在河南許昌有不少“全國之最”——發(fā)制品生產規(guī)模最大的河南瑞貝卡發(fā)制品股份有限公司;同行業(yè)中規(guī)模最大、品種最全的專業(yè)化生產廠家許昌遠東傳動軸股份有限公司;全國最大的超硬材料生產基地……
近幾年，成功研發(fā)生產出全球首臺振動攪拌混凝土機械的許昌德通振動攪拌科技股份有限公司(簡稱“德通攪拌”)正在迅速崛起，未來有望為許昌增添新的“全國乃至全球之最”。
行業(yè)領先，振動攪拌每年可為全國節(jié)省水泥超2億噸
混凝土，大家都不陌生，如今廣泛應用在建筑領域。它是將水泥、集料(碎石等)、水等按一定比例配合，經過攪拌、澆注和硬化而成的復合材料。
1934年，世界最早的混凝土攪拌機面世。隨后的幾十年中，全球的混凝土攪拌機械都是基于這種靜力攪拌技術。這種傳統(tǒng)的攪拌方式，存在均勻性差、結構耐久性低等缺點。這就好比我們沖泡芝麻糊，時常會出現(xiàn)不好攪勻的疙瘩。在混凝土攪拌過程中，這種情況會讓混凝土的強度低，也會造成水泥等原料浪費。
德通攪拌首創(chuàng)了位移式激振和振動能量定向傳播等關鍵技術，成為全球率先成功實現(xiàn)振動攪拌技術產業(yè)化的企業(yè)，使混凝土力學性能、耐久性能等得到革命性提升。振動攪拌，不僅能使混凝土更堅固，還能節(jié)省水泥用量。試驗數(shù)據(jù)表明，在同等條件下，振動攪拌與傳統(tǒng)的強制(靜力)式攪拌相比，當水泥用量不變時，混凝土強度提高8%以上;當混凝土強度不變時，可節(jié)省水泥5%~25%;攪拌時間可縮短20%以上，節(jié)能約30%。根據(jù)國家統(tǒng)計局最新數(shù)據(jù)，2021年全年水泥產量23.63億噸，按照節(jié)省水泥10%計算，使用振動攪拌設備后每年可節(jié)省水泥2.36億噸，節(jié)約人民幣944億元(按水泥400元一噸計算)，減少1.77億噸二氧化碳氣體排放。
由于優(yōu)越的性能，目前德通攪拌在振動攪拌設備細分領域的國內市場占有率達95%以上，占據(jù)振動攪拌行業(yè)的龍頭地位。
讀博偶遇“新技術”，果斷改變攻讀方向
這看似簡單的攪拌機背后傾注了兩代人20年的心血。“這個項目源于我讀博時期的導師，接觸到這項技術也很偶然。”德通攪拌董事長張良奇說，2009年，他到長安大學攻讀機械設計博士學位，方向是道路養(yǎng)護設備自動化。來到學校后，他了解到導師馮忠緒教授多年來一直在研究混凝土振動攪拌技術。
張良奇介紹，1931年蘇聯(lián)和德國的科學家發(fā)現(xiàn)由于攪拌不夠均勻，混凝土存在微觀重大缺陷，由此拉開了對混凝土微觀均勻的科學探索，但長期以來世界范圍內沒有人能突破相關技術難題。
“馮教授1992年創(chuàng)建混凝土攪拌的數(shù)學和物理模型，以全新理念開啟混凝土振動攪拌技術研發(fā)。”張良奇說，
“我意識到這將是一個改變行業(yè)格局的重大發(fā)明，對土木建筑工程領域意義很大，就果斷將博士攻讀方向改變?yōu)?lsquo;混凝土振動攪拌設備研發(fā)’。”
研發(fā)過程的困難自不必說，僅研發(fā)經費就投入了2000多萬元。經過與導師不斷嘗試，振動攪拌設備試驗機研制成功，進入中試階段，在張良奇的公司車間內進行調試生產，但4個月過去了沒有進展。“原來是公司股東怕我把公司的老本花光了，就采取‘消極怠工’的方式反對繼續(xù)試驗。”張良奇說，于是他親自擔任起“車間主任”，帶著工人一起進行設備的改進調試。
2012年他們研制出世界首臺混凝土振動攪拌機。2015年12月，聞邦椿任主任委員的技術鑒定委員會鑒定認為，長安大學和德通公司共同研發(fā)完成的“混凝土振動攪拌主機”“穩(wěn)定土振動攪拌主機”兩個項目科技成果屬國際首創(chuàng)，多項技術填補了國內外空白，處于國際領先水平。
不斷創(chuàng)新，未來要推動超高強度水泥應用
憑借突出的性能，德通振動攪拌機迅速得到市場認可，如今客戶涵蓋中國建筑、中國交建等大型企業(yè)。設備所生產的混凝土產品已在全國30個省市600余項工程應用。他們的設備還走出了國門，銷往“一帶一路”沿線的塞內加爾、老撾等7個國家和地區(qū)。
2019年，他們研發(fā)的振動攪拌機整站系列產品實現(xiàn)產業(yè)化、規(guī)模化。這種攪拌站，具有粉塵收集功能，除塵收集率99.9%，收集的粉塵可以進入主機循環(huán)使用，并具備物聯(lián)網技術。德通的多項振動攪拌裝備和技術被列入交通運輸部重大科技創(chuàng)新成果庫。而后，他們還研發(fā)了建筑固廢再生技術。
“未來我們還將利用振動攪拌技術，推動超高強度水泥的廣泛應用，打造百年、千年屹立不倒的建筑。”張良奇說。(記者郭丁然文/圖)
