淺談棕剛玉磨料的發(fā)展和前景
專業(yè)致力于噴砂材料的研發(fā)生產(chǎn)，生產(chǎn)棕剛玉，白剛玉，金剛砂，磨料，噴砂機，打砂機，噴砂磨料，噴砂除銹，玻璃噴砂，廚具噴砂，剎車片用棕剛..隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展和科技的進步，棕剛玉的應(yīng)用也會更加廣泛，其作用也直接關(guān)系到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和民眾生活的方方面面，與國計民生、息息相關(guān)，它已成為國民經(jīng)濟中不可缺少的重要組成部分。
棕剛玉磨料是人造研磨材料中為廣泛應(yīng)用的一種研磨材料，在世界經(jīng)濟發(fā)展中具有一定的重要性和戰(zhàn)略性。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和人類環(huán)保意識的增強，棕剛玉的生產(chǎn)和發(fā)展受到了一定的制約，棕剛玉加工業(yè)甚至被人們稱之為“雞肋”行當，“食之無味，棄之可惜”。那么，棕剛玉真的會結(jié)束它的歷史使命，走進博物館嗎？答案是否定的。棕剛玉作為一種普通研磨材料不僅不可能被替代，而且如果大力進行技術(shù)創(chuàng)新，它依然有著廣泛的應(yīng)用前景。
一、從“食之無味”說起
從國際視野看，棕剛玉從研制成功到目前不到一百年的歷史。中國從“一五”期間開始，就分別在沈陽、山東、貴州以及河南鄭州建立了一砂、二砂、三砂、四砂、六砂和七砂等國有企業(yè)，大都以生產(chǎn)加工棕剛玉磨料磨具產(chǎn)品為主。經(jīng)過六十年的發(fā)展，隨著國有企業(yè)的滑坡，其棕剛玉規(guī)模所剩無幾；改革開放后發(fā)展起來的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和民營企業(yè)，都是具有一定加工規(guī)模的磨料加工企業(yè)，但有些早已銷聲匿跡，剩下的也幾乎成為殘兵敗將，僅僅維持生存而己。這說明一個什么問題呢？這不光是國有企業(yè)的機制和管理的問題，民營企業(yè)技術(shù)落后、小農(nóng)經(jīng)濟意識的問題，重要的就是棕剛玉磨料加工是一個微利行業(yè)，這也因此直接影響著我國棕剛玉磨料的產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的發(fā)展，這也是中國棕剛玉磨料質(zhì)量和品質(zhì)落后于國外的主要原因。從長遠來看，企業(yè)沒有積累就談不上研發(fā)能力；原地踏步的棕剛玉生產(chǎn)加工技術(shù)給國內(nèi)下游產(chǎn)品的升級也帶來了極大的困難。造成棕剛玉磨料加工行業(yè)“雞肋”狀況的主要原因有以下幾方面：
1、原材料方面
棕剛玉的主要原材料是鋁礬土，是不可再生資源。用于棕剛玉冶煉級的礬土，我國現(xiàn)有存量非常有限，加之近幾年各地電解鋁大規(guī)模擴張，各地政府把本來就不豐富的鋁礬土資源，全部配備給了這些企業(yè)。現(xiàn)有棕剛玉生產(chǎn)企業(yè)主要分布在河南、貴州、廣西和山西，而這些企業(yè)擁有自己礦山資源的寥寥無幾，大家只能像乞丐一樣討來一點殘羹冷飯維持生存，而且決定棕剛玉磨料質(zhì)量的鋁礬土，其主要含量鋁硅比已由過去好時期的30∶1左右，下降至現(xiàn)在的15∶1以下，并且還有繼續(xù)惡化之勢，這就是棕剛玉生產(chǎn)加工企業(yè)在控制成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量上的先天不足和微利經(jīng)營的致命原因。
2、能源方面
剛玉冶煉加工的主要能源是電力。由于棕剛玉生產(chǎn)廠家的規(guī)模大都比較小，因此在電力供應(yīng)上相對于其它行業(yè)既沒有價格的優(yōu)惠，也沒有量上的保證，這種情況近幾年來尤為突出。歷年來電力部門實行霸王條款，每次電價調(diào)整，都是調(diào)整通知剛剛下達，實際電量按抄見量計收，有時甚至還要向前再推一個月，這就無形中給企業(yè)造成了不可控制的經(jīng)濟損失。同時全國各地電價不統(tǒng)一，常常是這邊降價那邊提，因此始終制約著剛玉價格走低不走高。
3、環(huán)保方面
由于上述原因，導致一些棕剛玉企業(yè)缺乏長遠發(fā)展意識，急功近利，一些企業(yè)不舍得投入環(huán)保設(shè)施，或者即使投入了也不能正常運行，廢水廢氣無序排放，污染環(huán)境，其結(jié)果是媒體報道、群眾，加之國家產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整，終使棕剛玉行業(yè)戴上了“兩高一資”的帽子。近年來大多數(shù)棕剛玉企業(yè)時不時地遭遇拉閘斷電。
4、關(guān)稅方面
由于棕剛玉產(chǎn)能的無序擴張，2008年底，國家為了限制高耗能產(chǎn)品出口，針對棕剛玉產(chǎn)品專項了15%棕剛玉出口計價關(guān)稅。但這個關(guān)稅不但沒有阻擋住棕剛玉的大量出口，還為個別企業(yè)大量逃避關(guān)稅提供了可乘之機。在給國家?guī)順O大經(jīng)濟損失的同時，也給守法經(jīng)營者特別是精加工企業(yè)加重了負擔。
5、國際方面
從2004年2月14日開始，美國的人造剛玉加工企業(yè)兩次聯(lián)合向美國提出針對中國出口該國九毫米以下精加工棕剛玉產(chǎn)品，進行為期10年加收138%反傾銷關(guān)稅獲得批準。國內(nèi)企業(yè)既沒有相應(yīng)的政策支持，也沒有能力和實力對其應(yīng)訴，只有聽之任之，任人宰割。中國的棕剛玉塊像賣血一樣輸送給了美國，不但耗費了國內(nèi)有限的寶貴資源，同時也失去了大量的就業(yè)崗位和國內(nèi)增加值，并且使中國的棕剛玉加工始終落后于發(fā)達國家，一些高端磨料產(chǎn)品不得不花高價從國外進口。中國棕剛玉制造被徹底推到了產(chǎn)業(yè)鏈的低端，終實現(xiàn)了外國人在棕剛玉方面制裁中國精加工企業(yè)的目的。
6、產(chǎn)品質(zhì)量和銷售市場方面
近幾年隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，以及美國對我國棕剛玉采取的反傾銷手段，導致國內(nèi)外對棕剛玉低端產(chǎn)品需求量大增，一時間各地方受短期經(jīng)濟利益的驅(qū)動，紛紛優(yōu)惠政策進行招商引資，再加上社會資金的介入，使棕剛玉的產(chǎn)能從2005年的100多萬噸，迅速增長到目前的280多萬噸。低端產(chǎn)能的嚴重過剩，導致了一系列的惡性競爭，曾經(jīng)一度磨料的價格還不抵原塊的價格。一些加工企業(yè)為了生存，不得不向磨料里摻雜一些諸如洛鐵渣、石榴石或酷似棕剛玉的天然礦石來降低成本，以次充好壓低價格，形成惡性循環(huán)。同時也形成了一種十分不正常的現(xiàn)象，即精加工不如粗加工，粗加工不如不加工。這樣不但嚴重阻礙了棕剛玉磨料行業(yè)的良性發(fā)展，損害了企業(yè)的的形象和信譽，同時也給下游企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)帶來了十分不利的影響，為磨具制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展埋下了極大的隱患。
二、“棄之可惜”與棕剛玉的發(fā)展前景
棕剛玉磨料是人造磨料中應(yīng)用廣泛的一種。從長遠發(fā)展來看，棕剛玉磨料在世界經(jīng)濟發(fā)展中具有一定的重要性和戰(zhàn)略性，在國內(nèi)外具有一定規(guī)模的市場需求。
從國際方面來說，歐、美、日、韓等一些發(fā)達國家對我國棕剛玉產(chǎn)品的進口量與日俱增。美國對我國棕剛玉產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性反傾銷，就充分說明了棕剛玉精加工產(chǎn)品在美國經(jīng)濟中的戰(zhàn)略地位。一方面美國離不開中國的棕剛玉資源，一方面又害怕中國棕剛玉精加工產(chǎn)品品質(zhì)提高后，帶動國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量的提升，從而威脅美國在國際市場的競爭地位。
從國內(nèi)方面來看。從國家“一五”期間對磨料磨具生產(chǎn)基地的戰(zhàn)略布局和棕剛玉磨料磨具行業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品品種及近幾年的迅猛發(fā)展來看，棕剛玉在國內(nèi)仍有一定規(guī)模的市場需求。隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展和科技的進步，棕剛玉的應(yīng)用也會更加廣泛，其作用也直接關(guān)系到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和民眾生活的方方面面，與國計民生、息息相關(guān)，它已成為國民經(jīng)濟中不可缺少的重要組成部分。另據(jù)有關(guān)資料報道，德國有關(guān)專家經(jīng)過多年研究得出，“至少再有200年，人造棕剛玉還不可能有其它材料可以替代”。因此，人造棕剛玉在人類的生存和發(fā)展中將繼續(xù)扮演著獨特的角色，尤其是國內(nèi)棕剛玉每年有近百萬噸的需求量，依賴國外進口幾乎是不可能的，所以，棕剛玉磨料不管是過去還是將來都必須由我們自己解決，這就是“棄之可惜”的根本所在。
⑶ 質(zhì)量提升方法
經(jīng)過破碎和分級后的棕剛玉磨料可以用于普通磨具的制造，但對于較高質(zhì)量要求的磨具制造來說，需要進一步提升磨料質(zhì)量。質(zhì)量提升的方法主要有純凈度處理和耐磨性處理。
1）純凈度處理
純凈度處理的方法一般有風洗、水洗、酸洗和高溫處理等。
風洗處理投資小、效率高、成本低，但它不能徹底清除附著在磨料表面的超細顆粒，一般用于清洗棕剛玉磨料粗顆粒；水洗處理工藝較復雜，對提高磨料的純凈度明顯優(yōu)于風洗，但用水量大，且需二次干燥，成本高；針對220目以細的磨料雜質(zhì)大，細分含量高，風洗和水洗不能勝任，只能使用酸洗處理，但這種方式用水量更大，二次干燥成本更高；高溫處理為目前棕剛玉純凈度處理的優(yōu)方式，但前期投資較大。
4、關(guān)稅方面
由于棕剛玉產(chǎn)能的無序擴張，2008年底，國家為了限制高耗能產(chǎn)品出口，針對棕剛玉產(chǎn)品專項了15%棕剛玉出口計價關(guān)稅。但這個關(guān)稅不但沒有阻擋住棕剛玉的大量出口，還為個別企業(yè)大量逃避關(guān)稅提供了可乘之機。在給國家?guī)順O大經(jīng)濟損失的同時，也給守法經(jīng)營者特別是精加工企業(yè)加重了負擔。
三、勇于肩負使命，走科學發(fā)展之路
涂附磨具有三大要素：基材、粘合劑和磨料，那么中國涂附磨具要想發(fā)展，趕超世界先進水平，不單單是涂附磨具行業(yè)自身的事情，而是整個產(chǎn)業(yè)鏈共同協(xié)作的任務(wù)和使命，磨料作為涂附磨具的牙齒尤為重要。怎樣做好它、用好它，為我國涂附磨具行業(yè)上檔次、上水平做出努力呢？
1、加強行業(yè)區(qū)域性聯(lián)合，爭取產(chǎn)業(yè)政策支持。
目前國內(nèi)棕剛玉生產(chǎn)企業(yè)主要分布在河南、貴陽和山西，產(chǎn)業(yè)區(qū)域相對比較集中。隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，行業(yè)之間采取有效聯(lián)合和重組將是未來發(fā)展的必經(jīng)之路。行業(yè)協(xié)會應(yīng)將這個問題列入議題，研究探討棕剛玉行業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向及其應(yīng)對方案，通過多種渠道積極向國家相關(guān)部門和機構(gòu)真實、有效地反映國內(nèi)磨料磨具行業(yè)的實際情況和未來發(fā)展的必要性與科學性，以爭取國家政策支持。鼓勵和扶持產(chǎn)品深加工和新產(chǎn)品開發(fā)，確保國內(nèi)需求。
2、尋求供需有效合作，建立互信機制，在穩(wěn)定中提高。
從表象上看，目前全國棕剛玉產(chǎn)能總量嚴重過剩。但是因為近兩年棕剛玉行業(yè)對地方經(jīng)濟的貢獻度大不如以往，政府已不再重視，加之電力、資源、環(huán)保的制約，實際上全國每年的產(chǎn)能啟動平均不到50%，且大都是對輥加工的低端產(chǎn)品。一旦涂附磨具行業(yè)檢測手段和對產(chǎn)品質(zhì)量的要求普遍提高，真正能生產(chǎn)高韌性、高堆密、高純凈度的涂附磨具用磨料的企業(yè)還非常有限。由此供需雙方應(yīng)建立互利互惠互信的長效合作機制，使磨料的價格和質(zhì)量都有一個理性的回歸。同時在產(chǎn)品性能和使用上供求雙方要多加溝通和交流，在提高磨料產(chǎn)品檔次的同時，在穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量上下大功夫，達到通力協(xié)作、共同完成使命的目的。
對于涂附磨具制造所使用的棕剛玉磨料來說，磨料的質(zhì)量主要體現(xiàn)在堆積密度和韌性這兩項指標。因為這兩項指標具有關(guān)聯(lián)性，堆積密度高，磨料的韌性就高，粒度組成也容易集中。不同破碎方法對堆積密度和韌性、親水性的影響不同。
⑵ 分級方法
目前常用的棕剛玉磨料分級法主要有：干分法和水分法。干分法又有篩分法和氣流法；水分法又有溢流法和沉降法。
一般來說，棕剛玉磨料粒度4-220目主要采用篩分法；230-1500目由于細粉含量高、透篩效率低且粒度難以分準，只能使用氣流法、溢流法或沉降法；氣流法因投資大、效率低、分級成本高，目前棕剛玉行業(yè)采用者較少；溢流法可以連續(xù)生產(chǎn)、效率高，但用水量大；沉降法只能間斷性生產(chǎn)、效率低，但用水量較小。目前溢流法分級為行業(yè)的主流。
3）BMK：由于投資大、工藝相對復雜、在使用壽命期間維修量大、產(chǎn)品成品率低（約在73%）、加工成本高，目前僅有極少數(shù)棕剛玉磨料加工企業(yè)采用。但其加工的磨料粒度等積狀（或馬蹄狀）多、堆積密度高、產(chǎn)品韌性好。

3、科學配置有限資源，注重節(jié)能減排。
隨著中國經(jīng)濟的逐漸強大和企業(yè)競爭能力的提高，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)低碳環(huán)保節(jié)能勢在必行。如果中國繼續(xù)沿著高耗能、高污染的粗放型經(jīng)濟走下去，將是死路一條。作為產(chǎn)業(yè)鏈的任何一段，我們每采取一項節(jié)能措施，每一次小小的升級，都是為中國的低碳經(jīng)濟做貢獻，都會為社會和行業(yè)帶來巨大的利益。拿目前棕剛玉冶煉來說，如果在現(xiàn)有礬土質(zhì)量的前提下，能夠全部將爐前礬土粒度科學分級、配比，冶煉時適時調(diào)整冶煉電流，冶煉一噸棕剛玉原塊低可節(jié)約100度電，那么按中國每年200萬噸的產(chǎn)能輸出，就可以節(jié)約2億度電，也就是節(jié)約8.08萬噸標準煤，減少排放二氧化碳21.28萬噸，僅此一項節(jié)約下的電能換算成標煤即達2萬余噸。
四、關(guān)于提高涂附磨具用棕剛玉磨料的質(zhì)量
涂附磨具有三大要素：基材、粘合劑和磨料。中國涂附磨具要想從一個制造大國變?yōu)橐粋€制造強國，趕上和超過世界先進水平，不單單是涂附磨具行業(yè)自身的事業(yè)，而是整個產(chǎn)業(yè)鏈共同協(xié)作的任務(wù)和使命。棕剛玉磨料又是涂附磨具生產(chǎn)和使用為廣泛的一種，是涂附磨具不可缺少的一顆“牙齒”?，F(xiàn)結(jié)合我公司十幾年棕剛玉磨料的生產(chǎn)實踐，簡單談?wù)勛貏傆衲チ系募庸づc節(jié)能減排。
1、棕剛玉冶煉
棕剛玉冶煉屬于礦熱電爐熔煉法，主要有三種冶煉方式：固定爐溶塊法、傾倒爐冶煉法和流方式冶煉法，由于流放冶煉投資規(guī)模大，目前我國主要采用固定爐溶塊法和傾倒爐冶煉法兩種：
⑴ 傾倒爐（法）生產(chǎn)的剛玉，結(jié)晶體多，晶體尺寸小，玻璃相高且分布在晶界上，所以韌性差，脆性大，磨粒易脫落自銳性好，致密性好，較適應(yīng)于固結(jié)磨具和耐火材料。
⑵ 熔塊爐（法）生產(chǎn)的剛玉，結(jié)晶體少，晶體尺寸大，玻璃質(zhì)少，所以脆性差，韌性大，耐磨度好。由于結(jié)晶體大、韌性和脆性較好，這種冶煉方式生產(chǎn)的棕剛玉更適應(yīng)于涂附磨具制造。所以目前仍是砂帶生產(chǎn)使用量大的磨料。
近幾年因礬土資源問題，用于棕剛玉冶煉的礬土質(zhì)量嚴重下降，特別是商品剛玉塊質(zhì)量難以達到下游產(chǎn)品的質(zhì)量要求，因此棕剛玉磨料的生產(chǎn)加工和后續(xù)處理就顯得越來越重要。
2、棕剛玉加工
⑴ 破碎方式
棕剛玉根據(jù)破碎方式不同，粒度形狀有較大差別。常用的破碎方式有對輥、球磨、BMK、棒磨機、自磨機和圓錐破碎等。由于棕剛玉韌性較大，棒磨機和圓錐破碎對其破碎能力差、維修量大、顆粒形狀和堆積密度相當于球磨機；自磨機由于投資規(guī)模大，生產(chǎn)過程存料多，而且顆粒形狀和堆積密度不比棒磨機好，因此近幾年多數(shù)加工企業(yè)主要以對輥、球磨和BMK為主。
1）對輥機：由于投資規(guī)模小、工藝簡單、產(chǎn)成品率在85%左右，加工成本低，目前還有絕大多數(shù)小型加工企業(yè)使用。但其加工的磨料粒度呈針狀、片狀、條狀較多，堆積密度低、韌性差。
2）球磨機：由于其投資適中、生產(chǎn)工藝相對對輥加工稍加復雜、在使用壽命期間維修量不大、產(chǎn)品成品率在80%左右，加工成本適中，目前在棕剛玉磨料加工企業(yè)中還占有一定比例。其加工的磨料粒度呈片狀、球狀較多、堆積密度和韌性均高于對輥機。

供應(yīng)上相對于其它行業(yè)既沒有價格的優(yōu)惠，也沒有量上的保證，這種情況近幾年來尤為突出。歷年來電力部門實行霸王條款，每次電價調(diào)整，都是調(diào)整通知剛剛下達，實際電量按抄見量計收，有時甚至還要向前再推一個月，這就無形中給企業(yè)造成了不可控制的經(jīng)濟損失。同時全國各地電價不統(tǒng)一，常常是這邊降價那邊提，因此始終制約著剛玉價格走低不走高。
5、國際方面
從2004年2月14日開始，美國的人造剛玉加工企業(yè)兩次聯(lián)合向美國提出針對中國出口該國九毫米以下精加工棕剛玉產(chǎn)品，進行為期10年加收138%反傾銷關(guān)稅獲得批準。國內(nèi)企業(yè)既沒有相應(yīng)的政策支持，也沒有能力和實力對其應(yīng)訴，只有聽之任之，任人宰割。中國的棕剛玉塊像賣血一樣輸送給了美國，不但耗費了國內(nèi)有限的寶貴資源，同時也失去了大量的就業(yè)崗位和國內(nèi)增加值，并且使中國的棕剛玉加工始終落后于發(fā)達國家，一些高端磨料產(chǎn)品不得不花高價從國外進口。中國棕剛玉制造被徹底推到了產(chǎn)業(yè)鏈的低端，終實現(xiàn)了外國人在棕剛玉方面制裁中國精加工企業(yè)的目的。
3、環(huán)保方面
由于上述原因，導致一些棕剛玉企業(yè)缺乏長遠發(fā)展意識，急功近利，一些企業(yè)不舍得投入環(huán)保設(shè)施，或者即使投入了也不能正常運行，廢水廢氣無序排放，污染環(huán)境，其結(jié)果是媒體報道、群眾，加之國家產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整，終使棕剛玉行業(yè)戴上了“兩高一資”的帽子。近年來大多數(shù)棕剛玉企業(yè)時不時地遭遇拉閘斷電。

隨著中國經(jīng)濟的逐漸強大和企業(yè)競爭能力的提高，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)低碳環(huán)保節(jié)能勢在必行。如果中國繼續(xù)沿著高耗能、高污染的粗放型經(jīng)濟走下去，將是死路一條。作為產(chǎn)業(yè)鏈的任何一段，我們每采取一項節(jié)能措施，每一次小小的升級，都是為中國的低碳經(jīng)濟做貢獻，都會為社會和行業(yè)帶來巨大的利益。拿目前棕剛玉冶煉來說，如果在現(xiàn)有礬土質(zhì)量的前提下，能夠全部將爐前礬土粒度科學分級、配比，冶煉時適時調(diào)整冶煉電流，冶煉一噸棕剛玉原塊低可節(jié)約100度電，那么按中國每年200萬噸的產(chǎn)能輸出，就可以節(jié)約2億度電，也就是節(jié)約8.08萬噸標準煤，減少排放二氧化碳21.28萬噸，僅此一項節(jié)約下的電能換算成標煤即達2萬余噸。