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北京瑞丰人造石加工厂

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中国及欧洲石材机械加工技术比较分析

近来,中国已显现出作为石材开采和加工领头国的苗头。今天,中国生产着240种不同品种的花岗石,占其产量的65%[3],60个品种的大理石和10个品种的石板。1998年,生产了1600亿万平方米的各种石板材,用于本国市场和出口市场。这里有大约500家公司具有开采和加工本地石材的能力,而且公司的数量还在增加。这一数量的变化节奏也是明显的,然而,产量的急剧增加并没有在机床技术投资方面得到反映。大部分加工设备还在使用老式的,陈旧的生产方法。

开采方法采用爆破法,这意味着只有5%~8%的石材可用于加工。许多选出的块料经常被从加工过程退回,因为其中有许多爆破时产生的裂纹和缺陷。

中国花岗石的主要用途是用作地砖和贴面砖。

中国市场与这类产品的用途是不相符的。因为从世界的层面来看,这些石材仍然基本上被用于知名的建筑,而不是标准的民用建筑。在中国石材与其它民用建筑材料,如陶瓷,水泥和木材直接竞争。受到如此对待,用于这种用途的石材其光洁度和尺寸精度的质量要求当然要低于西方用作有知名度建筑项目的石材的质量要求。

这方面的主要差别在于劳动力市场,中国的劳动力成本明显低于欧洲;也反映在锯机投资,自动化程度和全员劳动生产率水平上。开采石块的时候,中国使用的是爆破法,采出的是形状不规则的石块,其尺寸必须小到能够用小卡车装运的程度,而后石块经短距离运到加工厂。通常,对用于地砖和贴切面砖的板材的加工,一般是用国产的往复式多锯片系统为基础的设备,这个系统有5个1m直径和5个1。6m直径的锯片两种组合。锯机的生产能力很低,因为切削用量受到设备功率和简单的工具技术的限制。

加工普通花岗石的典型工艺参数如下:

锯片周边切削速度:(直径为1米的锯片)27m/s,(直径为1。6米的锯片)17m/s

锯切深度:1mm

送进速度:5m/min

锯切效率:每只锯片50cm2/min或0。3m2/h

锯机生产效率:24m2/工作日(每工作日按8小时计)

随后石块被从锯机上取下,人工将锯出的石板放到旋臂式抛光机上用普通磨具抛光。抛光后这些长条石板则在手动切断机上被切成最终的尺寸。

由于使用的是这种低水平的自动化和低的锯切效率,所以对金刚石锯片的要求不高,因而在这种使用中看到的磨具品种和尺寸与在欧洲常用的不同。由于锯切效率慢得多,所以磨粒的粒度相应地较细,这种应用中选用的金刚石粒度通常为50至70筛目。在这种锯切效率下,锯片承受的负载是低的,因而使用的金刚石的性能与欧洲类似的应用中使用的金刚石性能有很大不同。其需用的金刚石品级是非常不规则的,易碎的磨粒,它能使锯片在通常的条件下被做得很锋利。

由于一系列原因,欧洲的情况是不同的。欧洲人的生活标准比中国高,因此欧洲的劳动力成本要高得多。欧洲的主要石材生产商要想具有竞争力,他们必须把注意焦点放到加工上,即优化生产率并极大化原料的成品率。这些方法集中在低的能量耗费和极小化不必要的石材废料的同时,尽可能地把开采出来的石块转换成最终成品。这些方法要求锯机技术具有高速作业和精良的工具,这些工具能够长时间维持自动的工作。90年代,欧洲进行了机床和金刚石工具的技术开发,它促进了生产效率的增加,以及石材加工成本的显著的降低。

如果我们比较一下生产模块化的贴面砖时欧洲使用的技术和中国的技术,我们可以看到在机床工具技术和生产率二方面存在很大的分别。在欧洲,这些贴切面砖的生产几乎是全自动化的,使用的是有效的机床设计和自动化的装卸设备。用于这种生产的最新设备,在一根主轴上可以安装80片直径为1m的锯片。

机床和工具的设计允许更快的切割效率,其典型的用量如下:

锯片周边切削速度:25~35m/s

锯切深度:1mm

送进速度:17m/min

切割效率:每片170cm2/min或者1。02m2/h

机床生产能力:640m2/工作日(每个工作日按8小时计)

在此条件下,废料也必须极小化,以便使产品的产出极大化。举一个有代表性的例子,锯片的切口宽度在10mm以下,而中国的则为12~15mm。材料的装卸和加工时间的优化也是达到生产率最大化的关键,所以就地将石块锯成板材,并自动传输到一个自动化机床上,准备第二步加工。

由于切割效率非常高,所以对金刚石工具的要求很高。在这类应用中金刚石磨料的品级和粒度与在中国使用的大不相同。由于切割效率较高,则金刚石磨料的粒度自然是要用较粗的,最通用的金刚石粒度是30~50筛目。在高切割效率的情况下,作用在工具上的载荷相应地也就较大,因而对金刚石的性能要求也就截然不同。对金刚石的典型要求是:一致性好,强度高,块状颗粒,它们能使工具在高加工效率下保持良好的非常锋利的状态。同时,在高负荷使用的状态下仍能长时间地保持性能的稳定性。

 

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