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磨料磨具行业在改革开放40年里的变迁(一)

发布时间:2018-08-10作者:点击:111字号:

  ■ 武巧林 宋安宜 魏 琼/文

  我们一直在试图通过不同的表现形式或数据去描述磨料磨具行业,无论是现有数据的罗列还是结合热点的透析似乎都不能生动的展现出磨料磨具行业的变化过程。

  磨料磨具行业虽然是工业生产中不可缺少的角色,但因日常生活中较为少见使得大家对它比较“陌生”,为了让磨料磨具更“平民化”地呈现在大家眼前,我们以“趣事”作为引子,代入式地讲述磨料磨具行业的发展。

  今年是改革开放的第40个年头,摸着石头过河,崭露头角,大国崛起构成了我们对改革开放四十年的印象。这40年间,中国的发展可谓翻天覆地。很多行业从无到有,从小到大,从大到强,直至成为世界舞台上的主角。正是众多行业的跨越式发展,为改革开放后的中国绘制了一幅壮丽画卷。

  改革开放后,我国涌现出了一大批民营磨料磨具制造企业,这里面不乏推动行业发展和技术进步的优秀企业,他们通过不断努力,发展壮大的同时,还为整个行业的进步贡献着力量。

  本期专题,我们就以1978年作为时间起点,通过结合几个具有代表性的话题或事物来展现磨料磨具行业在改革开放40年中的变迁。

  从“第二杀驴厂”说起

  ——磨料磨具从“陌生”到“熟悉”的发展历程

  “请问第二杀驴厂养活驴车间怎么走?”这是上世纪50年代末期和60年代初期,住在郑州西郊的人,常会听到的问路内容。不知情的你也许会感慨:那个年代的屠宰业竟然如此规模化,还划分为不同的厂区、不同的车间!其实这更像个笑话,因为问句原本的内容是:请问第二砂轮厂氧化铝车间怎么走?

  是的,那个年代的人对于“砂轮”这一事物是陌生的,就连1954年前后被分配到二砂筹备处工作的人在工作之前都不清楚磨料磨具是做什么的。

  我国是采用磨削加工方法最古老国家之一,在母系社会,人们就已经开始使用最简单的石器,而这些最简单石器就是用石头之间互相摩擦得来的。人们用这些最简单的工具捕猎、耕种。那时人们衣着虽然简单,但仍然要有刃器辅助,这也离不开磨削。在古代科学巨著《天工开物》中就有“切、磋、琢、磨”成语,而其中“磨”就指磨削加工。

  改革开放以后,更多的新事物、新科技涌入国内,磨料磨具行业也快速发展起来。

  我们可以从几类磨具的演变中看到改革开放后磨料磨具行业的发展轨迹。

  “万能磨具”的发展史

  涂附磨具应用较广,广泛应用于机械零件、木材、皮革、玻璃、陶瓷、石材、不锈钢板材、难加工材料的加工,特别适合复杂型面、大面积的加工,因此涂附磨具有“万能磨具”之称。

  改革开放初期,中国涂附磨具工业已有近30年的发展积累,在磨料磨具情报网注册的工厂有70多家,产量达到2320万平方米,产值近7000万元。

  20世纪80年代末、90年代初,中国涂附磨具掀起第一次引进高潮,现代涂附磨具生产线的引进无疑是中国涂附磨具最重大的技术进步之一,它标志着中国涂附磨具生产装备向现代化迈进,催生了中国涂附磨具更新换代,开创了中国高档涂附磨具发展的先河。

  90年代前,我国的砂带、砂盘和异型制品很少。随着砂带磨削的广泛推广使用,砂带等需求量日益增长。同时,砂页轮、砂页盘、砂套等异型制品于90年代相继研制成功,投入市场,安装在手持风动或电动工具上,得到极其广泛的应用。

  随着涂附磨具用水溶性酚醛树脂的诞生与发展,全树脂砂布取代动物胶砂布,成为涂附磨具的主角。全树脂、半树脂、耐水的砂带、砂盘、钢纸砂盘、砂页轮、砂页盘、砂套等中高端涂附磨具一一诞生,并得到迅速发展。

  涂附磨具的手工使用向机械化使用迈进,砂带、砂盘、钢纸砂盘等的机械化磨削应用逐步取代砂页的手工打磨抛光。

  到2000年,中国涂附磨具工业的总产值达到5.77亿元,产量达到1.1亿平方米。

  进入21世纪,陶瓷磨料、超涂层技术有了进一步的发展与创新,加之锆刚玉磨料、复合磨料、陶瓷磨料、超硬材料等材料的不断改进和应用,出现了一些新的发展方向,如电解复合砂带磨削,超声砂带磨削以及电镀金刚石金属砂带磨削等。

  随后的10年间,我国涂附磨具工业进入了一个高速爆发式发展的时期。涂附磨具总产量达到世界第一,完全实现了由全树脂产品、砂带、页轮等取代页状砂布、砂纸,而成为涂附磨具主导产品。至2014年,我国涂附磨具综合性生产厂家已有40多家。

  伴随着中国经济的高速发展,涂附磨具品种向高效率、高寿命和超精密的方向发展。不仅是砂带、砂盘、砂页轮、砂页盘、砂套等发展迅速,更出现了很多五花八门的新品种,如:纤维内置磨粒的无纺布抛光轮、尼龙丝轮、砂筋块或砂筋轮,泡沫塑料柔性磨块等。由于采用新材料、新技术的涂附磨具产品不断涌现,基材不但有纸的、棉布的,还有采用聚酯布的、无纺布的和聚酯薄膜的;磨料不但有传统的刚玉、碳化硅,更有煅烧磨料、堆积磨料、锆刚玉、陶瓷磨料、超硬材料等。

  国产涂附磨具正在突破原有的传统市场,向专用、高端领域拓展,主要代表产品有:超硬材料砂带、聚酯薄膜涂附磨具、陶瓷磨料涂附磨具、磨钛合金堆积磨料砂带、磨碳素钢金属板材拉丝砂带、磨印刷电路板砂带、百页片锆刚玉砂布、聚酯布超宽砂带、防卷曲干湿两用砂纸、无纺布产品、无纺布不锈钢拉丝产品、拉绒一体砂布、无尘研磨砂纸等等,其产品品质正在接近或已达到国外同类产品水平。

  碳化硅的发展热潮

  黑碳化硅

  我国较大规模生产黑碳化硅始于80年代。因出口量逐年递增,利润颇高,吸引了大批企业投产。

  90年代初,我国西北地区的青、甘、宁三地又掀起了用宁夏无烟煤生产黑碳化硅的一波高潮。

  青海因有电价优势,东部地区几乎每个县都建了碳化硅厂。甘肃的刘家峡地区以农电之便也建了数十个碳化硅厂。宁夏拥有太西煤的优势,在原有一些厂家的基础上,也上了一些冶炼炉,单台容量高达5000-6300KVA。

  这期间,由于我国生产的黑碳化硅绝大部分出口,国内碳化硅产能和产量完全受到国际市场起落的控制。1995-1996年国际市场由旺销跌入又一波低谷时,以青海省为例,全省具有二十万吨产能的二、三十家生产厂家,只有三、四家能维持生产,其余的厂家或停产、转产或一蹶不振。

  进入二十一世纪后,碳化硅冶炼的工艺技术日渐成熟,同时,黑碳化硅的用途在国内外进一步开发,对质量要求有所提高。至2004年,我国黑碳化硅的产能已超过百万吨。

  绿碳化硅

  绿碳化硅作为磨料,在我国碳化硅生产领域的前二、三十年里曾是主角,后来由于供出口和碳化硅非磨削用途的开发,生产量相对于黑碳化硅,渐渐地退居次要地位。但其生产总量始终是在稳步上升,尤其是上世纪90年代的后期,国际上以绿碳化硅微粉线切割硅片工艺的应用,我国绿碳化硅的产量和出口量也随之增加。

  在2000年前后,四川没上电网的小水电电价低,因而在勉宁、甘洛和德昌和雅安等地兴建了一批电炉容量6300KVA~2000KVA的绿色碳化硅冶炼厂家。至此,我国绿碳化硅年产量已由改革开放时的不足3万吨增至7、8万吨。但最大的单台电炉容量还徘徊于5000~6300KVA,冶炼工艺还沿用六十年代形成的以石油焦碳和东海石英砂为原料的焙烧料工艺。

  随着新世纪的到来,迎来了倡导低碳排放、使用清洁能源时代,加之我国光伏产业的兴起,我国的绿碳化硅生产迅即掀起了一个发展高潮。自此,以12500KVA电炉炼制绿碳化硅的生产厂家越来越多,用无烟煤炼黑碳化硅为主的青海和甘肃以至大西南,如攀枝花等地也开始出现了生产绿碳化硅的热潮。

  2014年,中国拥有超过200家碳化硅冶炼企业,年产能超过220万吨,其中包括120万吨绿碳化硅和大约100万吨黑碳化硅。

  2017年,黑碳化硅主要产区的产量:甘肃40万吨左右、宁夏34万吨左右、青海3万吨左右、内蒙古2.5万吨左右、湖北1.5万吨左右、黑龙江1.7万吨左右、四川1.5万吨左右;绿碳化硅主要产区产量:新疆4.5万吨左右、青海3.5万吨左右。

  “硬物质”的崛起

  超硬材料主要是指金刚石和立方氮化硼。金刚石是目前已知的最硬物质,立方氮化硼(cBN)次之。

  从1970~1990年整整20年中,超硬材料年产量仅从46万克拉增至3500万克拉。90年代前后,不少超硬材料生产厂从国外引进了成套的超硬材料合成设备及技术,产量得到迅速发展,1997年,我国人造金刚石年产量达到5亿克拉左右,cBN年产量达800万克拉,跃居世界上超硬材料生产大国之首。

  金刚石应用的领域很广,如机械加工工业、电子电器工业、光学玻璃和宝石加工工业、钻探与开采工业、建筑与建材工业等。

  cBN的用途主要集中于两个方面,一是制造磨具,二是制成聚晶复合片做刀具材料。特别适合加工黑色金属材料。

  光学玻璃的冷加工,从玻璃套料、切削、铣磨、磨边、倒角以至精磨抛光,已经在上世纪80年代后期全部采用了金刚石工具。如镜头表面加工,原来采用“一把水,一把砂”工艺,效率低下,废品率高,劳动条件恶劣的手工业方法,都因金刚石工具的采用被淘汰,车间的面貌已焕然一新。

  陶瓷结合剂的cBN砂轮在上世纪80年代初期已开发,而且在某些领域已渐露锋芒,如军工企业的难加工材料的磨削。21世纪初,cBN磨凸轮轴陶瓷砂轮已进入轿车及摩托车工业,替代进口磨具,一改轿车工业几乎全部为进口cBN陶瓷砂轮霸占的局面。

  中国超硬材料行业在2017年实现了新的跨越——金刚石线锯的异军突起、CVD单晶研究的备受关注以及NPD等新产品的出现。

  2017年中国金刚石产量达到142.7亿克拉,cBN产量达到6.33亿克拉。行业主要产品产量稳中有升,市场竞争激烈,利润率普遍下降。但进出口市场活跃,特别是出口不断增长,为行业发展提供了一定利好空间。

  依靠磨料磨具致富

  20世纪5、60年代,大家还不知道磨料磨具为何物,到21世纪初时,河南已经成为了磨料磨具生产大省。郑州从西三环到西四环、高新技术开发区至马寨开发区之间的田野上大大小小分布着近3000家生产磨料磨具的私营企业,人称郑州为砂轮生产基地。仅须水镇所辖的常庄村、赵坡村、西岗村、须水村、大李村生产磨料磨具的大小企业就有280家,吸纳就业人员3200人。据中原区统计局提供的数字显示,规模以上和规模以下的磨料磨具企业年营业收入达到近9亿元。

  其中早期生产砂轮的常庄村现有大小砂轮企业38家,由当时单一生产砂轮,延伸出了生产包装、纤维网布、石膏粉、金属垫等相关企业7家。原来是买原料加工砂轮,如今形成从原料到砂轮一条龙生产。该村工业总产值达到1亿元,砂轮占了80%,企业共吸纳800多人就业,本村有300多劳力在企业上班,仅砂轮一项为全村4090个村民每人增加收入2000元。

  走进西郊每个村庄,人们可以发现,这里靠生产经营砂轮富裕起来的村民都盖起了漂亮的楼房,日子过得比城市人“滋腻”得多。

  综述:经过改革开放40年的市场考验、资源整合、兼并重组,我国涌现出了一大批民营磨料磨具制造企业,这里面也不乏推动行业发展和技术进步的优秀企业,我国磨料磨具行业经过自主研发、技术引进、技术合作和贸易促进,实现了跨越式发展,基本建立起相对独立和完整的磨料磨具产品研发、生产制造、检测验证、磨削确认体系。

  作为工业生产中的耗材,磨料磨具的确很少在日常生活中被直接接触,不过生活中的很多事物都与其有联系,如木质家具、地板砖、牛仔服饰、眼镜饰品、修补牙齿、电子产品等等都离不开磨具的切割或打磨。

  如今磨料磨具规模性企业的数量越来越多,知名品牌也越来越多,即便大家对于磨具产品了解的不深,相信也绝不会再陌生。


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