球磨機(jī)鋼球生產(chǎn)工藝及注意事項(xiàng)

耐磨鋼球主要用于球磨機(jī)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(dòng)體。球磨機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(shí)，自身不斷磨損變小，或因撞擊而開(kāi)裂破碎還失效。

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(guó)水泥、鋼鐵及發(fā)電量均為世界。國(guó)內(nèi)鋼球年消耗量達(dá)500萬(wàn)t，約占世界總消耗量的30%。由此可見(jiàn)，鋼球的生產(chǎn)對(duì)粉碎行業(yè)以及中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)影響重大，并且球磨機(jī)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(jī)主要使用鑄造和鍛造鋼球，簡(jiǎn)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(duì)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(jī)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(wú)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(dá)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(dá)到12J/c㎡，超出鑄球的3倍，不易開(kāi)裂和破碎。

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(guó)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(yùn)、燃煤爐加熱及空氣錘鍛打，生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、能耗高、污染嚴(yán)重且工作環(huán)境惡劣，難以形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。因此，有必要采用新工藝、新設(shè)計(jì)研制新型鋼球鍛造生產(chǎn)線。

生產(chǎn)指標(biāo)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(wàn)~2.7萬(wàn)t。生產(chǎn)線要求集中控制，無(wú)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(jī)械人搬運(yùn)、模鍛錘鍛造和壓力機(jī)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。

注意事項(xiàng)

1、下料棒料可用剪切、鋸切和車(chē)削等方法下料。但是鋸切、車(chē)削刀具用量大，鋸縫、切屑損耗嚴(yán)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(jiǎn)單，以直徑為中小尺寸的棒料為例，剪切與鋸切的單件工時(shí)比率為1：20，材料利用率可提高25％；對(duì)于碳素鋼或低合金鋼，在冷、熱狀態(tài)下剪切，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

試驗(yàn)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(jìn)入鋼球鍛打程序。

2、加熱加熱是鍛造過(guò)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(zhǎng)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(shí)現(xiàn)保溫措施。因此確定選用中頻感應(yīng)爐。

加熱時(shí)應(yīng)注意：出口料溫達(dá)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(dòng)轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)。

首先我們分析出鍛球是目前加工及應(yīng)用的主流鋼球，對(duì)其生產(chǎn)指標(biāo)及工藝流程詳細(xì)進(jìn)行描述，并找出工藝中容易出現(xiàn)的問(wèn)題制定預(yù)防措施，為生產(chǎn)出符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的鋼球做全面的綜述。