耐磨鋼球主要用于球磨機的研磨介質(zhì),鋼球按用途可分為兩大類:一種是耐磨鋼球,主要用于物料的粉碎加工;另一種是軸承鋼球,即軸承滾動體。球磨機正常運轉(zhuǎn)時,滾筒中的鋼球在離心力、慣性力以及重力的作用下被帶到一定高度,然后以一定的初速度拋落,沖擊并粉碎物料。鋼球在粉碎物料的同時,自身不斷磨損變小,或因撞擊而開裂破碎還失效。
球磨機鋼球
鍛球與鑄球
鋼球作為粉碎工業(yè)耐磨材料消耗品,在選礦、水泥、火力發(fā)電及煉鋼等行業(yè)均有廣泛應(yīng)用。目前中國水泥、鋼鐵及發(fā)電量均為世界。國內(nèi)鋼球年消耗量達500萬t,約占世界總消耗量的30%。由此可見,鋼球的生產(chǎn)對粉碎行業(yè)以及中國經(jīng)濟的發(fā)展和環(huán)境保護影響重大,并且球磨機鋼球的分類和正確使用方法也十分重要。鋼球生產(chǎn)方式一般有鍛造、鑄造、軋制和半固態(tài)成型等。普通球磨機主要使用鑄造和鍛造鋼球,簡稱鑄球和鍛球;其直徑約為20~150mm,目前直徑大于100mm的鋼球主要是鍛造生產(chǎn)。
鍛球就是把金屬毛坯加熱到1050℃左右,采用鍛壓設(shè)備對金屬坯料施加壓力或沖擊力,使其產(chǎn)生塑性變形并獲得具有一定機械性能的球形。與鑄球相比,鍛球具有外觀精度和表面質(zhì)量較好,基本無失圓;而鑄球存在澆注口、砂眼及環(huán)帶等缺陷。鍛球組織致密、質(zhì)量密度大;淬火后表面硬度達55HRC~65HRC,芯部硬度梯度分布均勻、耐磨損且不易變形;沖擊韌性達到12J/c㎡,超出鑄球的3倍,不易開裂和破碎。
球磨機
鍛球以其良好的性能在粉碎行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,但目前國內(nèi)鍛球生產(chǎn)方式較為落后,通常采用鋸切下料、人工夾持搬運、燃煤爐加熱及空氣錘鍛打,生產(chǎn)效率低、勞動強度大、能耗高、污染嚴重且工作環(huán)境惡劣,難以形成規(guī)模經(jīng)濟。因此,有必要采用新工藝、新設(shè)計研制新型鋼球鍛造生產(chǎn)線。
生產(chǎn)指標及工藝流程
該生產(chǎn)線主要生產(chǎn)φ100mm~125mm、材質(zhì)為70Mn的鋼球。年產(chǎn)量為2.1萬~2.7萬t。生產(chǎn)線要求集中控制,無需人工干預(yù)即可完成各道工序,并流出合格鋼球。
根據(jù)鋼球的生產(chǎn)綱領(lǐng),綜合考慮生產(chǎn)線的工藝、設(shè)備、作業(yè)環(huán)境和成本,確定采用圓鋼毛坯,中頻爐加熱、棒料剪下料、機械人搬運、模鍛錘鍛造和壓力機切邊等多道工序組成鋼球的鍛造方案,完成棒料的有效輸送、一次加熱、徑向夾緊[8]、精密熱剪、鍛造成球及快速切邊等多道工序,其剪切抓取效率高、熱量損耗小,且可保證后續(xù)鍛造成型所需溫度。
球磨機設(shè)備
注意事項
1、下料棒料可用剪切、鋸切和車削等方法下料。但是鋸切、車削刀具用量大,鋸縫、切屑損耗嚴重且效率較低;精密棒料剪下料生產(chǎn)效率高、材料損耗小、模具簡單,以直徑為中小尺寸的棒料為例,剪切與鋸切的單件工時比率為1:20,材料利用率可提高25%;對于碳素鋼或低合金鋼,在冷、熱狀態(tài)下剪切,易于實現(xiàn)自動化。
試驗表明,由于70Mn脆性較大,冷剪易導(dǎo)致截面形狀撕裂,鍛打成型質(zhì)量不好,所以擬采用一次加熱至1100℃的熱剪方式,直接進入鋼球鍛打程序。
2、加熱加熱是鍛造過程的重要環(huán)節(jié),其目的是提高坯料塑性,降低變形抗力,使之易于成形并獲得良好的鍛后組織。
中頻感應(yīng)爐溫控精度高、加熱速度快、芯表溫差小、氧化燒損少且環(huán)保節(jié)能,加熱后毛坯表面質(zhì)量較好,能夠延長模具的壽命,成型后的鍛件表面粗糙度小于50μm。另外感應(yīng)爐占用空間較小,易于實現(xiàn)保溫措施。因此確定選用中頻感應(yīng)爐。
加熱時應(yīng)注意:出口料溫達到設(shè)定溫度1100~1150℃方可出料,出料速度可以調(diào)節(jié);如果生產(chǎn)線出現(xiàn)異常,爐子可以自動轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)。
球磨機選礦設(shè)備
首先我們分析出鍛球是目前加工及應(yīng)用的主流鋼球,對其生產(chǎn)指標及工藝流程詳細進行描述,并找出工藝中容易出現(xiàn)的問題制定預(yù)防措施,為生產(chǎn)出符合行業(yè)標準的鋼球做全面的綜述。
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