边部磨光效果不良的另一种原因位于北魏古都文化名城大同的山西华达石材有限公司,于90年代引进一条花岗石大板生产线和一条薄板生产线。最近几年来,又陆续建起了四座矿山,其中一座矿山出产一种叫做山西黑的荒料,山西黑长2. 8m,宽1.6m的大板,一经磨光,显得黑溜溜,亮晶晶,就如同做马褂的黑缎子一般。北美人见了伸出双拇指,欧洲人见了赞叹不止,从价格上说把,一立方米世界名贵荒料印度红到天津CIF价也不过800美元,而一立方米山西黑荒料,天津港的FOB价竟高达1200美元,华达人真是挖出一宝贝。
不过,最近一段时间山西华达石材有限公司也遇到了大板的边部磨光效果不佳问题。
为了解决边部磨光的问题,先是采取了边部复摆程序,后又采取了边部延时程序,最后干脆两种程序并用,但是都没有彻底解决问题。这时候,有人说,已经达到一级标准,差不多了,再说,我们外购的大花绿大板,其不平度也有0. 8mm。可是总经理刘建祥说,从设备来说,我们是世界一流;从资源来说,我们是得天独厚。我们要创世界名牌,就要跟世界一流意大利来比,我们不和大花绿争短长,而是要与克拉拉白比高低。在刘总的鼓舞下,石材技术组成了以李守宏、孙相元、党明星为核心的攻关班子,不仅仅局限于在电脑程序上找原因,而是把目光扩展到整个磨机,也从机械部位找原因,经过几天研究,终于找出了原因,原因出在皮带上。
为了弄清这个问题,我们先回忆一下花岗石大板的磨光过程,一台大磨机一般有16个磨头,这16个磨头装在一根大梁上,由大梁带动着来回移动。在这同时,花岗石大板由一条大皮带带着连续不断地进入磨机,从磨头下通过,而各个磨头在移动的同时,还进行旋转,为了提高工作效率,在磨头旋转的同时,还伴随着磨头的来回摆动。从这个过程可以看出,石板所承受的力是很复杂的,既有磨头的压力,又有磨石的冲击离,还有皮带的摩擦力。而花岗石板是一种脆性物质,在许多力的作用下,极易破碎,尤其是面积大、厚度小的石板来说更是如此。为了减少破碎,工程师在设计大皮带的时候,就在大皮带的表层设计了很多突起部分,以增加摩擦力,见图3。
由于这些突起橡胶具有很大的弹性,因而大大降低了花岗石大板的破碎率。但是,有一利必有一弊,这些橡胶突起在降低破碎率的同时,也给石板的边部磨光带来了隐患。尤其是那些突出较大的皮带更容易给石板边部磨光造成困难。
为了说明这个问题,我们先看图4,当磨头移动到左边的时候,由于橡胶突起具有很大的弹性而被压缩,石板左部下降,右部上升。而磨头是由道轨控制的,总是在一个平面上移动,当它移动到左边的时候,并不下降,于是磨头对石板的压力就要减小,当然,磨头移动到右边的时候,也会发生同样的情况。这样一来就出现石板边部磨光效果不佳的问题。
边部磨光效果不佳的问题,其表现程度与橡胶突起的高低相关,橡胶突起越高,边部磨光效果越差。还跟各公司的生产工艺相关,有的公司把荒板磨光以后再切边,把边部磨光效果不佳的部分基本上切除了,这个问题表现程度就不严重了,但是要注意,这样做容易碰坏石材和磨石,而且不易提高生产效率。有的公司把荒板切边以后再磨光,这个问题表现程度就严重,不过这样做的好处是生产效率高,石板和磨石不容易碰碎,山西华达石材有限公司生产的是名贵品种,采取先切边后磨光的生产工艺是完全正确的。
根据上节分析出的原因,攻关小组设想在磨头移动到石板边部的时候让它降低一点,以补偿橡胶突起被压缩产生的间隙,让磨头的运动轨迹形成一条曲线。为此,在大梁道轨的下面垫上了四层清克纸进行试验。
经过这样处理以后,于2001年10月19日又磨了几块石板,测试结果如图6。
A点不平度为0. 32mm,B点为0.30mm,C点为0. 35mm,E点为0.40mm,F点为0.39mm,G点为0. 37mm,再看光泽度,1点为83度,2点为84度,3点为84度,4点为80度,5点为81度,6点为80度。通过测试证明这项革新是成功的。于是又重新设计了轨道衬板,参见图7。
原来的轨道衬板是等厚的,厚度为3mm,改造后的轨道衬板为梯形的,于是磨头就沿着一条折线轨迹移动,当移动到石材边部之时,磨头下降,便改善了边部的磨光效果。