顶尖技术熔铸发展之路
——北京霍里思特科技有限公司十年发展纪实

2020-12-25 01:24朱逸慧董盈盈
中国有色金属 2020年23期
关键词:X射线矿山设备

本刊记者 朱逸慧 董盈盈|文

回顾北京霍里思特科技有限公司发展之路,清华起家,数十年X射线研发经验,顶尖技术夯实发展基础。展望未来,把握时代发展脉搏,厚积薄发,持续深耕矿山分选,为实现智能矿山持续付出汗水和力量。

据行业研究,仅2019年第一季度,全球矿山分选市场的总销售额为47.67亿美元,中国占比约8%。中国的矿山分选需求巨大,智能分选设备应用率极低,市场潜力巨大。

2020年9月,北京霍里思特科技有限公司(以下简称“霍里思特”)位于浙江湖州的分公司开业,一期4000平方米生产组装车间正式投入运行,厂内所有智能分选机尚未开业就已被预订一空。董事长郭劲在介绍公司和设备情况时强调,要顺应绿色环保的时代发展方向,以科技实现智能矿山。

绿色矿山、5G矿山、智能矿山提了那么多年,可什么叫“智慧化”,如何能做到环保高效,依旧是令许多矿山头疼的问题。智能分选是实现绿色矿山的可行之路吗?带着重重疑问,走进霍里思特,目睹智能分选机选矿,才能明白,为何矿山需要智能分选,以及霍里思特如何实现智能分选。

北京霍里思特科技有限公司董事长郭劲

清华起家的同窗情谊

郭劲(右一)参与分布式万道地震仪项目

2002年,机缘巧合之下,7位年轻人在清华大学精密仪器系国家重点实验室与类脑研究中心集结,怀揣青云之志。学生时代,一起啃着馒头泡过实验室,黑灯瞎火赶过论文报告,积攒下的是宝贵的革命情谊。

2005年,在经历了扎实的理论学习和实践磨炼后,7位师兄弟一起入选参与了清华大学和中石油的大型项目——分布式万道地震仪。总项目经费2亿元,从2005年到2010年,从华北油田到新疆沙漠。长时间野外实验的攻坚探索使得所采用的分布式数据采集技术越来越纯熟。

随着项目的结题,师兄弟们也纷纷从清华毕业,进入各大知名企业为前程打拼。

虽然四散天涯,但是项目组的师兄弟们依旧持续在思考一个问题:大家齐心协力在艰苦卓绝的条件下研究了6年的心血,除了深度勘探石油外,还能在其他什么领域发挥更大的价值?地下7000米深度石油勘探,对数据采集的速度、精度都提出了过于严苛的要求,该技术如果应用到普通生活领域,未免大材小用。

因此,这几位并肩在华北油田和新疆沙漠战斗过的“战友”决定一起致力于改造技术,充分发挥高科技的剩余价值,团队几人合计将分布式万道地震仪的核心技术,创造性、发明性的降维降级应用于X射线数据采集,一方面可以发挥技术深层价值、扩宽使用范围;另一方面也提高了X射线技术水平,使得X射线采集速度、长度、精度均处于世界领先,可广泛应用于安检、工业无损检测、食品和医疗等领域。

紧接着,X射线应用领域扩大,团队进入发展期,散是满天星,聚是一团火,2002年曾齐聚实验室的兄弟姐妹,分别在GE医疗、cadence、ABB、三星、清华同方等企业收获了宝贵的算法研发、探测器研发以及管理经验,如今恰好到了发挥作用的时候。

就这样,2010年公司正式成立,由此开启十年风雨路。

要做便做开山者

公司成立后,大家一直在寻找自身技术优势和产业的深度结合点,希望将先进的X射线技术实力转换成实际可落地的生产力。“那几年,我们做了大量国内外X光检测应用领域跟踪调研、最新技术成果分析等等,最后发现矿石分选在国内有着强烈的需求,但当时并没有相关的国内公司有这个技术实力进行设备研发。”当时国际上也只有陶朗等几家大型龙头企业有技术实力进行设计和研发,但进口价格昂贵,且进入中国本土水土不服,多有掣肘。

于是,霍里思特从该点出发,针对矿山分选领域进行了深入的行业调研。郭劲亲自带队走访了国内上百家矿山,以获取一线的需求信息。“那时初入矿山领域,什么都不懂,就拿‘企查查’APP,到矿山集中的地方,比如赤峰、赣州,一个个矿山跑,发现矿上确实有这个需求。”郭劲在聊起这段日子时依旧印象深刻。

那是2015年,“绿色矿山”概念已经提了近10年,可在如何实施方面依旧困难重重。湖南闪星锑矿依旧采用人工手选,雇佣一百多位工人培训基础知识,用肉眼选矿,人工成本大,选矿精度低;宜昌磷矿采用湿法分选,用水量大,水污染也是个大问题;井下掏洞式开采,回采率低下,“可持续发展”只能成为空谈……

这趟扎实的行业调研坚定了霍里思特攻坚克难的信心,技术团队针对矿山市场需求进行了技术解析和初期的核心技术难点攻克,最终于2017年定型了智能分选机工业应用版本设备:X104-V2设备。

要“以科技实现智能矿山”,得从流程、工艺、理念上全方位升级。在基础应用方面,以智能分选取代人工手选,采场抛废以减少运费,实现尾矿全充填,选厂抛废以减少矿石入磨量,降低成本的同时进一步减少尾渣的形成;在井下应用方面,以井下机械化开采后抛废取代掏洞式开采,提升回采率;在环保升级方面,以干式分选取代湿式分选,减少浮选量,减少用水;在工艺改进方面,提高浮选效率、原矿提精后采用不同工艺。这样才能做到提升矿山开采率、减少运输成本、节省球磨机损耗、减少化学试剂用量,使得矿山开采做到绿色、环保、高效。

“我们最不怕的就是检验”

尽管已经具备先进技术和新研发的现成设备,霍里思特的市场开辟之路也并非一帆风顺。清华班底出身、十数年X射线研发经验的霍里思特,在矿山领域依旧是个“外来者”。

矿山领导在决定是否采用霍里思特的智能分选设备时,总是充满着对新生事物的各种顾虑。“你这个机器能给我们矿山带来收益吗?”“小功率机器是不是工作量不够?”“你这是不是比不了外国机器?”“你这机器目前有应用的成功案例吗?”这些都是霍里思特市场推广初期会反复面临的疑问。

技术出身的郭劲自认“嘴皮子功夫”不够到家,最喜欢的是实打实地把矿石拉来做分选试验,“数据出来了,一切就好说了。”只要给一个试验机会,霍里思特就能用明明白白的真实数据折服消费者。这背后,霍里思特十年X射线研发、反复试错力求完美的极客精神尽情彰显。

霍里思特的首台套应用于中国五矿闪星锑矿。彼时闪星锑矿仍采用着100多位女工对矿石进行手选,急需智能化设备改变这种落后的生产方式。2017年年底,双方达成初步合作意向,2018年4月,在中国矿山领域没有任何智能矿石分选应用案例的前提下,霍里思特凭借过硬的技术班底拿下了闪星锑矿。最终设备抵达现场,三天调试完毕,自此霍里思特智能分选机取代闪星锑矿100多名手选女工,结束了闪星锑矿100多年的手选历史,同时霍里思特也成了国内第一家实现正式工业生产的智能分选设备制造商。设备至今已平稳运行两年半,每年为闪星锑矿创造价值约2000万元,运行状况深受用户好评。

今年7月,赤峰市利拓矿业有限公司(以下简称“赤峰利拓”)将霍里思特X104智能分选机引入边家大院选矿厂,用于铅锌矿的智能分选。在问及为何选择霍里思特作为合作方时,选矿厂厂长刘喜总结了两点:“首先是技术班底雄厚,清华的底蕴给了人较强的信任感。其次,最重要的还是得看实际效果。”

在考察其他公司使用效果、实验室矿样验证效果、选矿厂实际应用效果方面,赤峰利拓都收到了不错的反馈。2020年6-7月,赤峰利拓方赴云南、湖南考察了X104智能分选机在不同矿山生产场地的运行情况,在确定智能分选机能给矿山带来可靠收益的情况下,赤峰利拓随后在霍里思特进行了多次大批量的试验,在铅、锌、银的选矿和抛废上,都达到了较好的效果。

湖州霍里思特分公司

X射线探测器

就这样,8月20日,设备正式进厂,9月2日试车,自此开始了每天近16小时的运转,每小时处理产量可达90吨,采选效率大大提升,至今运行良好。

厚积薄发 从“V2”到“V5”

对X射线探测器部件进行筛查

湖州霍里思特分公司一期4000平方米生产组装车间

如果说2017年研发的“V2”版本设备象征着霍里思特初入矿山领域交出的优等生答卷,那3年内从“V2”到“V5”,则证明了这名“优等生”追求卓越,一步一个脚印,持续深耕矿山分选领域。

今年9月,记者参观了霍里思特位于湖州的生产车间,车间整洁明亮,XNDT-104(X104)系列分选机整齐陈列,几位工人正在合力安装一台分选机的传送带。湖州霍里思特副总经理王键敏在设备拼装现场为我们讲解了X104智能分选机组装重难点和设备亮点。

设备内输送矿石的传送带需要3名以上的工人共同组装,在安装过程中要反复确认传送带平稳,只有平稳才能确保矿石在输送过程中不会发生跳动,这样既能降低对设备的损耗,又能最大限度地识别矿石。为保证辐射安全性,设备外部安装了肉眼可见的铜墙铁壁般混合特殊材料的钢板,完全隔绝X射线对人体的伤害。一块特制的钢板需要两名成年男子合力抬起,可见这厚度和重量。

王键敏强调,每台设备出厂前都会按照客户要求进行具体调节,以充分满足客户需求。“每台设备出厂前都会进行充分调试,如客户方会先运送200公斤~500公斤的矿石进行试验,如效果良好再发2吨~10吨矿石进行最终调试,确保没问题后,设备才会发到现场,最大限度减少在客户现场的调试时间,整个过程中,相关研发人员会对设备追踪把关。”

在位于北京大兴的北京霍里思特研发试验基地,“V2”到“V5”整齐列开,是肉眼可见的蜕变。产品迭代永不止步,霍里思特的全清华硕博核心研发团队以“V2”为起点,稳扎稳打,不仅在设备核心指数上有了质的突破,设备外观、安全性、美观度等方面也做到了长足的进步。

最直观的改变来自设备外观。跟现在最常用的“V4”设备相比,2017年的初始“V2”设备单薄得多,工业拼装的铁板看上去粗粝、杂乱,而从2018年10月定型的“V3”设备开始,设备进行了全新的工业ID设计,统一了全系列外观风格,美观度有了大幅提升。体量上,设备总重也从初始的3吨重到了10吨重。“重量的提升绝不仅仅是加厚了外部钢板,而是整机机械核心部件的全面强化。正是机械设计的全面升级,才能确保设备以每天在持续运行16小时甚至24小时的情况下,还保证性能的全面稳定。”稳定和安全是霍里思特极为重视的性能。

此外,随着设备升级,各项核心指数和硬件设备也有了突破。从“V2”到“V4”,设备的皮带速已从初始的2.5m/s到了3.2m/s,单机产能提升30%;核心探测器硬件不断升级,霍里思特设计定型了多款适合不同矿种的矿山专用X射线探测器,搭载不同的人工智能算法,全面推进全国各类矿山的应用。

从“V2”到“V5”,除了肉眼可见的蜕变,深处的思考同样也开始发芽。设备做好了,怎样才能让客户更满意?必须从研发、组装、调试试验到售后,步步都先客户所想,将前期所有工作做到极致,才能有效降低故障率,保障用户的生产效益。

后续研发的“滑槽式”和“V5”设备便充分说明研发团队对矿山分选有了更深刻的思考。针对不同的矿山品种和规模,研发团队对智能分选设备做出了更恰切地调整。

比如滑槽式设备省去了部分部件,使得设备体积减小,从而大大减小了对安装场地空间的依赖,售价也相对较低,能够更好贴合中小矿山的需求。

霍里思特首席科学家童晓蕾讲解智能分选机X-104 V4版本设备研发难点

智能分选机X-104 V5版本设备

再比如10月份刚定型的“V5”设备,在性能和可靠性又上了一个新的台阶。一是精确度更上一层楼,利用多光谱融合,实现X射线和色选二合一;二是灵活性提升,采用模块化设计,可随意组合使用模式,且分段化设计更适合下井运输;三是选矿品位精细化,可将矿石一分为三,满足矿山精细化需求;四是效率更高,设备皮带实际运行速度已达到4m/s,追平国际最先进挪威陶朗的速度水平,产量可明显提升。

此外,霍里思特在后续版本中还添加了远程监控设置,以保证在北京能够监控到全国各地甚至全世界各地的设备,实现故障预警。如果故障发生,霍里思特能够保证4小时以内到达客户现场。

当然,这样的未雨绸缪有时显得有些“多余”。疫情期间,紫金集团麻栗坡钨矿封闭赶工近3个月,每天机器运行约20小时,原本霍里思特担心受疫情和远距离影响无法赶赴现场进行售后,可设备运行几个月以来,故障率极低,很好地保障了矿山的连续运行。之后,麻栗坡钨矿还给霍里思特的售后服务颁发了奖状,在9月,紫金集团麻栗坡钨矿追购了第三台设备。“我们说一万句,抵不过用过我们设备的客户说一句。”这份来自紫金集团的肯定是对霍里思特莫大的认可。

“V5”之后

郭劲在总结公司十年来发展最深的感受和经验时说道:“技术和诚信是公司发展的基础。就好比车子的底盘,只有底盘稳了,车子才能开得快,开得稳,才不怕散架。”

技术要切实地为客户服务,要真正地解决客户的痛点和顾虑,要利用技术先进性实现产品功能的快速迭代,将技术落实为客户的生产力。

研发层面,多思考、多尝试、把目光放长远,才能摸清矿山分选领域的未来。“目前我们公司非常喜欢去做梯度实验,研究分析矿石的废石和精矿的分布情况。”郭劲在接受采访时说道,“废石品位并不是越低越好,多梯度试验能够灵活地找到浮选后尾矿品位对应的作业抛废率,而找到最佳的抛废率,就能找到最大经济效益点。”

对公司的未来技术发展,郭劲有着多方面的考虑。公司的核心技术不能丢,霍里思特背靠清华大学精密仪器系,对前端技术研究始终保持着学者般的专注和热情,希望持续将新技术、新思考引入矿山分选领域。未来,霍里思特将积极吸引矿山行业科班出身的人才加入团队,形成1加1大于2的效应,公司各个力量会依据公司的发展情况而灵活调整,确保拥有持续加强的战斗力。

诚信则是服务客户过程中的唯一守则,将每一份对客户的承诺都化成合作过程中的实际行动,只有这样才能实现客户和公司本身的双赢。公司名“霍里思特”便取自英文“honest”的音译,意味着从创立之初,公司便以“以诚为本,信以待人”为准则,矢志不移。

这也是记者与霍里思特员工打交道最深刻地体会,亲和、实在、真诚是霍里思特人的共性。要想说明优越性,便直白地给你讲设备原理、呈现设备数据,条例清晰、鞭辟入里;要了解历史,就给你看设备,从“V2”到“V5”明明白白地摆开,讲清楚初期设备如何研发,有哪些不足,后期如何调整。这份事无巨细地踏实,体现着霍里思特的严谨和诚恳。

说到未来,霍里思特想要做到的还有更多。霍里思特想要苦练内功,提升自己的水准,从性能上全面追赶世界行业标杆挪威陶朗,为下一步进军国际市场做好准备。霍里思特将积极发挥在十多年研究X射线的“天时”,背靠大量一流研发人才聚集在北京的“地利”,核心团队包括清华和矿山科班人才的“人和”,持续进步,为矿山降本增效贡献更大的力量。

被客户多次订购的X-104 V4版本智能分选机

猜你喜欢
X射线矿山设备
在矿山里耕耘(国画)
智能化矿山建设在中小型矿山的应用探讨
X射线
调试新设备
繁忙的矿山
绘就美好矿山五彩画卷
天鹅座X-1——最容易看到的黑洞迹象
为何可以通过X射线看穿人体?
准单色X射线机替代241Am放射源的测厚应用研究
认一认