廢舊固結(jié)磨具再生

摘 要 本文針對我國走可持續(xù)發(fā)展道路以及循環(huán)經(jīng)濟的戰(zhàn)略，分析了廢舊磨具的物資狀況，提出了廢舊磨具的再生技術(shù)路線，并探討了廢舊磨具再生的市場前景#65377;

關(guān)鍵詞 固結(jié)磨具，再生，廢舊物資，磨料

1前言

隨著社會的發(fā)展，資源的有效利用已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點#65377;資源的獲取途徑有開采#65380;儲備和再生三種#65377;面對全球資源枯竭#65380;國內(nèi)資源緊張的現(xiàn)狀，我國必須放棄單純的儲備“原生態(tài)”資源的狹窄思路，轉(zhuǎn)而走“再生資源”之路，這也是我國搞循環(huán)經(jīng)濟必須面對的一個問題#65377;與“儲備”資源相比，“再生”資源可能是解決目前我國能源困境的一種有效途徑#65377;

如何實現(xiàn)廢舊物資的再生已成為科研開發(fā)的重要課題之一;大批廢舊磨具的回收再利用則是磨料#65380;磨具行業(yè)的研究熱點#65377;

2廢舊磨具市場狀況

在機械加工行業(yè)，由于磨床結(jié)構(gòu)設(shè)計#65380;制造與技術(shù)方面的要求，磨削加工所用的磨具不可能完全被消耗，總會剩余約占磨具總質(zhì)量1/3的殘留量;另一方面，磨具生產(chǎn)企業(yè)由于生產(chǎn)工藝及過程控制不當(dāng)，往往會產(chǎn)生一些廢品(即便控制得當(dāng)，也會產(chǎn)生大約1%的廢品)#65377;據(jù)統(tǒng)計，我國磨具年產(chǎn)量約20萬噸，每年產(chǎn)生的廢舊磨具近萬噸，雖然一些技術(shù)工作者根據(jù)自身企業(yè)情況對廢舊磨具進行了有效利用，但仍有相當(dāng)數(shù)量的廢舊磨具被當(dāng)作垃圾處理掉#65377;

近年來，磨料價格一直居高不下，節(jié)約和利廢是當(dāng)務(wù)之急#65377;此外，從資源的角度來看，磨具的生產(chǎn)制造所用的基礎(chǔ)原料，如鋁礬土#65380;石英#65380;長石#65380;粘土等都屬于天然礦藏，經(jīng)長期開采，其資源已相當(dāng)有限#65377;因此，磨具生產(chǎn)制造行業(yè)必須積極尋找新礦源#65380;杜絕資源浪費#65380;發(fā)展可再生資源#65377;廢舊磨具的再生將是磨具行業(yè)技術(shù)工作者不容回避的攻關(guān)課題#65377;

3廢舊固結(jié)磨具再生技術(shù)

固結(jié)磨具由磨料和結(jié)合劑兩部分組成，經(jīng)過配料#65380;混料#65380;成形#65380;干燥#65380;燒結(jié)或硬化而成#65377;磨料主要包括剛玉系和碳化硅系兩大類，是由基礎(chǔ)原材料鋁礬土#65380;石英等經(jīng)高溫冶煉而成#65377;磨料主要起磨削作用;結(jié)合劑主要起粘結(jié)磨粒#65380;保持磨具硬度和強度的作用#65377;在磨具制作和使用過程中，磨粒的物理化學(xué)性能并沒有發(fā)生本質(zhì)的變化，仍然保持其固有特性#65377;當(dāng)廢舊磨具破碎加工后，每個顆粒都包含一定量的磨粒和結(jié)合劑，再生磨粒仍可保持其固有的磨粒特性#65377;磨具根據(jù)加工工件的工藝要求分成不同類別，在制作過程中所用的磨料材質(zhì)#65380;結(jié)合劑的種類和用量也各不相同#65377;因此，廢舊磨具回收后要先分類，再處理:按結(jié)合劑種類將磨具分為陶瓷結(jié)合劑#65380;橡膠和樹脂結(jié)合劑三大類;再按磨料材質(zhì)分為白剛玉#65380;棕剛玉#65380;微晶剛玉#65380;單晶剛玉#65380;鉻剛玉#65380;綠碳化硅#65380;黑碳化硅等#65377;不同結(jié)合劑的廢舊磨具處理方法各不相同:對于樹脂#65380;橡膠結(jié)合劑的磨具要按磨料材質(zhì)分類，然后投入焚燒爐焚燒，以便除去樹脂#65380;橡膠結(jié)合劑，這樣處理后磨料性能基本沒有變化，仍可按一級磨料被重新使用;陶瓷結(jié)合劑類磨具處理方法截然不同#65377;由于陶瓷結(jié)合劑是無機化合物，在磨具高溫(約1350℃)焙燒過程中玻化，已牢牢附著在磨料表面，很難用簡單的物理#65380;化學(xué)方法將其分離#65377;但將陶瓷磨具物理破碎后形成的新磨粒，其磨削#65380;自銳性能基本不會改變，因此，可以將陶瓷磨具按磨料材質(zhì)分類后進行破碎#65380;分級，并對再生磨料進行配方試驗，重新制成磨具加以利用#65377;

4廢舊磨具再生的應(yīng)用前景

對于陶瓷結(jié)合劑磨具再生磨料的利用，可以從以下幾個方面入手:(1) 生產(chǎn)樹脂切割片#65377;樹脂切割片是以樹脂液和樹脂粉為結(jié)合劑，將磨料粘結(jié)固化而成#65377;對于切削要求不高的產(chǎn)品可以使用這種再生磨料生產(chǎn);(2) 用于樹脂磨具的夾心部分，替代優(yōu)質(zhì)磨料以降低生產(chǎn)成本#65377;因為磨具用于磨削時通常僅使用外徑部分，內(nèi)徑部分不參與磨削;(3) 在陶瓷磨具生產(chǎn)中替代部分優(yōu)質(zhì)磨料#65377;由于再生磨料仍具有良好的磨削性能，則可以在不改變磨具的硬度#65380;強度#65380;磨削性能的前提下，通過調(diào)整配方#65380;試驗#65380;主要性能檢測等手段確定再生磨料的加入比例和新的生產(chǎn)工藝#65377;

使用再生磨料可以減少資源浪費#65380;降低企業(yè)生產(chǎn)成本#65377;目前正品剛玉系磨料中棕剛玉市場價格約為2600元/t，白剛玉約8500元/t，而再生磨料中棕剛玉僅1300元/t#65380;白剛玉4 000元/t;正品碳化硅系磨料均價約8500元/t，而再生碳化硅磨料僅4000元/t#65377;再生磨料與正品磨料價格懸殊，按照我國年產(chǎn)20萬噸磨具的市場狀況，廢舊磨具再生每年可創(chuàng)造近5000萬元的經(jīng)濟效益，并且可以減輕環(huán)境負荷，符合我國的可持續(xù)性發(fā)展及循環(huán)經(jīng)濟戰(zhàn)略#65377;因此，廢舊磨具再生有十分可觀的經(jīng)濟效益和社會效益，其市場前景非常看好#65377;

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