振动筛及其在筑路机械行业的应用分析

国海证券 张一鸣

格林股份 丁作良

一、 振动筛行业概览

（一）振动筛机械工作原理及应用简介

振动筛是利用振动的多孔工作面将颗粒大小不同的混合物按粒度进行分级的机械，这种分级作业称为筛分。根据筛分任务的不同，可分为独立筛分、预备筛分和辅助筛分三类。

图表1：筛分任务的分类

此外，振动筛除用于分级外，还常用于物料的脱水、脱介和除泥。脱水指去除物料中的水分；脱介指在筛机中用水清洗并回收重介质微粒；除泥指用振动筛清洗物料表面的污泥。

振动筛在煤炭、钢铁、矿山、筑路、建筑等行业中有广泛应用，根据不同的应用特点，振动筛的结构和性能要求也有所不同。

图表2：振动筛在不同行业的应用举例

（二）大型振动筛制造和难筛物料筛分是振动筛行业的最大难题

目前，沥青搅拌设备用振动筛分生产较分散，质量参差不齐，专业化程度不高，存在的突出问题有：1.笨重的设备制约着大型化的发展方向；2.设备可靠性差；3.不合理的设计及粗制滥造的制作工艺造成的筛分效率低及筛网断裂问题；4.筛片堵空问题；5.设备维护要求高频率带来的一系列负面问题，有针对性的解决这些突出问题将是下一步的发展方向。一种精细化程度高、免维护，筛分效率高、稳定性好，可靠性高的沥青搅拌设备专用振动筛将是沥拌行业首要解决的问题。

随着大型建设项目的日益增多，对于筛面宽度在3.0m以上，振动强度大于4.2K的大型振动筛需求日趋迫切。而大型振动筛通常存在筛面越宽，结构强度越难控制，寿命越短的问题，制作难度较大。目前，国内具备大型振动筛生产制作能力的企业不足10家。在振动筛性能中，最重要的是产品结构设计可靠性以及筛分效率。通常筛分效率的提升需要加大振动强度来实现，而振动强度越大又会对筛体结构的疲劳损伤越大，如何在提升效率的同时保证可靠性是大型振动筛设计制造的难题。

根据物料颗粒的形状、含泥量、水分、温度及黏度等因素，难筛物料可分为湿黏性物料（原煤为主）、热黏性物料（冶金用热矿料）、液固混合性物料（钻井用泥浆料、磨矿产出的矿浆等）、超细干粉状物料（化妆品粉料等）、带强黏性泥的石料（建设用配级石料）等。

难筛物料的筛分，尤其是以沥青为主的潮湿细粒黏性物料的筛分是急需解决的课题。

（三）振动筛行业主要生产企业基本情况

行业集中度较低。经过多年发展，目前我国振动筛产品已有圆振动筛、直线振动筛、等厚筛、概率筛、冷矿筛、热矿筛、节肢筛等50多个系列、1000多种规格，国内振动筛生产制造企业已有几百家，但具备大型振动筛制造实力和技术创新能力的不足十家，大多数为研发能力极弱的小规模厂商，整个振动筛行业集中度较低。

据《中国重型机械工业年鉴》及《中国重机通讯》数据显示，2009年筛分机械产值在1000万元以上的国内企业仅8家，产值合计10.16亿元，在当年国内振动筛市场容量70.33亿元中仅占比14.4%。其中，振动筛整机均价在14-23万元区间的企业有6家，鞍重股份产品均价最高，达23.2万元；整机均价在1.5-1.7 万元的企业有2家，南昌矿机产品均价最低，仅1.5万元。

国外厂商与国内龙头企业主要在高端市场竞争。我国高端振动筛主要应用领域为煤炭选洗、金属矿采选、金属冶炼、电力、建筑等行业，尤其以煤炭选洗用振动筛制造要求最高。国内振动筛产业整体研发实力较弱，部分重型筛产品达到国际先进水平，在钢铁冶金领域国内振动筛占有较高市场份额，而在选煤选矿、电力、港口等领域主要是国外厂商占据多数市场份 额。据中国重机协会选洗设备专业委员会（以下简称行业协会）统计，2010年国外振动筛厂商占据了国内高端振动筛约20%的市场份额，在煤炭行业的市场份额更高达45%。进入国内市场的典型国外厂商包括德国申克公司（Schenck Process GmbH）、芬兰美卓矿机（Metso）等。国内龙头企业产品分别专注于不同的细分行业，例如鞍重股份的产品主要应用在煤炭和筑路行业，而河南威猛振动的产品主要应用在冶金行业。

区域产业集群特征明显。国内振动筛生产企业主要分布在河南、辽宁、山东、河北、江苏、安徽、上海等省市，其中河南新乡和辽宁鞍山地区已形成振动筛分设备企业最为集中的两大产业集群。河南新乡地区聚集的振动筛厂商及零配件厂商超过四百家，并成立了新乡振动机械设备行业协会，形成了振动机械产业园区和研发中心。辽宁鞍山产业集群有近三十家大中型振动机械生产厂商，主要生产重型矿用振动筛和破碎机械等选洗设备，并以东北大学为中心聚集了大批行业专家。据行业协会统计河南和辽宁两 省振动筛企业产值占行业总产值约40%。

图表3：振动筛产业集群分布图

二、 振动筛行业前景和市场容量

煤炭、冶金、筑路等下游行业需求将拉动振动筛市场持续增长。据中国重型机械工业协会预测，2010-2013年我国振动筛市场总需求量将保持13.1%的复合年增速，而大型振动筛的需求复合年增速将高达24.6%。到2013 年振动筛市场需求量将达118亿元，其中大型振动筛需求将达48亿元，煤炭行业及筑路行业的振动筛需求分别为54亿元和11.5亿元。

高等级公路建设需求将进一步提升，沥青公路前景广阔。

图表4：沥青拌合站

振动筛在筑路行业中主要用于水泥、砂石等公路建材的分级以及在沥青拌合站中用于骨料的筛分，是公路建设特别是高等级公路建设的重要配套设备。

公路建设需求将随着国民经济的发展持续增长，并且随着经济发展和城镇化建设的需求，高等级公路建设需求将进一步提升。改革开放以来，随着国内经济的不断发展，我国对省级公路及高速公路等高等级公路的需求日益增长，根据交通部部长杨传堂在2016年全国交通运输工作会议上的讲话，截至2015年，全国通车总里程457万公里，高速公路里程突破12万公里，“7918”国高网基本建成，农村公路里程突破397万公里，西部地区81%的建制村实现通畅，国省干线公路技术等级逐步提升，全国96%的县城实现二级及以上等级公路连通，公路养护管理水平持续提升。

由于国家近年来大力发展基础建设，我国公路里程以每年约10万公里里程的速度稳步增长，其中高速公路更是以每年10%的速度增长。高等级公路的建设和发展对筑路机械的性能质量提出了更高的要求，也带动了筑路机械技术的发展。而随着国家公路网建设的逐步完成，公路养护任务将会成为国家对道路交通投入的新的焦点，这也将为筑路机械行业带来巨大的发展机会。