在河南許昌有不少“全國之最”——發(fā)制品生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)基地……
近幾年，成功研發(fā)生產(chǎn)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(lǐng)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(yīng)用在建筑領(lǐng)域。它是將水泥、集料(碎石等)、水等按一定比例配合，經(jīng)過攪拌、澆注和硬化而成的復(fù)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(shù)。這種傳統(tǒng)的攪拌方式，存在均勻性差、結(jié)構(gòu)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(guān)鍵技術(shù)，成為全球率先成功實現(xiàn)振動攪拌技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，使混凝土力學(xué)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(dāng)水泥用量不變時，混凝土強度提高8%以上;當(dāng)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(chǎn)量23.63億噸，按照節(jié)省水泥10%計算，使用振動攪拌設(shè)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(shè)備細分領(lǐng)域的國內(nèi)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(shù)”，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(dǎo)師，接觸到這項技術(shù)也很偶然。”德通攪拌董事長張良奇說，2009年，他到長安大學(xué)攻讀機械設(shè)計博士學(xué)位，方向是道路養(yǎng)護設(shè)備自動化。來到學(xué)校后，他了解到導(dǎo)師馮忠緒教授多年來一直在研究混凝土振動攪拌技術(shù)。
張良奇介紹，1931年蘇聯(lián)和德國的科學(xué)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(xué)探索，但長期以來世界范圍內(nèi)沒有人能突破相關(guān)技術(shù)難題。
“馮教授1992年創(chuàng)建混凝土攪拌的數(shù)學(xué)和物理模型，以全新理念開啟混凝土振動攪拌技術(shù)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(lǐng)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(shè)備研發(fā)’。”
研發(fā)過程的困難自不必說，僅研發(fā)經(jīng)費就投入了2000多萬元。經(jīng)過與導(dǎo)師不斷嘗試，振動攪拌設(shè)備試驗機研制成功，進入中試階段，在張良奇的公司車間內(nèi)進行調(diào)試生產(chǎn)，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(dān)任起“車間主任”，帶著工人一起進行設(shè)備的改進調(diào)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(shù)鑒定委員會鑒定認(rèn)為，長安大學(xué)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(shù)填補了國內(nèi)外空白，處于國際領(lǐng)先水平。
不斷創(chuàng)新，未來要推動超高強度水泥應(yīng)用
憑借突出的性能，德通振動攪拌機迅速得到市場認(rèn)可，如今客戶涵蓋中國建筑、中國交建等大型企業(yè)。設(shè)備所生產(chǎn)的混凝土產(chǎn)品已在全國30個省市600余項工程應(yīng)用。他們的設(shè)備還走出了國門，銷往“一帶一路”沿線的塞內(nèi)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(chǎn)品實現(xiàn)產(chǎn)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(wǎng)技術(shù)。德通的多項振動攪拌裝備和技術(shù)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(shù)。
“未來我們還將利用振動攪拌技術(shù)，推動超高強度水泥的廣泛應(yīng)用，打造百年、千年屹立不倒的建筑。”張良奇說。(頂端新聞·河南商報記者郭丁然文/圖)
