экономия может испариться при первой же серьёзной поломке. Некоторые китайские поставщики это понимают и активно развивают сервисные центры в странах СНГ, другие — пока нет.

Интересно, что иногда ?новый метод? оказывается хорошо забытым старым, но с современной автоматикой. Встречал установку, где для сверхтонкого помола термочувствительных полимеров использовали принцип, близкий к коллоидной мельнице, но с прецизионным управлением зазором между ротором и статором через пьезоэлектрические приводы и с обратной связью по вязкости суспензии в реальном времени. Сама физика процесса не нова, но уровень контроля — да, это уже другая лига.

Взгляд вперёд: что ждать, а чего нет

Итак, что в сухом остатке? Ожидать от Китая в ближайшие годы какого-то прорывного, принципиально нового физического принципа сверхтонкого помола (вроде нанопомола холодной плазмой) — вряд ли. Их сила сейчас в другом: в агрегации, адаптации и доводке существующих технологий до уровня надёжных, энергоэффективных и ?умных? промышленных комплексов. Они активно работают над материалами для износостойкости, над системами контроля и над интеграцией всех этапов — от загрузки сырья до упаковки готового порошка.

Главный вызов для них — не инженерный, а, как ни странно, концептуальный: умение проектировать системы с учётом всего жизненного цикла, а не только для впечатляющих технических характеристик на стенде. И второй вызов — подготовка кадров, которые могут сопровождать такие сложные системы за рубежом. Пока с этим есть перебои.

Поэтому, если рассматривать китайское оборудование для сверхтонкого помола, вопрос стоит ставить не ?Они предлагают новый метод??, а ?Насколько их комплексный метод, их ?экосистема? измельчения, подходит под моё конкретное, неидеальное сырьё и мои экономические условия??. Ответ на него требует не только изучения каталогов, но и глубокого технического диалога, запроса референс-листов на близкие материалы и, желательно, испытаний на своём сырье. Только так можно отделить реальные инновации в процессе от маркетингового шума. Как показывает практика, компании вроде упомянутого Мяньян Цзюфан как раз на этот путь и встали — путь решения практических задач заказчика, а не просто продажи железа. В этом, возможно, и есть их главное новшество.