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金刚石串珠绳锯在石材业应用的现状和分析

  • 作者:黄雪瑜
  • 来源:www.boreway.net
  • 发布时间::2015-10-06

    目前呼声最高的就是在我国全面推广应用金刚石绳锯开采矿山,自2005年以来,沉寂多年的中国石材矿山开采机械行业有了较大的突破,最突出的表现是金刚石绳锯的国产化。

  随着中央政府推行资源节约型、可持续发展、循环经济战略的不断深入,我国石材矿山开采中杜绝浪费、提高出材率、推广先进的矿山开采方式和开采设备成为最近几年石材业迫切需要解决的问题。而目前呼声最高的就是在我国全面推广应用金刚石绳锯开采矿山,自2005年以来,沉寂多年的中国石材矿山开采机械行业有了较大的突破,最突出的表现是金刚石绳锯的国产化。几乎是同时,上海摩根、高时石材开采机械、河南联合旋风、泉州利器,福州天石源等数家企业推出了自己的金刚石绳锯机,加上原来研发较早的广东地矿局探矿机械厂等企业,使金刚石绳锯机的市场竞争突然变得激烈起来。这一现象的出现预示着或者说是代表着中国石材矿山普及使用金刚石绳锯机的时代已经到来,这将给中国石材矿山开采水平的提高带来革命性的进步。

  应用金刚石绳锯开采石材在国外已经有三十多年的历史,早期绳锯只用于切割软质石材,在世界范围内绳锯开采大理石矿山的工艺已十分成熟。对于花岗石等硬质石材,经过绳锯、串珠绳厂商与矿山企业长期不懈的努力,用绳锯开采花岗石技术越来越成熟,目前绳锯可广泛应用于花岗岩、砂岩等各种硬度石材开采上,产品质量越来越高、成本越来越低,在世界范围内已成为趋势。

  应用绳锯进行石材矿山开采的优势与传统的“爆破+火焰切割”开采法相比,用绳锯开采花岗岩具有以下优势:

  1.适应性广,绳锯适用于所有类型矿山,而火焰切割仅适用于石英含量高、裂隙少的花岗岩矿山。

  2.功能强、效率高,首先开采深度深,能达到l0~20m甚至更深,火焰切割一般只在10m以内;其次切割速度快,一般能达到3~4m2/h,是火焰切割的2~3倍。

  3.绳锯能进行垂直、水平、斜面等各个方向的切割,还能进行盲切,而火焰切割只能进行垂直面的切割。

  4.成材率高、综合成本低,首先绳锯的切面非常平整且不会对荒料造成任何内伤,其次锯缝小,只有约11mm,不会造成资源浪费;而火焰切割切面粗糙不平,且对荒料造成一定内伤,而且锯缝大,一般为100~300mm,造成很大的资源浪费,且开采成本也高。

  5.安全环保,绳锯开采无噪音无粉尘,不影响附近居民和其他作业面,且自动化程度高,分离式操控,工人劳强度低、安全性高;而火焰切割噪音和粉尘都非常大,严重影响附近居民和其他工人作业,且工人劳动强度大,安全性相对较低。综上所述,在资源日益紧缺、油价飙升的今天,用绳锯开采花岗石有着显着的经济效益和社会效益。

  制约金刚石绳锯生产、应用的因素虽然应用金刚石绳锯开采矿山有传统开采方式无法比拟的优势,但在实际生产中应用新型金刚石绳锯也有一系列的技术难点,其中包括高的锯切效率,长的寿命,低的价位和很高的可靠性。金刚石绳锯是一种比较脆弱与易损坏的系统,做为一个环形链必须使其最薄弱环节尽可能强化,金刚石绳锯的可靠性是一个极大的问题。绳锯的损坏将导致整个工具的失效,或使其寿命大大降低,这对工具的设计和金刚石绳锯的生产产生很大的影响。

  当今金刚石绳锯生产还未被很多金刚石工具生产商所掌握。一方面这是由于金刚石绳锯的生产比简单的圆锯片生产更为复杂。另一方面,生产出合适的锯切天然石材的绳锯需要金刚石绳锯生产商和终端用户的密切配合与合作。与金刚石绳锯关联的多种因素包括:串珠的锯切寿命、串珠的锯切速度、串珠在绳锯上的间距、模具设计、正常工作情况下的钢绳的寿命等各种技术难点。

  (一)最常见的问题

        1.绳锯不能锯切与使用最常碰到的是不正确地选用金刚石(常常选用太好的金刚石)、胎体、串珠间距、模具设计或错误的应用参数。例如,我们选用过高的金刚石密度或太好的金刚石,其锯切性能不是太好。金刚石将不易碎裂,从而难以产生新的锐利的刃尖。

  2.锯绳断裂锯绳断裂,通常是使用了错误的应用参数或是锯绳质量太差,这意味着塑料/橡胶与金刚石串珠之间结合不牢,导致岩屑进人金刚石锯绳中,很快岩浆或岩屑在串珠钢体与钢绳之间部分接触与磨擦钢绳,钢绳连接螺纹开始断裂,这也可能是由于错误运用了结合剂。钢绳断裂还可能是由于错误地选用钢丝绳,串珠钢体,注塑成型后热处理不好所致。

  3.串珠剥落如若串珠切割层部分从串珠钢体上剥落下来,通常是选用胎体不当,或使用错误的烧结参数。通常采用不正确的冷压工艺也是剥落的原因。有时也可能由于脱蜡工艺不当,使金属胎体和串珠钢体之间渗进了石蜡。有时该问题也是与串珠钢体清洗不当有关。

  4.串珠结合不牢串珠松动,结合不牢,通常是注塑成型时产生问题的信号。也可能是选用钢丝绳不当,或是金刚石串珠内部沾污,清洗不当有关,这将导致串珠与注塑/注橡胶之间结合不牢。

  总体而言,金刚石绳锯的生产是有诀窍的,它比金刚石锯片的生产要求更高,像一条环形链一样,金刚石绳锯的生产由很多不同生产工序组成,若在某一生产工序中出现问题,则金刚石绳锯的整个价值将受到危害。很多公司在这方面没有经验,因此,要具备很好锯切功能的金刚石绳锯的强大基础还需要一段时间。

  (二)国内技术不断完善和进步近年来,国内厂家生产的金刚石串珠绳的质量和技术正在稳步提高,已达到或接近进口同类产品先进水平。其主要表现在以下几个方面:

  一是钢丝绳质量的提高,由于普遍采用了进口优质钢丝绳,解决了钢丝绳易断的问题,直接提高了串珠绳的耐用性;

  二是串珠间距保持材质质量的提升,现在普遍采用了高强度塑料、橡胶,使得串珠与钢丝绳结合更为牢固,解决了松珠、窜珠等问题,使得串珠绳质量大大改善。

  三是金刚石串珠质量的提高,无论是电镀的还是烧结的串珠,无论是在切割大理石还是切割花岗石方面,其稳定性、耐磨性都有了很大提高,大大提高了串珠绳的寿命。例如福州天石源超硬工具有限公司与福建多家矿山加工企业建立产品试验基地,分别开发出大理石矿山绳(弹簧固定)、花岗石矿山绳(橡胶固定)、组合绳锯绳(注塑方式固定,用于花岗石毛板切割)等多类产品,并可根据客户的特殊需要制定不同的切割方案。

金刚石串珠锯领域里的重要一员,我们希望生产厂家不断完善金刚石串珠绳锯的技术,克服困难,在社会各界力量的推动下,在我国石材矿山开采业加大推广应用力度,提高国内石材矿山开采水平和开采质量。