论废旧固结磨具再生

黄豆豆

　　论文关键词　固结磨具,再生,废旧物资,磨料

　　论　文摘　要　本文针对我国走可持续发展道路以及循环的战略,分析了废旧磨具的物资状况,提出了废旧磨具的再生技术路线,并探讨了废旧磨具再生的前景｡
　　
　　1前言
　　
　　随着的发展,资源的有效利用已成为人们日益关注的焦点｡资源的获取途径有开采､储备和再生三种｡面对全球资源枯竭､国内资源紧张的现状,我国必须放弃单纯的储备“原生态”资源的狭窄思路,转而走“再生资源”之路,这也是我国搞循环经济必须面对的一个问题｡与“储备”资源相比,“再生”资源可能是解决目前我国能源困境的一种有效途径｡
　　如何实现废旧物资的再生已成为科研开发的重要课题之一;大批废旧磨具的回收再利用则是磨料､磨具行业的研究热点｡
　　
　　2废旧磨具市场状况
　　
　　在加工行业,由于磨床结构设计､制造与技术方面的要求,磨削加工所用的磨具不可能完全被消耗,总会剩余约占磨具总质量1/3的残留量;另一方面,磨具生产企业由于生产工艺及过程控制不当,往往会产生一些废品(即便控制得当,也会产生大约1%的废品)｡据,我国磨具年产量约20万吨,每年产生的废旧磨具近万吨,虽然一些技术工作者根据自身企业情况对废旧磨具进行了有效利用,但仍有相当数量的废旧磨具被当作垃圾处理掉｡
　　近年来,磨料价格一直居高不下,节约和利废是当务之急｡此外,从资源的角度来看,磨具的生产制造所用的基础原料,如铝矾土､石英､长石､粘土等都属于天然矿藏,经长期开采,其资源已相当有限｡因此,磨具生产制造行业必须积极寻找新矿源､杜绝资源浪费､发展可再生资源｡废旧磨具的再生将是磨具行业技术工作者不容回避的攻关课题｡
　　
　　3废旧固结磨具再生技术

　　固结磨具由磨料和结合剂两部分组成,经过配料､混料､成形､干燥､烧结或硬化而成｡磨料主要包括刚玉系和碳化硅系两大类,是由基础原铝矾土､石英等经高温冶炼而成｡磨料主要起磨削作用;结合剂主要起粘结磨粒､保持磨具硬度和强度的作用｡在磨具制作和使用过程中,磨粒的化学性能并没有发生本质的变化,仍然保持其固有特性｡当废旧磨具破碎加工后,每个颗粒都包含一定量的磨粒和结合剂,再生磨粒仍可保持其固有的磨粒特性｡磨具根据加工工件的工艺要求分成不同类别,在制作过程中所用的磨料材质､结合剂的种类和用量也各不相同｡因此,废旧磨具回收后要先分类,再处理:按结合剂种类将磨具分为陶瓷结合剂､橡胶和树脂结合剂三大类;再按磨料材质分为白刚玉､棕刚玉､微晶刚玉､单晶刚玉､铬刚玉､绿碳化硅､黑碳化硅等｡不同结合剂的废旧磨具处理方法各不相同:对于树脂､橡胶结合剂的磨具要按磨料材质分类,然后投入焚烧炉焚烧,以便除去树脂､橡胶结合剂,这样处理后磨料性能基本没有变化,仍可按一级磨料被重新使用;陶瓷结合剂类磨具处理方法截然不同｡由于陶瓷结合剂是无机化合物,在磨具高温(约1350℃)焙烧过程中玻化,已牢牢附着在磨料表面,很难用简单的物理､化学方法将其分离｡但将陶瓷磨具物理破碎后形成的新磨粒,其磨削､自锐性能基本不会改变,因此,可以将陶瓷磨具按磨料材质分类后进行破碎､分级,并对再生磨料进行配方试验,重新制成磨具加以利用｡
　　
　　4废旧磨具再生的应用前景
　　
　　对于陶瓷结合剂磨具再生磨料的利用,可以从以下几个方面入手1) 生产树脂切割片｡树脂切割片是以树脂液和树脂粉为结合剂,将磨料粘结固化而成｡对于切削要求不高的产品可以使用这种再生磨料生产;(2) 用于树脂磨具的夹心部分,替代优质磨料以降低生产｡因为磨具用于磨削时通常仅使用外径部分,内径部分不参与磨削;(3) 在陶瓷磨具生产中替代部分优质磨料｡由于再生磨料仍具有良好的磨削性能,则可以在不改变磨具的硬度､强度､磨削性能的前提下,通过调整配方､试验､主要性能检测等手段确定再生磨料的加入比例和新的生产工艺｡
　　使用再生磨料可以减少资源浪费､降低企业生产成本｡目前正品刚玉系磨料中棕刚玉价格约为2600元/t,白刚玉约8500元/t,而再生磨料中棕刚玉仅1300元/t､白刚玉4 000元/t;正品碳化硅系磨料均价约8500元/t,而再生碳化硅磨料仅4000元/t｡再生磨料与正品磨料价格悬殊,按照我国年产20万吨磨具的市场状况,废旧磨具再生每年可创造近5000万元的效益,并且可以减轻负荷,符合我国的可持续性发展及循环经济战略｡因此,废旧磨具再生有十分可观的经济效益和效益,其市场前景非常看好｡
　　
　　Recycle of Used Bonded Abrasive Tools
　　Bian Huaying Wang HanSong Jianan
　　(Quality Inspection and Testing CenterHenan Academy of Sciences Technical Center of New Building Materials Engineering 450002)
　　Abstract: The material of the used abrasive tools and its recycle route were discussed in this paper,and the market prospect was also analyzed basing on the national sustainable policy and cycling economy.
　　Keywords: bonded abrasive tools,recycle,used materials,abrasives