隨著中央政府推行資源節(jié)約型、可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的不斷深入,我國石材礦山開采中杜絕浪費(fèi)、提高出材率、推廣先進(jìn)的礦山開采方式和開采設(shè)備成為最近幾年石材業(yè)迫切需要解決的問題。而目前呼聲最高的就是在我國全面推廣應(yīng)用金剛石繩鋸開采礦山,自2005年以來,沉寂多年的中國石材礦山開采機(jī)械行業(yè)有了較大的突破,最突出的表現(xiàn)是金剛石繩鋸的國產(chǎn)化。幾乎是同時(shí),上海摩根、高時(shí)石材開采機(jī)械、河南聯(lián)合旋風(fēng)、泉州利器,福州天石源等數(shù)家企業(yè)推出了自己的金剛石繩鋸機(jī),加上原來研發(fā)較早的廣東地礦局探礦機(jī)械廠等企業(yè),使金剛石繩鋸機(jī)的市場競爭突然變得激烈起來。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)預(yù)示著或者說是代表著中國石材礦山普及使用金剛石繩鋸機(jī)的時(shí)代已經(jīng)到來,這將給中國石材礦山開采水平的提高帶來革命性的進(jìn)步。
應(yīng)用金剛石繩鋸開采石材在國外已經(jīng)有三十多年的歷史,早期繩鋸只用于切割軟質(zhì)石材,在世界范圍內(nèi)繩鋸開采大理石礦山的工藝已十分成熟。對于花崗石等硬質(zhì)石材,經(jīng)過繩鋸、串珠繩廠商與礦山企業(yè)長期不懈的努力,用繩鋸開采花崗石技術(shù)越來越成熟,目前繩鋸可廣泛應(yīng)用于花崗巖、砂巖等各種硬度石材開采上,產(chǎn)品質(zhì)量越來越高、成本越來越低,在世界范圍內(nèi)已成為趨勢。
應(yīng)用繩鋸進(jìn)行石材礦山開采的優(yōu)勢與傳統(tǒng)的“爆破+火焰切割”開采法相比,用繩鋸開采花崗巖具有以下優(yōu)勢:
1.適應(yīng)性廣,繩鋸適用于所有類型礦山,而火焰切割僅適用于石英含量高、裂隙少的花崗巖礦山。
2.功能強(qiáng)、效率高,首先開采深度深,能達(dá)到l0~20m甚至更深,火焰切割一般只在10m以內(nèi);其次切割速度快,一般能達(dá)到3~4m2/h,是火焰切割的2~3倍。
3.繩鋸能進(jìn)行垂直、水平、斜面等各個(gè)方向的切割,還能進(jìn)行盲切,而火焰切割只能進(jìn)行垂直面的切割。
4.成材率高、綜合成本低,首先繩鋸的切面非常平整且不會對荒料造成任何內(nèi)傷,其次鋸縫小,只有約11mm,不會造成資源浪費(fèi);而火焰切割切面粗糙不平,且對荒料造成一定內(nèi)傷,而且鋸縫大,一般為100~300mm,造成很大的資源浪費(fèi),且開采成本也高。
5.安全環(huán)保,繩鋸開采無噪音無粉塵,不影響附近居民和其他作業(yè)面,且自動化程度高,分離式操控,工人勞強(qiáng)度低、安全性高;而火焰切割噪音和粉塵都非常大,嚴(yán)重影響附近居民和其他工人作業(yè),且工人勞動強(qiáng)度大,安全性相對較低。綜上所述,在資源日益緊缺、油價(jià)飆升的今天,用繩鋸開采花崗石有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
制約金剛石繩鋸生產(chǎn)、應(yīng)用的因素雖然應(yīng)用金剛石繩鋸開采礦山有傳統(tǒng)開采方式無法比擬的優(yōu)勢,但在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用新型金剛石繩鋸也有一系列的技術(shù)難點(diǎn),其中包括高的鋸切效率,長的壽命,低的價(jià)位和很高的可靠性。金剛石繩鋸是一種比較脆弱與易損壞的系統(tǒng),做為一個(gè)環(huán)形鏈必須使其最薄弱環(huán)節(jié)盡可能強(qiáng)化,金剛石繩鋸的可靠性是一個(gè)極大的問題。繩鋸的損壞將導(dǎo)致整個(gè)工具的失效,或使其壽命大大降低,這對工具的設(shè)計(jì)和金剛石繩鋸的生產(chǎn)產(chǎn)生很大的影響。
當(dāng)今金剛石繩鋸生產(chǎn)還未被很多金剛石工具生產(chǎn)商所掌握。一方面這是由于金剛石繩鋸的生產(chǎn)比簡單的圓鋸片生產(chǎn)更為復(fù)雜。另一方面,生產(chǎn)出合適的鋸切天然石材的繩鋸需要金剛石繩鋸生產(chǎn)商和終端用戶的密切配合與合作。與金剛石繩鋸關(guān)聯(lián)的多種因素包括:串珠的鋸切壽命、串珠的鋸切速度、串珠在繩鋸上的間距、模具設(shè)計(jì)、正常工作情況下的鋼繩的壽命等各種技術(shù)難點(diǎn)。
(一)最常見的問題1.繩鋸不能鋸切與使用最常碰到的是不正確地選用金剛石(常常選用太好的金剛石)、胎體、串珠間距、模具設(shè)計(jì)或錯(cuò)誤的應(yīng)用參數(shù)。例如,我們選用過高的金剛石密度或太好的金剛石,其鋸切性能不是太好。金剛石將不易碎裂,從而難以產(chǎn)生新的銳利的刃尖。
2.鋸繩斷裂鋸繩斷裂,通常是使用了錯(cuò)誤的應(yīng)用參數(shù)或是鋸繩質(zhì)量太差,這意味著塑料/橡膠與金剛石串珠之間結(jié)合不牢,導(dǎo)致巖屑進(jìn)人金剛石鋸繩中,很快巖漿或巖屑在串珠鋼體與鋼繩之間部分接觸與磨擦鋼繩,鋼繩連接螺紋開始斷裂,這也可能是由于錯(cuò)誤運(yùn)用了結(jié)合劑。鋼繩斷裂還可能是由于錯(cuò)誤地選用鋼絲繩,串珠鋼體,注塑成型后熱處理不好所致。
3.串珠剝落如若串珠切割層部分從串珠鋼體上剝落下來,通常是選用胎體不當(dāng),或使用錯(cuò)誤的燒結(jié)參數(shù)。通常采用不正確的冷壓工藝也是剝落的原因。有時(shí)也可能由于脫蠟工藝不當(dāng),使金屬胎體和串珠鋼體之間滲進(jìn)了石蠟。有時(shí)該問題也是與串珠鋼體清洗不當(dāng)有關(guān)。
4.串珠結(jié)合不牢串珠松動,結(jié)合不牢,通常是注塑成型時(shí)產(chǎn)生問題的信號。也可能是選用鋼絲繩不當(dāng),或是金剛石串珠內(nèi)部沾污,清洗不當(dāng)有關(guān),這將導(dǎo)致串珠與注塑/注橡膠之間結(jié)合不牢。
總體而言,金剛石繩鋸的生產(chǎn)是有訣竅的,它比金剛石鋸片的生產(chǎn)要求更高,像一條環(huán)形鏈一樣,金剛石繩鋸的生產(chǎn)由很多不同生產(chǎn)工序組成,若在某一生產(chǎn)工序中出現(xiàn)問題,則金剛石繩鋸的整個(gè)價(jià)值將受到危害。很多公司在這方面沒有經(jīng)驗(yàn),因此,要具備很好鋸切功能的金剛石繩鋸的強(qiáng)大基礎(chǔ)還需要一段時(shí)間。
(二)國內(nèi)技術(shù)不斷完善和進(jìn)步近年來,國內(nèi)廠家生產(chǎn)的金剛石串珠繩的質(zhì)量和技術(shù)正在穩(wěn)步提高,已達(dá)到或接近進(jìn)口同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一是鋼絲繩質(zhì)量的提高,由于普遍采用了進(jìn)口優(yōu)質(zhì)鋼絲繩,解決了鋼絲繩易斷的問題,直接提高了串珠繩的耐用性;
二是串珠間距保持材質(zhì)質(zhì)量的提升,現(xiàn)在普遍采用了高強(qiáng)度塑料、橡膠,使得串珠與鋼絲繩結(jié)合更為牢固,解決了松珠、竄珠等問題,使得串珠繩質(zhì)量大大改善。
三是金剛石串珠質(zhì)量的提高,無論是電鍍的還是燒結(jié)的串珠,無論是在切割大理石還是切割花崗石方面,其穩(wěn)定性、耐磨性都有了很大提高,大大提高了串珠繩的壽命。例如福州天石源超硬工具有限公司與福建多家礦山加工企業(yè)建立產(chǎn)品試驗(yàn)基地,分別開發(fā)出大理石礦山繩(彈簧固定)、花崗石礦山繩(橡膠固定)、組合繩鋸繩(注塑方式固定,用于花崗石毛板切割)等多類產(chǎn)品,并可根據(jù)客戶的特殊需要制定不同的切割方案。
金剛石串珠鋸領(lǐng)域里的重要一員,我們希望生產(chǎn)廠家不斷完善金剛石串珠繩鋸的技術(shù),克服困難,在社會各界力量的推動下,在我國石材礦山開采業(yè)加大推廣應(yīng)用力度,提高國內(nèi)石材礦山開采水平和開采質(zhì)量。