看完這波鋼球知識,你就成專家了!

2018-07-12

鋼球無疑是全世界粉碎工業目前,乃至可預見將來的第一大耐磨材料消耗件。根據資料顯示,2008年我國國內僅選礦一個行業即消耗了約200萬噸各種材質的鋼球。


鋼球是圓的,發生了物理性變化,有整齊或不規則的圓鋼棒材、方鋼棒材,經過加熱,在達到一定的設定溫度下,依靠模具自由鍛造成型,現代化的技術最近幾年又創造了新的業績,實現了完全軋機生產、輥鍛生產的可喜一步,相信一代又一代的鋼球人,還會繼續為此奮斗著,因為這是一種樂趣,你只有走進鋼球浩瀚的的世界里,就會感觸到它不是生硬的鐵塊,它也是有靈性的、是美的化身,你試想:一個圓圓的鋼球游離于球磨機里面,在不停的運轉,把大的礦石進行粉碎,貢獻于世界,與生活里的一切都緊密的相連,多么如同我們人類的天宮一號、二號一樣,在探索著、在運轉著。



1、鋼球成長過程:


我國的鋼球制造有著很長的發展歷史,從抗日戰爭時期為適應軍械的維修在瓦房店建立了中國第一個軸承生產工廠——也就是現在瓦軸的前身。


由于技術落后,無法自己制造鋼球,當時也為了控制中國軸承的生產技術,鋼球一直都是在日本生產,后運送中國在進行裝配。


解放前期,瓦房店軸承廠的一些工人不甘落后精神,決定自己制造鋼球,在無技術,無圖紙,設備非常落后的情況下,自己動手制造出了中國歷史上的第一粒鋼球,開創了中國鋼球的發展史。


追溯世界鋼球的發展史,要從德國1883年造出了世界上第一臺磨球機,雖然外形原始,結構簡單,但是開創看人類鋼球的制造先河。


我國解放后,中央政府為了盡快恢復國民經濟,建立了以工業發展的指導思想,建立了一大批骨干企業。


但作為金、農機、化工、汽車、拖拉機、機床、軍工行業不可缺少的重要配件——軸承,卻在技術上,處于非常落后的境地,軸承無可厚非的成為當時重點發展的行業。瓦軸便成為第一批重點發展企業。


為了盡快適應發展,不得不從蘇聯引進當時先進的鋼球生產技術和設備,并派出專人到蘇聯進行學習,50年代在洛陽建立了洛陽軸承廠,標志著我國軸承行業具備系統化、規模化、工業化生產能力。當時收到一些條件限制,主要是蘇聯生產模式復制的影響,當初從原件生產到裝配都有一家企業完成,鋼球是軸承重要的組成部件,為滿足各大軸承廠的需求,在蘇聯的幫助下建立專門生產鋼球的車間和鋼球廠,開始大批量的生產鋼球。


瓦軸、哈軸、洛軸可以說是中國鋼球的發源地。當時他們的設備,工藝相差不大。現在很多企業依然延續著當初的生產工藝:采用冷鐓—硬磨的方式。


這樣就展開了中國鋼球史上的六個階段:


第一階段:中國70年代以前,談不上工藝而言,簡單粗燥;

第二階段:1971-1983年:主要還是鐵削球的生產,工藝簡陋落后;

第三階段:1983-1990年:開始認識到科學的重要,逐步向科學化發展,但鋼球的破碎率偏高,在這期間還沒有充分認識到鋼球內應力的重要性;

第四階段:1991-2004年,工藝化技術逐步成熟,產品走向世界,碳素鋼、合結鋼甚至貝氏體鋼球開始有了研究,走向市場,有了系統性的鋼球淬火工藝,制作螺旋裝置的設備,使用鹽浴回火技術,并且開創性的開始了技術改造的提升階段,由傳統的煤炭加熱方式逐步轉變為-煤氣發生爐-重油加熱爐-天然氣加熱爐-電爐生產的過程;

前三個階段尤其是一、二階段,6m以上的球磨機還剛剛起步,礦山正在逐步崛起,因此,2000年后實際上開始了鋼球要產量、要質量的真正階段。

第五階段:2005-2010年,帶動為產業化生產,提高產量,我國的鋼球逐步被世界大型礦山所認可,走向世界,開始走科學化的路子;

第六階段:2010年至今,發展非常的快,以山東鍛造之鄉章丘為例,從2000年時的年產一萬噸,十幾年的發展如今達到三十幾萬噸,況且技術在不斷的刷新,材質在不斷的優化,礦山使用的磨機在不斷的增大,對鋼球的要求也在與時俱進的提高著。



2、鋼球為什么會破碎?


無論生產鋼球的制造商還是在使用鋼球的礦山,都會遇到這樣一個問題,在球磨機里運轉過程中,鋼球會出現破碎,為什么會破碎呢-一個根本的問題是內應力:


簡單地說,內應力就是衡量物體變形的程度、強度、沖擊韌性等與物體工作失效相關的物理量;通俗一點講,內應力就是內部壓強,講到這里先講一個故事:


70年代,筆者剛進工廠時,見工廠內空地上堆放著一堆堆鍛造好的工件產品,這些工件看起來已放置很久,因為他們周圍長滿了雜草。


這些鍛造好的工件為何不加工,放在那里任憑風吹日曬?


于是,我向車間的一位老師傅請教。老師傅告訴我:這是為了消除鍛件的內應力。鍛件經過鍛錘加工,就像揉面團一樣,但是面團里面這里多揉一點,那里就會少揉一點,內部組織不均勻,緊密疏松不一致。


如果剛鍛造完的工件立刻拿到車床去加工,加工完的活拿百分表、卡尺量,尺寸精度完全符合圖紙要求,可是過不多久再量,尺寸精度卻又不合格了。問題出在那里了呢?就出在鍛件的內應力還沒有完全消除,在“抗著勁”呢,造成工件的變形。


解決的辦法就是別急著加工,把工件扔在一邊,等它的內應力完全消除了,內部組織結構均勻了,疏松緊密一致了,再去加工,加工出來的工件尺寸就不會變化了,從鍛件或鋼球消除內應力,我們看到了日常生活中的一些事情,對一些“內應力”較大的事,不要著急立即解決,而應該“冷處理”,擱放一下,讓它們“消消氣”,釋放一下能量,調整一下內蘊,這樣才能取得良好的效果。


再通俗一點講內應力就是如同人的漲肚子一樣,比如:有的人吃了韭菜,就會漲肚子不舒服,采取的辦法兩個,一個是迅速吃消食片,使其恢復原狀態;第二個就是拉肚子后再恢復原狀態;在這里的吃消食片就是消除了應力的作用,拉肚子實際上就是內應力為消除,就要拉肚子才行,針對于鋼球就是破碎——


既然談到內應力,就不妨延伸一下,與大家分享一下鋼球內應力消除的四種方法:


A、回火加熱法:采用電爐、氣爐、油爐加熱---降溫;

B、余溫回火法:鍛造后的鋼球,采用保溫自然冷卻的方法;

C、撞擊法:采用球段分離機,滾桶撞擊的方式;

D、自然失效法:自然狀態,應力消除(車工的故事就是自然失效法);



3、從蒸饅頭和卷子的區別說鋼球的壓縮比問題:


現在有一個問題提的好,那就是二十幾年之前中國的斜扎技術就已經非常好了,怎么鋼球廠沒有普及呢,是資金的問題、技術的問題、還是人員的問題,回答是NO,這是一個全面的問題,不能單單從鋼球談起,軋機成熟了,只是設備具備條件,并不等于其他配套的產業都成熟了,比如:圓鋼棒料,隨著技術的不斷推高,新材質的不斷推廣,近些年才有了對鋼球壓縮比問題的認識,過去的壓縮比不講究只有幾倍,而現在成為鋼材棒料主要技術條件之一,最大到十幾倍甚至幾十倍;對鋼球而言,壓縮比的高低直接影響到鋼球的性能,再舉一個通俗的例子:北方人吃的饅頭和卷子,同樣都可以充饑,效果卻不同;一塊面團發面后,我們把它一切兩半,一塊分成五小塊然后放入蒸籠蒸熟,就是我們通常吃的卷子,松散無比,猶如面包;另一塊同樣分成五小塊,每塊進行不斷的柔和,然后放入蒸籠蒸熟,就是我們通常吃的饅頭,吃著有嚼勁,麥香味都能品的出來。這足以說明,材料的壓縮比是何等的重要。


不僅如此,鋼球與材質中合金元素也有著非常重要的關系,其影響究竟有多大,感興趣的朋友,請看下一期的鋼球與合金的關系。



懂鋼球歷史的企業,必定也會專研鋼球的技術。憑借可靠的質量和優異的性能,目前伊萊特(點擊查看詳情)耐磨鋼球、磁性襯板等耐磨材料遠銷亞洲、非洲、北美、南美等十幾個國家和地區,迅速贏得大量國內外知名礦企的認可,并躋身國內鋼球企業第一梯隊。

供稿作者:耐磨鋼球事業部總經理 高玉和

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