球磨机钢球生产工艺及注意事项

耐磨钢球主要用于球磨机的研磨介质，钢球按用途可分为两大类：一种是耐磨钢球，主要用于物料的粉碎加工；另一种是轴承钢球，即轴承滚动体。球磨机正常运转时，滚筒中的钢球在离心力、惯性力以及重力的作用下被带到一定高度，然后以一定的初速度抛落，冲击并粉碎物料。钢球在粉碎物料的同时，自身不断磨损变小，或因撞击而开裂破碎还失效。

锻球与铸球

钢球作为粉碎工业耐磨材料消耗品，在选矿、水泥、火力发电及炼钢等行业均有广泛应用。目前中国水泥、钢铁及发电量均为世界。国内钢球年消耗量达500万t，约占世界总消耗量的30%。由此可见，钢球的生产对粉碎行业以及中国经济的发展和环境保护影响重大，并且球磨机钢球的分类和正确使用方法也十分重要。钢球生产方式一般有锻造、铸造、轧制和半固态成型等。普通球磨机主要使用铸造和锻造钢球，简称铸球和锻球；其直径约为20~150mm，目前直径大于100mm的钢球主要是锻造生产。

锻球就是把金属毛坯加热到1050℃左右，采用锻压设备对金属坯料施加压力或冲击力，使其产生塑性变形并获得具有一定机械性能的球形。与铸球相比，锻球具有外观精度和表面质量较好，基本无失圆；而铸球存在浇注口、砂眼及环带等缺陷。锻球组织致密、质量密度大；淬火后表面硬度达55HRC~65HRC，芯部硬度梯度分布均匀、耐磨损且不易变形；冲击韧性达到12J/c㎡，超出铸球的3倍，不易开裂和破碎。

锻球以其良好的性能在粉碎行业得到了广泛应用，但目前国内锻球生产方式较为落后，通常采用锯切下料、人工夹持搬运、燃煤炉加热及空气锤锻打，生产效率低、劳动强度大、能耗高、污染严重且工作环境恶劣，难以形成规模经济。因此，有必要采用新工艺、新设计研制新型钢球锻造生产线。

生产指标及工艺流程

该生产线主要生产φ100mm~125mm、材质为70Mn的钢球。年产量为2.1万~2.7万t。生产线要求集中控制，无需人工干预即可完成各道工序，并流出合格钢球。

根据钢球的生产纲领，综合考虑生产线的工艺、设备、作业环境和成本，确定采用圆钢毛坯，中频炉加热、棒料剪下料、机械人搬运、模锻锤锻造和压力机切边等多道工序组成钢球的锻造方案，完成棒料的有效输送、一次加热、径向夹紧[8]、精密热剪、锻造成球及快速切边等多道工序，其剪切抓取效率高、热量损耗小，且可保证后续锻造成型所需温度。

注意事项

1、下料棒料可用剪切、锯切和车削等方法下料。但是锯切、车削刀具用量大，锯缝、切屑损耗严重且效率较低；精密棒料剪下料生产效率高、材料损耗小、模具简单，以直径为中小尺寸的棒料为例，剪切与锯切的单件工时比率为1：20，材料利用率可提高25％；对于碳素钢或低合金钢，在冷、热状态下剪切，易于实现自动化。

试验表明，由于70Mn脆性较大，冷剪易导致截面形状撕裂，锻打成型质量不好，所以拟采用一次加热至1100℃的热剪方式，直接进入钢球锻打程序。

2、加热加热是锻造过程的重要环节，其目的是提高坯料塑性，降低变形抗力，使之易于成形并获得良好的锻后组织。

中频感应炉温控精度高、加热速度快、芯表温差小、氧化烧损少且环保节能，加热后毛坯表面质量较好，能够延长模具的寿命，成型后的锻件表面粗糙度小于50µm。另外感应炉占用空间较小，易于实现保温措施。因此确定选用中频感应炉。

加热时应注意：出口料温达到设定温度1100~1150℃方可出料，出料速度可以调节；如果生产线出现异常，炉子可以自动转入保温状态。

首先我们分析出锻球是目前加工及应用的主流钢球，对其生产指标及工艺流程详细进行描述，并找出工艺中容易出现的问题制定预防措施，为生产出符合行业标准的钢球做全面的综述。