钎钢
来源： 科普中国 发布时间：2023-06-05
我国钎钢钎具工业的现状
凿岩钎具是随工业产业革命出现的一种工具产品。美国英格索兰公司在1796年发明蒸汽驱动凿岩机时，就使用了简单的凿岩钎具。随着工业化进程的加快，凿岩钎具的生产与发展也在不断前进。
我国50年代开始生产风动凿岩机械，同时开始了凿岩钎具的生产。80年代初，投向钎具产品的企业不断增多，生产品种类型也不断增加。同时各项钎具生产和科研项目也开始取得成效，并转化为生产力。到了90年代，我国钎具工业生产形成了一定的规模，产品类型也基本上满足了各项基础建设工程的需求，一部分产品开始批量出口，形成了我国自己的凿岩钎具工业生产体系。
发展中存在的不足之处
经过30多年的发展，我国基本上形成了较完整的冲击凿岩钎具生产体系。但也存在一些不足之处。
(1)产品开发和推广应用
在目前国内钎具生产企业所推出的品种规格中，真正形成大批量、专业化生产的、且适宜于各种岩石状况凿岩作业，可靠性较好的产品种类并不是很多。新产品的开发，特别是产品开发后的推广应用工作还有待于加强和提高。
国外的钎具厂历来都把产品开发放在重要位置。他们认为：钎具产品的发展是客观的需要，在一个时期内，对凿岩钎具的研究、开发、生产与使用都应该符合凿岩机械发展的客观规律。70年代初期，针对液压凿岩机的出现，投入实力从事球齿钎头的研究开发。80年代随着液压凿岩机冲击功率的提高，开始重型球齿钎头和钎杆开发，根据不同的岩石类型，开发了不同类型的钎具品种，提高了凿岩速率。
90年代，除研究新产品、改进钻具性能外，象山特维克、阿特拉斯、英格索兰等一些具有实力的公司还采用并购凿岩机械生产企业或购买钎具生产企业股份的方式，将钎具产品开发与凿岩机械的发展有效地结合在一起，形成了相互配合(套)发展的生产体系。
当一项产品经试验和改进，认为可满足某种凿岩设备的要求后，就进入推广应用阶段。大量宣传产品性能、结构特点及与其他产品对比结果，很快将产品信息传递出去。服务工程师的推销、重点客户到现场观摩使用、使产品很陕得到认可。
(2)技术进步和员工素质
我国主要钎具生产企业大部分都是将钎具作为主导产品来生产发展的。对这些企业来说，在今后几十年甚至更长的一段时期内，这种产品将是企业的主要经济支柱和和促进企业发展的实力来源。
从我国钎具生产企业的发展中可以看到，重视技术进步和员工素质的厂家在当前的环境下保证了企业的正常生产与发展；而个别忽视技术发展，长期依靠单一产品以及几十年一贯制的厂家则在激烈的市场竞争中陷入困境。靠租赁厂房维持生存。
(3)突出品牌效应，树立企业形象
我国的钎具发展已逐渐形成产业化。几十年来，国产钎具为我国的各项基础工程建设、矿业发展作出了较大的贡献。但是，从钎具发展的现状来看，也存在着队伍庞杂、企业技术与经济实力悬殊的现象。在国内外钎具市场上树立一批有技术实力和经济实力、生产优质产品企业的形象和一批优质品牌钎具产品的工作应予重视。有条件的企业要重视对其产品和企业形象的报道，加快自身发展，向外向型企业目标迈进。为我国钎具产品更多地进入国际市场而努力2。
我国钎钢产品发展趋势
轻型凿岩机械用钎具钎具产品的发展必须依赖于凿岩机械的发展。凿岩机械的类型、技术性能、使用数量是决定钎具产品种类、技术性能以及产量的前提。此外，采矿工业、基础设施工程的发展趋势，是确定钎具市场需求动向的依据。
自90年代以来，我国从事钎具产品生产的企业不断增加，其中大部分是以生产轻型凿岩机械配套的钎具为主要品种。
我们认为：轻型凿岩机械配套钎具在90年初期就已基本上达到了供求平衡。近年来，随着基础设施工程项目投资加大，钻车使用率下降等原因，重新出现需求量上升的现象是一个时期内必然的结果。但市场的容量毕竟是有限的。这种以原材料、资金、劳力投入为代价的产品，在现有技术水平上不断地重复生产和扩大产量，最终的结果只能是市场推力减弱、价格波动、竞争加剧。
国内钎具市场在21世纪初对轻型凿岩机械配套钎具的需求量大体应在表6所列的范围内。据有关资料介绍，我国现有的大中型矿山已有2/3左右陆续进入中晚期开采，能维持到2010年正常开采的矿山将只占目前矿山的1/3左右。新矿建设和老矿改扩建的步骤正在逐步实施，地下矿山的建设规模是按便于机械化施工模式建设的巷道、小采场、多分段的采矿方式将不再沿用。另一方面，随着我国社会主义建设的发展，国民生活和物质水平的提高，以及国家对矿业资源、环境保护、劳动条件和福利待遇等法规、法律的健全和完善。轻型凿岩机械使用量在21世纪初会出现逐年减少的趋势，而与其配套的钎具产品市场需求量也将逐年减少。
地下矿山采矿钻车用钎具
找国现有的一些大中型地下矿山，建矿初期采用小巷道、小采场的分散型作业方式，效率低下，严重阻碍了机械化凿岩进程。在我国地下矿山的采矿作业中，踪采用气腿式或向上式风动凿岩机外，使用较多的就是配用导轨式气动凿岩机的采矿钻车和钻架。在地下矿山中，中深孔爆破落矿法在今后一段时期内仍将是主要的采矿方式，d32mm、d38mm螺纹连接钎具仍将是主要的凿岩工具。
我国现有近40家企业从事螺纹连接钎具的生产，每年生产各种钎杆约10万支。近年来由于受经济环境影响，一部分矿山效率下滑，开工不足，对采矿钎具的需求量有所减少。按照我国地下矿山现状，通过改扩建的老矿山也不能完全改变其作业方式。
地下掘进钻车用钎具
自80年代初我国就陆续引进国外全液压凿岩钻车，截止1995年底，大约进口各种凿岩钻车600台左右。其中约1/2为地下掘进钻车，主要分布在矿山、铁道、水利、冶金等部门。按照掘进台车的使用要求，钻车在井下工作1.5年以后，掘进19200-15130m巷道就应该进行大修。由于进口钻车零配件国产化保障体系不健全，经过10余年的使用，舯年代引进的钻车约55%已处于报废状态，地下矿山的正常使用率不足15%。在铁道及水利部门使用的掘进钻车使用状况相对较好，但也存在使用周期过长，零配件供应困难等因素。
我国现有20余家企业生产掘进钻车用钎具产品，由于受原材料中空钢及加工设备限制，产品的质量一直不十分理想。21世纪，我国将进一步扩大铁路和公路建设项目投资，液压掘进钻车和无轨装载设备是隧道施工中的主要机械。掘进钻车的工作效率早在大瑶山隧道施工中就已显示出来。全长14.3 km双线隧道，开挖断面89～118，由4台atlas th286四臂液压掘进台车作业，每月掘进成巷200 m，使隧道工程提前3年完成。
21世纪，大型工程项目机械化施工已成必然趋势。世界各国液压掘进钻车数量不断上升，钎具需求量加大。对钎具工业来说，迅速提高国产钎具质量，替代进口产品，扩大液压掘进钻车用钎具的出口量，是钎具工作者的一项大课题。
地面凿岩钻车配套钎具
我国大型工程施工现场和沿海地区采石场，现在使用的履带式单臂液压凿岩钻车，大多数是瑞典atlas公司、芬兰tamrock公司和日本古河公司的产品，国内风动机械厂生产的凿岩钻车也有一定数量。这类凿岩钻车配用大功率液压凿岩机，钻凿下向式中深爆破孔。由于工作效率高，劳动强度小，因此很受施工单位的欢迎。
与地下凿岩钻车相比，地面凿岩钻车具有维修保养及时，工作条件及环境相对较好等优势，因此设备完好率较高。现在国内地面凿岩钻车所使用的钎具产品，特别是钎杆，很大一部分是由国外进口的。瑞典两家主要的钎具公司每年在国内销售数百万美元的钎具产品中，有很大一部分是露天凿岩钻车钎杆。
潜孔钻机用钻头
我国自60年代开始自行研制潜孔钻机，现我国已形成较完善的潜孔钻机生产体系。同时，潜孔钻具生产技术也有了长足的发展。
目前，潜孔钻机已成为露天矿山和各种土石方工程中使用较广泛的凿岩机械。据资料统计：在国内露天矿山拥有潜孔钻机数占钻孔设备总数的80%，其中使用80-100mm钻头冲击器的钻机占潜孔钻机总数24%，使用105-165 mm钻头冲击器的钻机占60%，200 mm钻头钻机占7%，250mm以上钻头钻车占1%，其他类型钻头的钻机占8%。从钻机性能看，使用中低风压冲击器的钻机约占2/3(风压0.6～17mpa)，使用高风压冲击器的钻机约1/3(风压2.0-2.5 mpa)。
潜孔钻机所具有的结构简单、维修方便、零配件供应量充足、单机售价低等一系列长处，已引起凿岩工程人员的关注。一批高风压潜孔钻机在阶坡式爆破孔钻凿、锚固支护孔钻凿、边坡开凿等工程作业中发挥了很太的作用，甚至替代了部分履带式液压凿岩钻车的工作。在今后一段时期内，我国露天工程采用潜孔凿岩钻机的数量还会上升。
潜孔钻机整机大修周期为3～5年，是液压凿岩钻车的2～3倍。潜孔钻机冲击器的活塞和外套管，以及钻头是整个系统中主要的易损件，特别是潜孔钻头，消耗量最大，约占每米成孔费的30% ～40%。
总结
(1)经过40多年的发展，我国轻型凿岩机用钎具生产和技术已逐步趋向成熟，产品品种、产量满足国内各项工程建设的需要；有条件的钎具生产企业应重视整体钎杆的生产与推广使用。
(2)我国现有的地下矿山改、扩建工程中，机械化施工作业程度将进一步加大，潜孔钻机在露天矿山、太型工程中的使用量将有所增加，应进一步完善配套钻具的国产化工作。
(3)液压凿岩钻车用钎具的生产是目前国内的薄弱环节。钎具工作者应在原材料选择、冶炼、轧制、制钎和热处理工艺等方面进一步加强研究和改进。
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