鋼球軋制工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼球軋制工藝，屬于鋼球制備生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鋼球生產(chǎn)方式一般有鍛造、乳制、半固態(tài)成型及鑄造四大類；由于行業(yè)習(xí)慣及受限于選礦工業(yè)等一些特殊場合的使用條件、綜合環(huán)境和背景，常規(guī)的鋼球生產(chǎn)方式以鍛造與軋制球占有相當(dāng)大的比例；
這其中，熱乳鋼球作為一種全新的乳制工藝技術(shù)，是球磨鋼球制造業(yè)的工藝技術(shù)突破，正在逐漸替代鍛造鋼球，與鍛造等方式相比，熱軋鋼球工藝具有以下特點:①熱軋方式生產(chǎn)效率高、產(chǎn)量大、乳球生產(chǎn)機械化、自動化程度極高，用人少，人為因素干擾小、質(zhì)量穩(wěn)定；②硬度高、淬透性好、金相組織致密、晶粒細(xì)小、不變形，鋼球由始至終不會變形、不失圓，耐磨性能好，沖擊韌性高達(dá)12 - 35J/cm2,破碎率小于1% 能耗低、無污染、勞動強度低、生產(chǎn)成本較低成形好，幾何公差小，質(zhì)量穩(wěn)定；⑤磨損率低，使用壽命長，是現(xiàn)有鑄造鐵球、鍛造鋼球的2~5倍，且價格相當(dāng)；⑥鋼球整體硬度高，其表面硬度可達(dá)到55-65HRC，體積硬度達(dá)到50-62HRC，內(nèi)外硬度均衡，硬度差〈5HRC，且硬度梯度分布均勻；?沖擊韌性高達(dá)12~35J/cm3 ;⑧破碎率低:抗剝碎及抗破碎性能是一般鑄鍛鋼球的10倍以上，落球沖擊次數(shù)2萬次以上，實際破碎率不超過1%，接近于無破碎；基于上述優(yōu)點，熱軋鋼球產(chǎn)品在各類黑色和有色金屬礦山選礦廠、火力發(fā)電廠、水泥廠、耐火材料廠等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，受到國內(nèi)外客戶的一致好評；
常規(guī)的熱軋鋼球生產(chǎn)工藝一般采用鍛(軋)鋼球黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YB/T 091-2005)專業(yè)生產(chǎn)各種規(guī)格熱軋球磨鋼球，鋼球直徑范圍為Φ25-Φ 125mm,軋制球磨鋼球采用的坯料是各種化學(xué)成分的熱軋圓鋼棒，其直徑與鋼球公稱直徑相等；常規(guī)的熱軋鋼球主要生產(chǎn)工藝流程如下:
步驟一、圓鋼棒料經(jīng)檢驗后，按定尺長度剪切成鋼球坯料；
步驟二、鋼球坯料在軋制前在連續(xù)式加熱爐中被加熱到合適的溫度；
步驟三、紅熱態(tài)的鋼坯被送入熱軋機后，在兩個帶有特殊螺旋形孔型的軋輥之間旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，并被連續(xù)地乳制成鋼球；
步驟四、乳成后的紅熱態(tài)鋼球立刻進(jìn)入熱處理設(shè)備進(jìn)行淬火-回火熱處理，使鋼球獲得很高而且均勻的硬度；
步驟五、經(jīng)檢驗合格的產(chǎn)品送往成品倉庫，進(jìn)行包裝后發(fā)往客戶；
但是，經(jīng)實際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，上述生產(chǎn)熱軋鋼球的過程中同時存在以下突出的問題:步驟三前端缺乏定量機構(gòu)，從而無法實現(xiàn)穩(wěn)定速率的生產(chǎn)節(jié)奏；步驟四中的淬火設(shè)備較為落后，導(dǎo)致其耗能高，淬火效果差，因此亟需改進(jìn)；同時，步驟五完成后缺乏相應(yīng)的機械化裝球機構(gòu)，采用人工方式不但效率差，且日益增加的用工成本大大增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種生產(chǎn)高效高質(zhì)鋼球的鋼球軋制工藝；該鋼球軋制工藝生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)，且自動化的生產(chǎn)工藝大大降低了鋼球的生產(chǎn)成本，有利于增加企業(yè)的市場競爭力。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種鋼球軋制工藝，所述工藝包含有下述步驟:
步驟0、備料；根據(jù)所需成品性能確定原材料鋼種；根據(jù)加熱爐規(guī)格確定原材料的定尺長度；根據(jù)成品性能確定軋制所需溫度。
[0005]步驟1、加熱:原材料加熱至軋制所需溫度；
步驟2、軋制:加熱后的鋼球軋制成型；
步驟3、篩球:成型后的鋼球篩球除不良品，篩選出來的良品進(jìn)行分路；同時，該步驟3中篩選出的良品經(jīng)進(jìn)行輸送式緩冷；
步驟4、定量喂球:分路后的鋼球定量進(jìn)入螺旋淬火機構(gòu)進(jìn)行淬火，且螺旋淬火機構(gòu)的每個螺旋槽內(nèi)均只有一個鋼球；
步驟5、一次淬火:對熱軋成型后的鋼球進(jìn)行淬火；
步驟6、二次淬火:將步驟5中一次淬火后的鋼球進(jìn)行二次淬火；
步驟7、回火；
步驟8、冷卻；
步驟9、裝球。
[0006]本發(fā)明一種鋼球軋制工藝，在進(jìn)行步驟7前還進(jìn)行步驟7a、強冷:先將二次淬火后的鋼球送入進(jìn)行完全冷卻，等鋼球冷卻后再進(jìn)行步驟7。
[0007]本發(fā)明一種鋼球軋制工藝，步驟7a中，采用完全冷卻裝置進(jìn)行強冷，所述完全冷卻裝置包含有冷卻坑，所述冷卻坑的四周及底部坑壁內(nèi)均安裝有預(yù)埋件，位于四周坑壁上的預(yù)埋件經(jīng)架空型材焊接有側(cè)板，位于底部坑壁上的預(yù)埋件經(jīng)架空型材焊接有底板，四塊側(cè)板和底板構(gòu)成內(nèi)殼體，且內(nèi)殼體與坑壁之間架空形成通風(fēng)空隙，所述底板上設(shè)置有通風(fēng)孔；使用時，利用風(fēng)機將風(fēng)灌入內(nèi)殼體與坑壁的通風(fēng)空隙內(nèi)，由于側(cè)板未開孔，冷卻風(fēng)只能經(jīng)由底板上的通風(fēng)孔向上吹出對進(jìn)入內(nèi)殼體的鋼球進(jìn)行強制風(fēng)冷。
[0008]本發(fā)明一種鋼球乳制工藝，步驟4中采用氣動定量機構(gòu)定量喂球，所述氣動定量機構(gòu)包含有傳感器，該傳感器安裝于螺旋淬火機構(gòu)的螺旋軸上，分路機構(gòu)與螺旋淬火機構(gòu)相連接的導(dǎo)向槽上安裝有氣缸或油缸，且氣缸或油缸的活塞桿上連接的擋板插至于該導(dǎo)向槽內(nèi)；上述傳感器經(jīng)處理單元控制一電磁閥，該電磁閥串接在氣缸或油缸的氣路或油路上，從而使得當(dāng)螺旋淬火機構(gòu)的螺旋軸每轉(zhuǎn)過一圈，傳感器觸發(fā)一次，使得氣缸或油缸的活塞桿動作一次將鋼球送入螺旋淬火機構(gòu)。
[0009]本發(fā)明一種鋼球軋制工藝，步驟5中采用螺旋淬火機構(gòu)進(jìn)行一次淬火，所述螺旋淬火機構(gòu)包含有殼體和介質(zhì)槽，所述殼體內(nèi)架設(shè)有螺旋軸，所述介質(zhì)槽安裝于殼體底部，從而使得殼體和介質(zhì)槽構(gòu)成一介質(zhì)腔，所述殼體上設(shè)置有沿其長度方向設(shè)置有兩排介質(zhì)口，兩排介質(zhì)口分別位于殼體的兩側(cè)，且介質(zhì)口與介質(zhì)腔相連通，介質(zhì)口與殼體內(nèi)壁底部的高度差為鋼球直徑的二分之一，且介質(zhì)口為喇叭狀，且該喇叭狀的小頭端朝向殼體，大頭段朝向介質(zhì)腔。
[0010]本發(fā)明一種鋼球軋制工藝，兩排介質(zhì)口非等間距排列，位于螺旋淬火機構(gòu)前端鋼球進(jìn)料口的介質(zhì)口密集排列，往螺旋淬火機構(gòu)后端鋼球出料口方向的介質(zhì)口逐漸稀疏排列，從而使得高溫鋼球剛進(jìn)入螺旋淬火機構(gòu)時，有足夠的冷卻介質(zhì)對其進(jìn)行冷卻淬火，而當(dāng)鋼球逐漸冷卻并向后出料時，導(dǎo)入的冷卻介質(zhì)逐漸減少，根據(jù)鋼球溫度變化而調(diào)整冷卻介質(zhì)的進(jìn)入量，從而使得淬火效果更佳。
[0011]本發(fā)明一種鋼球軋制工藝，步驟6中采用二次平移淬火機構(gòu)進(jìn)行二次淬火，所述二次平移淬火機構(gòu)包含有機架，所述機架的一端架設(shè)有主動軸，另一端架設(shè)有從動軸，所述主動軸兩端分別套裝有主動鏈輪，所述從動軸兩端分別套裝有從動鏈輪，所述機架內(nèi)沿機架長度方向設(shè)置有輸送底板，兩條沿機架長度方向設(shè)置的鏈條位于輸送底板上方，且主動鏈輪、從動鏈輪均與鏈條相嚙合；兩條鏈條之間連接有用于承載鋼球的扁鐵；由鏈板組合而成的鏈條的節(jié)距大于鋼球的直徑；同時，構(gòu)成鏈條的鏈板的高度大于鋼球的半徑，從而防止運輸過程中鋼球掉落。
[0012]本發(fā)明一種鋼球軋制工藝，步驟9中采用自動裝球機構(gòu)進(jìn)行裝球，所述自動裝球機構(gòu)包含有集料裝置、回轉(zhuǎn)盤式分路機和稱重平移輸送機，
所述集料裝置包含有輸送鏈板和位于輸送鏈板上方的集料器，所述集料器的出料口上鉸接有一出料門，所述集料器的外壁上豎向安裝有一出料油缸，所述出料油缸的活塞桿鉸接于出料門上；鋼球經(jīng)輸送鏈板后進(jìn)入導(dǎo)向槽，滑入回轉(zhuǎn)盤式分路機；
所述回轉(zhuǎn)盤式分路機包含有支架，所述支架上安裝有減速機，所述減速機的輸出軸通過聯(lián)軸器與一豎向設(shè)置的轉(zhuǎn)盤主軸相連接；所述轉(zhuǎn)盤主軸的頂部連接有一水平設(shè)置的回轉(zhuǎn)盤，所述回轉(zhuǎn)盤包含有套裝于轉(zhuǎn)盤主軸上的中央環(huán)形板，外圍環(huán)形板與中央環(huán)形板同軸設(shè)置，且中央環(huán)形板和外圍環(huán)形板之間連接有扇形分隔板，從而將中央環(huán)形板和外圍環(huán)形板圍攏的環(huán)面分隔為多個扇形區(qū)域，且每個扇形區(qū)域中均設(shè)置有分隔板，分隔板連接于兩塊相鄰的扇形分隔板之間；分隔板將上述扇形區(qū)域分隔為兩個獨立腔室，且兩個獨立腔室中容積大的腔室能夠容納鋼球，另一容積小的腔室頂部封蓋；所述支架上安裝有一固定底盤，且固定底盤位于回轉(zhuǎn)盤下方，所述固定底盤上設(shè)置有多個落球孔，每個落球孔下方設(shè)置有導(dǎo)球槽；
所述稱重平移輸送機包含有輸送機支架，所述輸送機支架上安裝有板式