涂附磨具网

编者按：

       随着“十四五”规划进入收官阶段，磨料磨具行业正随着中国制造业一起从低水平重复建设逐步走向高质量发展的十字路口，在这个关键节点，全行业面对的是新老问题交织叠加、创新内生动力不足的复杂局面。

       今年我们走访了一位在行业工作60多年的老专家—邹甫骏先生，以他的从业经历和视角出发，在我国磨料磨具行业七十余年发展的历史长河中打捞起几缕时光碎片，以此为行业同仁在技术进步和创新驱动方向上提供借鉴，鉴于他年事已高，以下文字是根据口述加以整理，如有谬误，敬请谅解。

       一、工装所成立的时代背景及创新模式摘要

       1.行业发展规模初具，质量提升迫在眉睫。

       从建国到九十年代初，中国磨料磨具行业逐步构建起一定的产业基础。在计划经济时期，磨料磨具行业形成了以十家核心骨干企业与53家机械部直属企业为主，以地方手工业局管理的小型企业为辅的总体格局。其中十家核心骨干企业分别是第一到第七砂轮厂、上海砂轮厂、苏州砂轮厂、牡丹江金刚砂厂，其中第一砂轮厂和第四砂轮厂凭借国内自主生产的设备，为行业发展奠定了基石，此外第四砂轮厂还援建了第五砂轮厂和第七砂轮厂。

       第二砂轮厂（今白鸽磨料磨具有限公司）是1956年“一五计划”期间由东德援建的重点项目之一，其全套生产设备均从东德引进，并且在此后的多年里，持续受到国家部委的重点关注，给予大量外汇支持用于设备进口。在此基础上，机械部将与磨料磨具行业相关的研究所、学校、工厂设计处和质检中心等重要的配套单位布局在第二砂轮厂所在地—郑州，逐步确立了其磨料磨具行业技术研发中心的地位。

       郑州机械工业高等专科学校（今河南工业大学）作为全国唯一专注于磨料磨具专业人才培养的院校，为行业输送了大量优秀人才，其毕业生已成为业内各单位的技术中坚力量。

       机械工业部第六设计院（今机械工业第六设计研究院有限公司）在1962年从北京迁来郑州，为行业工厂的新建、改造以及非标准设备设计做了大量工作。

       中国磨料磨具进出口公司通过将大量产品出口海外，为国家赚取了宝贵的外汇，并有效缓解了行业产能过剩的问题。

       然而，尽管有上述机构的支撑，但当时行业仍面临生产方式落后、工装水平较低、产品质量不高等问题的影响。一些国营工厂生产的陶瓷砂轮在国外市场上难以立足，甚至因质量问题连保险都无法购买，出口的磨料也因清洁度不达标而被拒之门外。同时，上世纪80年代，国外多家磨料磨具装备公司，如美国诺顿、美国比克兰、加拿大的g&b、德国的阿莫尼等都相继倒闭，导致设备引进的渠道收窄。因此，尽快改变落后面貌，依靠自己力量改进工装水平，从而提升产品质量，成为当时行业发展的攻坚重点。

       2.技术情报引领，行业持续前进。

       郑州磨料磨具磨削研究所（以下简称三磨所）成立之初，便深刻认识到信息情报对于技术进步的关键作用，因而迅速组建了一支由徐子清、李孝宽、张世珍、丁崇厚、焦魁一、苏先智、卫凤午等多语种精英构成的情报团队。这支队伍精通英语、俄语、德语、日语等多种语言，广泛收集并精准翻译国际磨料磨具领域的最新技术方面杂志与情报，为行业的技术革新提供了宝贵的国际视野。

       三磨所先后出版了《磨料磨具译丛》、《磨料磨具国内外水平分析》、《磨料磨具标准汇编》以及一些不定期更新的专业期刊，这些出版物不仅系统地梳理了国内外磨料磨具技术的发展脉络，更为我国磨料磨具工艺装备的改造升级奠定了坚实的理论基础与方向指引。

       1963年，三磨所专用设备研究室以前瞻性的战略眼光，集结了技术骨干尹可荣、贺以权、范世伦、徐德珠等人，发起了一场全国性的设备调查行动，他们深入全国重点骨干企业和关联设备制造厂，实地考察装备工艺的发展现状，这一举措极大地丰富了国内磨料磨具行业的技术数据库，更为行业后续的技术创新与产业升级提供了详实的第一手资料与决策依据。

       3.组织联合设计，定点制造。

       六十年代末，为了全面提升我国磨料磨具行业的工装实力与技术水平，以三磨所为核心平台，邀请来自全国各地的行业设计专家汇聚郑州，其中包括一砂的陈贵华、七砂的邱佩文、四砂的段学祯等业界翘楚，共商工装设备设计方案。经过细致规划，选定辽宁阜新第二机床厂定点生产砂轮加工设备，湖州机床厂生产压机，山东莱州模具厂生产模具，开封电炉厂生产窑炉，郑州无线电仪器厂生产检测仪器，形成高效协作链，有力推动行业技术进步与工装水平提升。

       4.厂所结合，共促研发。

       工厂与研究所共同研发，以研促产，以产带研，是提升工艺技术水平的有效方式。自上世纪60年代起，三磨所便积极与企业携手推进工艺技术创新。期间，三磨所派遣多位技术骨干深入一线，如贺以权参与油石平磨机研发；邹甫骏协同第一砂轮厂设计树脂砂轮切片自动化生产线，并参与北京砂轮厂数字音频硬度计的研发；杨兴无与第七砂轮厂联合验证棕刚玉的磁性物标准；温继善、陈光圃以及邹甫骏与第二砂轮厂黄秉麟共同研究砂轮三要素和硬度组织结合剂；张治栋与第四砂轮厂任玄奘共同研究仿苏磁性物测定仪；李志宏前往第七砂轮厂共同研制电气自动升降控制系统等等。这一系列合作促进了产学研深度融合，还营造了良好的协同创新氛围。

       1982年后，三磨所为工装分所吸纳了大量技术人才，至1989年底，工装分所已有近百人，其中除了机电人员以外，有十多个精通陶瓷硅酸盐等专业的技术人员从事工艺研究，这支队伍在消化研究进口设备和技术创新方面做了大量工作，并且在磨料磨具工艺制造和磨料的非磨削用途方面取得了较好的成绩。

       1989年11月，由第一机械工业部（以下简称机械部）机床工具司组织的磨料磨具工作会议在北京召开。会上，于成庭司长明确提出，只有好的装备才能生产出高质量的产品，因此磨料磨具行业工艺装备的自我提升至关重要。随着工装分所不断壮大，机械部决定在原三磨所工装分所的基础上成立工业装备研究所（以下简称工装所），其任务是实现国外引进先进设备的国产化，并通过创新促进整个行业的长远发展。经机械部考察并批准，机械部郑州磨料磨具工艺装备研究所（以下简称工装所）于1990年5月1日正式成立。

       回顾历程，尹可荣与于祖公作为专业设备研究室的奠基者，以严谨的治学态度和广阔的胸襟，为工装所的长远发展打下了坚实的基础。

       二、设备创新与国产化进程

       在上世纪改革开放前的行业发展中，行业内的重点骨干企业凭借国营体制优势，高度重视设备升级改造，建立了相当规模的机修工厂，并配备了充足的设计力量。这些企业为工厂的自我完善和发展，发挥了积极的作用。同时，工装分所和工装所等专业研究机构，在引进设备的国产化及技术创新领域深耕细作，取得了丰硕成果。

       1.树脂砂轮成套设备国产化突破。

       上世纪70至80年代末，深圳市二砂深联有限公司与第三砂轮厂分别从日本引进了八工位树脂砂轮成型机组和树脂硬化炉，这些高精度设备以其卓越的生产效率与产品质量控制水平，迅速成为行业标杆。第三砂轮厂展现出高度的行业责任感，主动开放设备供研究所进行仿制研究。在工装分所副所长胡万青和杨兴无的带领下，团队历经艰辛，最终成功实现了设备的国产化。以此为蓝本，郑州市弘毅机械有限公司（原郑州砂轮工模具设备厂）在杨工和吴为等专家的指导下，实现了树脂砂轮成型设备的量产并供应全行业使用，不仅满足了国内市场需求，还出口到欧美、南亚、印度等国际市场。

       2.干磨砂布平跑自动线的行业革新。

       1979年前后，上海砂轮厂凭借自主创新能力，设计出一条高效干磨砂布平跑自动线。经过工装分所改进设计并测试成功后向全国推广，该设备产量大（年产2700万张），经济效益高，当时被誉为行业的印钞机。先后在苏州、湖南澧县、昆明、南昌、郑州等地投产，替代了第二砂轮厂原有的东德进口砂布生产线。

       3.碳化硅烧结体及氮化硅结合碳化硅的创新应用。

       90年代初，邹甫骏在日本无机材研究所实验室完成了碳化硅微粉烧结体和氮化硅结合碳化硅耐火板的实验。碳化硅烧结体作为一种高性能的结构工程陶瓷，以其自润滑、耐磨、耐腐蚀、耐高温，以及卓越的硬度和强度特性，在军工、轴承等多个关键领域展现出巨大应用潜力。回国后，他将这一科技成果转化为实际生产力，携手牡丹江金刚钻公司，以此为原料制造防弹衣和坦克防弹装甲等军工产品。另外还帮助河南博爱县的一位农民企业家兴建了一家耐火材料厂，主要生产氮化硅结合碳化硅棚板，这种产品以其使用寿命长、重量轻、强度高的显著优势，取得了很好的经济效益，带动整个村子由贫变富，陈玉顺、刘铭在该项目的设备选型、工艺指导及量产过程中发挥了关键作用，随后刘铭等人又在三峡地区兴建了该项目的生产线。

       4.重结晶碳化硅，打破国际垄断。

       这是国务院重大专项办公室重点项目。上世纪60至70年代，面对国家50万伏高压输电线的建设需求，重结晶碳化硅凭借其高导热率和高电子迁移率特性，成为制造高性能功率元器件的理想材料。当时此类产品只有美国诺顿和德国HTK公司生产，且售价高昂，为了打破技术垄断，国务院重大专项办公室决定兴建该产品的研发中心，并向全国公开招标。在西安的招标现场，工装所与来自清华大学、浙江大学、南京电子厂、大连电子厂、北京钢铁研究院、第五砂轮厂等单位的团队共同竞标，并成功中标。中标消息传来，三磨所领导班子又喜又忧，喜的是中标金额1000多万，并附加无息贷款支持，是一个大项目，忧的是项目规模太过庞大，担心难以顺利完成。

       面对技术难题，邹甫骏表示，工装所具备工艺、装备一起抓的传统优势，一定能够完成该项目。项目建设过程中最大的难点是2500℃真空高温炉的设计，在他的带领下，经过了七年半的反复实验，最终成套设计了重结晶碳化硅实验室需要的各类实验设备。该项目转产到郑州巩义耐火材料七厂，其中陈玉顺、刘铭、樊星等同志在此过程中付出了巨大的努力。 

       5.磁性物测定仪的自主化创新。

       上世纪70年代末，第二砂轮厂从美国引进了一台磁性物测定仪，取代了生产中使用的马蹄磁铁，经测试效果不错。后因仪器损坏，送至三磨所的过程中，邹甫骏团队获得了深入了解其内部构造的宝贵机会。面对仪器内部采用的大规模集成块这一当时国内尚无法生产的配件，经他数月的分析研究，创造性地提出了使用国产配件替代原有集成块的方案，在杜援朝等同事的努力下，研制成第一台样机，后来经过原宏、梁杰等人开展定型设计并实现了量产，供应全行业。

       6.数字式动态弹性磨量测定仪的国产化突破。

       该设备在上世纪70年代末从比利时引进，这种仪器的作用是在任何固体上敲击一下后，就能准确测定其弹性磨量，弹性磨量是固体的一个指标，在砂轮行业和磨料行业对应了磨具的硬度。这个仪器仿制中最大难点是固体分装传感器和一个特殊电路，邹甫骏作为项目负责人，带领团队历经两年的艰苦攻关，成功实现了国产化，并引起了行业人士的关注，中央电视台对此也进行了报道。随后团队采用该仪器与湖南大学合作，制定了混凝土的检测标准；与冶金部合作，制定了金属材料的弹性磨量标准；与文化部舞台研究所合作，对湖北汉墓出土的编钟进行检测，将中国的音乐史提前了500年。

       在上述案例中，胡万青、杨兴无作为工装所的副所长在科技攻关和技术创新过程中，能够团结全体员工，不惧艰难、砥砺前行，受到了员工的尊重，还有高级技师郭国干，在设备制造和设备调试过程中，解决了大量实际问题。

       随着改革开放的加速推进，工装所遭遇了多重挑战，最终完成了自己的历史使命。此后，郑州金烨科技发展有限公司接过接力棒，在磨料行业的环保除尘及磨料生产自动化领域持续深耕，继承了前者的努力与成就，推动了该领域的进一步发展。

       （1）磨料清吹机。

       该设备取代了传统的磨料水洗和酸碱洗工序，大幅削减了成本与人力投入，显著提升了生产效率与磨料的纯净度，实现了磨料制粒生产环节的连续自动化，大幅度的降低了生产成本。该设备最先由第四砂轮厂总工程师黄永年提出设想，由邹甫骏在退休后利用一年多的时间设计研发，河南伊龙高新材料股份有限公司承担了刚玉材料的试验任务，期间得到了范振国董事长的高度重视与全程参与。在碳化硅领域，濒临破产的宁夏中宁碳化硅厂率先采用此设备，实现了生产效率和经济效益的双重飞跃，当年即扭亏为盈。这一成功案例迅速带动了中宁地区新增两条清吹生产线，现在全国范围内有非常多的企业，都在生产中使用这种设备。

       （2）采用三级对辊机实现定向破碎。

       此项目得益于戴红军（原中磨公司意大利分公司总经理）提供的国际前沿信息，即国外企业采用多级对辊设备取得了显著成效。国内磨料行业传统观念认为，F砂适宜采用球磨和巴马克破碎，而P砂则更适合对辊机破碎。然而邹甫骏通过实践证明，这一惯性思维存在一定的误区，球磨机和巴马克所产砂粒接近球形，虽堆积密度高，但切削效率有限，更适用于耐火材料；而对辊机加工的P砂虽锋利，却因条状、片状形态较多，耐磨性能差，寿命不长。针对磨料锋利度与耐用度之间的平衡难题，三级对辊破碎技术的引入成为了关键转折点。该技术能实现定向破碎，确保超过60%的基本颗粒达到理想出砂率。同时，所得颗粒多为等积形的，不仅具有良好的切削性能，而且有较好的耐磨性。

       （3）磨料柔性加工制粒线。

       这是一条集成了巴马克与多级对辊技术的先进生产线，能灵活响应用户需要，精准调控颗粒形状。当生产耐火砂时，巴马克或者球磨机作为主破碎设备，确保砂粒堆积密度高；当需要F砂或P砂时，则切换至多级对辊作为核心破碎设备，辅以巴马克进行精细整形，产出等积形磨粒，兼具高效切削与良好耐磨性。

       （4）刚玉冶炼进料预热工艺。

       本工艺创新性地将矾土冶炼与刚玉冶炼流程无缝衔接，矾土烧熟后直接投入刚玉冶炼炉，利用余温预热。经过工厂反复试验与优化，此工艺可以节能30%，成本降低25%。

       （5）环保除尘设备。

       过去磨料厂普遍存在脏乱差的问题，进入车间粉尘弥漫是常态，即使戴口罩上班，矽肺病的问题仍然普遍存在。金烨科技于2000年前后率先转型，专注于除尘技术的研发与应用。通过不懈努力，成功在刚玉冶炼除尘和制粒制砂除尘方面实现了清洁生产，不仅达到了国家验收标准，更将这一环保技术推广至大连机床厂、沈阳机床厂、北京同仁堂制药厂、连云港码头、汝州钢铁厂等多个行业领域，有效改善了作业环境，降低了职业病风险，为工业绿色发展贡献了重要力量。

       在技术攻关过程中，邹甫骏提炼出一条核心经验：从事专用设备的研究，必须要做到设计人员懂工艺，这是确保设备贴合生产实际的关键。

       通过全体行业技术人员的共同努力，我国磨料磨具装备领域实现了从依赖进口到自给自足的历史性跨越，并在此坚实基础上，推动中国跃升为全球磨料磨具的生产、出口及使用大国。

       三、创新驱动发展，坚定高质量之路

       改革开放以来，中国经济社会发生了巨变，磨料行业的组织结构也随之发生了深刻调整，昔日红红火火的国营企业在市场经济的浪潮中历经洗礼，留存者已寥寥无几，计划经济时代的科研模式亦逐渐淡出历史舞台。在此背景下，磨料磨具行业亟需从产业链上下游合作的新视角出发，联合做好技术创新、管理、大数据等方面的工作。为实现这一目标，行业协会应充分发挥桥梁纽带作用，加强引领。然而如何构建这一创新联合体以确保其资金来源，是一个值得探讨的议题。针对磨料磨具行业在未来高质量发展过程中可能遇到的具体问题，邹甫骏作为一名行业老专家，在此提出几点初步思考，希望能为行业同仁提供一些有益的启示。

       1.磨料磨具行业应该加强基础性研究。

       以刚玉冶炼为例，在1500～2100℃区间是氧化铝从β型转换成α型的关键期，2500℃后又回到β型，所以这期间晶型形成的好坏直接决定刚玉质量，但是该阶段晶型的变化很少有人做过物理分析，自形晶、半自形晶及它形的具体形成比例仍不明确。

       碳化硅也是如此，2100℃前碳和氧化硅结合形成β型，在2100～2500℃时会产生二次结晶，组织结构松散，业内对于碳化硅冶炼中的温度控制和发生反应形式研究的很少。磨具方面，三磨所曾对磨具三要素进行过理论研究，但是后来中断了，所以我们磨料磨具行业的基础理论研究还需要继续，也说明基础研究中建立大数据的必要性。

       2.要加强国内外的技术情报收集工作。

       近三十年来，行业对国外情报收集工作基本上中断了，导致对国际先进水平、顶尖企业技术储备及行业“卡脖子”难题认知不足。比如进口精密数控机床中配套使用的精密磨具，国内企业很难有所突破；国外高端磨具相较于国内产品在稳定性方面展现出的优势，究竟源于哪些环节的缺失或不足，仍是我们需要深入探究的问题。因此，系统收集与分析国际技术情报，对于识别技术差距、突破发展瓶颈至关重要。

       3.标准化工作需要加强。

       标准化是引领行业高质量发展的先导性指标，只有以先进的标准作为依据，才能促使行业产出好的产品，也只有依靠先进的标准，才能有效遏制低质产品流通。大家都说国外的高档磨料附加值高，好料不愁卖，那么这个好料的标准值到底是什么样的？这就需要我们行业积极对标欧美日等发达经济体的产品标准。

       如磨料的粉尘清洁度问题，1996年以前已经由第二砂轮厂的黄道树起草了标准和方法，也生产出来了相应的检测仪器，可是几十年过去了，至今仍未确立具体的磨粒清洁度标准值，建议标委会组织具备检测能力的厂家，共同制定标准并进行标准传递，加以贯彻。

       4.磨料行业应拓宽视野，深入挖掘磨料的非磨削用途。

       比如碳化硅的烧结体凭借其独特的正温度特性（即加热后硬度增强）、自润滑特性及耐酸耐碱性能，市场开发潜力巨大，应用领域广泛待拓。再比如锆刚玉的光纤插头领域的应用目前被日本一家企业垄断，亟需国内企业加大研发力度，实现国产化替代等，打破国际壁垒。

       5.企业应该高度重视专用装备的重要性。

       只有好装备才能够生产出高质量的产品，有效降低用工成本、提升产品质量稳定性，从而带来显著的经济效益。当前行业内的装备自动化水平快速提升，并向数字化、智能化、信息化方向迈进，企业应紧跟趋势，以先进装备赋能产业升级。

       最后邹甫骏表示，在当今国内制造业全面朝向高质量发展的关键期，行业内那些生产装备落后、效益低下的企业必将被淘汰。只有在技术创新上勇于突破，在工艺装备上敢于投入，在产品品质上实现跃升的卓越企业，才能够在这一轮变革中勇立潮头。

       邹甫骏同志履历介绍：邹甫骏，高级工程师，享受国务院特殊津贴专家，1962年毕业于华中工学院（华中科技大学机械系），当年分配到机械工业部郑州磨料磨具磨削研究所（现郑州磨料磨具磨削研究所有限公司，以下简称三磨所）工作，历任研究所主任、工装分所所长，1990年担任机械工业部磨料磨具装备研究所所长。1995年退休后，他创办了郑州金烨科技发展有限公司继续为行业贡献智慧与力量。

       60多年来，邹甫骏同志不断地补充学习新知识，其科研成果横跨工程陶瓷、机械设备、电子仪器、工业除尘等多个领域。由他负责并完成的课题项目代表作有：国务院重大办下达的项目重结晶碳化硅的研制、现在行业正使用的磁性物测定仪、数字音频硬度计、树脂砂轮八工位成型机组、脉冲式滤筒除尘器，尤其是他研发的物料清吹机，改变了磨料制粒的生产工艺，有效降低了生产成本，为行业发展做出了贡献。