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第 9 卷

2021 年

3 月刊

絮语

第 9 卷 - 2021 年 3 月刊
中国山东抛喷丸和喷砂用金属磨料——铸铁丸和铸铁砂的发展历史

自本杰明1870年获得的第一个喷砂清理美国发明专利后,抛喷丸、喷砂清理、强化及成形成为重要的工业领域之一,全球抛喷丸、喷砂用金属磨料也经历了最初使用铸铁丸、铸铁砂到现在广泛使用钢丝切丸、铸钢丸、铸钢砂的过程,现在全球总产量约160万吨,中国总产量约70万吨,山东省占70%以上国内份额,是国内最大的生产省份,排名全球前四位的金属磨料生产企业分别是法国Winoa公司、山东开泰集团,美国ERVIN公司,日本SINTO公司。
知晓山东金属磨料发展历史可见证抛喷丸、喷砂行业的进程。上世纪的1969年,山东省济南市红旗区(现为市中区)筹备成立山东省第一家钢砂厂(国内第二家钢砂厂)。1970年,由当时的济南汽车制造厂、济南柴油机厂、山东水利厅(全国各地打井钻探用铸铁丸)、山东地质勘探大队、山东拖拉机厂、天津拖拉机厂、天津动力机械厂、北京内燃机厂组织发起,济南市红旗区派出由工人和技术人员45人组成的团队,奔赴辽宁省铁岭钢厂(国内第一家钢砂厂)学习铸铁丸生产技术,学习3个月回到济南后,在济南市市中区七里山,正式成立“济南红旗区劳动服务大队钢砂厂”,员工人数达到80人。1971年新工厂投产,利用1.5T冲天炉,采用水中半埋式的高速离心滚子雾化铁液,铁液落入水中成丸,捞出后,经滚筒燃煤炉干燥,通过摆幅式筛分,输送带选园,生产0.5-5.5mm规格的铸铁丸,每月产量达300吨,产品销到河北省石家庄、江苏省南京市浦镇、湖北省武汉市汉口、贵州省贵阳市等铁路车辆制造工厂,用于金属表面抛丸清理。1972年工厂改名为济南红旗区钢砂厂,员工约为300人,1974年1月改名为济南市中区钢砂厂。1978年12月由区属企业升为市属集体所有制企业,改名为“济南钢砂厂”。1977年济南钢砂厂生产的铸铁丸产品用于济南花岗石厂、平度大理厂框架砂锯切割汉白玉大理石,石材用于毛主席纪念堂的建设。1979年济南钢砂厂的产品广泛用于济南华山、平阴、柳埠及莱州花岗石、大理石框架砂锯石材的锯切加工。
1980年济南钢砂厂在济南市红旗区下乡知青点的济宁市援建济宁市市中区钢砂厂。
1983年济南钢砂厂又在济南市历城区唐王乡,帮助当地农民新建钢砂厂,采用冲天炉生产铸铁丸。1985年济南钢砂厂搬迁到济南市市中区建设路南首,400名员工,新上5T冲天炉生产,1986年开始采用破碎机破碎铸铁丸生产铸铁砂。
1980年代后期,潍坊地区采用冲天炉开始生产铸铁丸,在济南市唐王镇和潍坊市杏埠镇官家用白口铸铁丸与石灰混合装罐、燃煤炉加热、高温退火生产可锻铸铁丸,降低了铸铁丸脆性、提高使用寿命,生产的可锻铸铁丸硬度较低,降低抛丸清理效率,存在缺陷。1988年淄博市周村区萌水镇周村钢砂厂开始生产生产的白口铸铁丸、铸铁砂。
1993年,黑色冶金行业标准YB/T 5151-1993铸铁丸,YB/T 5152-1993铸铁砂批准并实施,1986年上述两项作废,转变为:GB 6486-1986铸铁丸、GB 6487-1986铸铁砂,现两项标准也已作废。
1995年济南市唐王镇济、淄博市周村区,将马氏体基体的白口铸铁丸,采用600-800℃退火工艺处理成珠光体基体+莱氏体组织的铸铁丸,虽然可以降低硬度,但由于莱氏体碳化物形态没有改变,莱氏体脆性大,使用寿命依然较低。
1994年济南钢砂厂由于体制和经营不善问题,被济南轧钢厂兼并,后断续经营到1996年年底。
2000-2008年,山东生产铸铁丸、铸铁砂的厂家达到顶峰,最多有70厂家,主要集中在济南市唐王镇、潍坊市杏埠镇、淄博市周村区等地,2000年后,由于产品升级换代,高碳铸钢丸、高碳铸钢砂替代了铸铁丸、铸铁砂,2008年严厉的环保措施也加速生产企业的转型,铸铁丸、铸铁砂产品被市场所淘汰,市场上几乎见不到了。
最后,感谢金属磨料行业资深专家、原济南钢砂厂供销处长、山东开泰集团有限公司副总经理宋庆安先生提供济南钢砂厂等详实宝贵的历史资料。

MFN 金属表面处理杂志主编
山东大学教授
邮箱: ruwei@mfn.li