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钢球失圆偏磨的分析

当钢球在磨机中使用时,场景非常壮观,他们就像鸟儿一样自由地飞翔,尽情享受着大美矿山研磨后带来的无限乐趣。但是有时候,也会因为这样那样的原因,造成钢球失圆偏磨的现象,今天我们就系统地讲讲。

首先来了解一下基础知识:


什么是钢球的失圆率?


钢球的失圆率=(最大直径-最小直径)÷平均直径×100%,以规格100mm的钢球为例,在同一个钢球的不同区域,使用游标卡尺进行测量,测得最大值为104mm,最小值为98mm,那么这个钢球的失圆率=(104-98)÷100*100%=6%;


什么是钢球的偏磨现象?


我们经常遇到这样的问题,钢球在使用过程中出现失圆偏磨,有的呈现出明显的凹凸不平,有的一侧为圆一侧凹进去,有的呈现片状或圆弧状……


综合这些问题,可以概括为以下几个方面的原因:


   1、钢球硬度不均。钢球的硬度是球磨机运转正常与否的关键,硬度决定着研磨率的高低和生产成本的关系,因此,钢球在磨机里的硬度要求也是关键点,如果在同一批钢球的抽检过程中,出现如下图所示的状况,就会呈现失圆现象:


假如为100mm钢球抽芯后的九点硬度分布——

    

这是典型的热处理不均匀造成的,俗称“阴阳球”,就是钢球的表面硬度在检测过程中出现一边高一边低的情况,这种现象主要是在生产过程中造成的:一是在热处理淬火时出现了三个以上的球一起进入淬火设备,热量散发受到影响;二是回火过程中温度不足,应力没有完全释放,造成硬度分布不均匀;钢球的检测,尤其是芯部硬度分布,以这些年的经验,我总结为:钢球的芯部硬度应符合六字方针——均匀、对称、稳定。


2、钢球表面质量缺陷。表面缺陷也会导致部分钢球失圆偏磨现象的产生,如轧制钢球的生产由于调整模具问题造成环沟太深、把子太长等现象;锻打钢球的生产模具老化,导致锻打过程中失圆严重、圆钢料头严重折叠,在锻打热处理后出现掉皮分离的状况等等,都会造成失圆偏磨现象。


3、磨机级配比的问题。虽然在磨机里会出现60—120mm不等的钢球规格,但只使用一种钢球材质,如:一台磨机的级配为四种钢球,分别是120mm、100mm、80mm、60mm,而使用的全部是一种B2材质,这就会造成在磨机运转初期磨耗非常低,但运行30-40天后,随着时间越来越长,添加钢球数量不断增多,钢球的磨耗就会出现很大波动,不但磨耗上升明显,而且极有可能造成钢球的失圆率随之增高,偏磨现象出现的频率也会提升,且非常明显(这一点将单独做介绍)。


4、工况条件的影响。通过对某些矿山的现场观察,如出现以下现象:矿石进料粒度大,或属褐铁矿,或磁性大,或硬度高(f=17-20)等,也会出现钢球的失圆现象。


5、原材料的不合格。实际上,在锻轧钢球的生产过程中,最重要的一关就是源头,对进厂后的原材料的分析,尤其是圆钢切片后的低倍组织分析,如果出现中心疏松、夹杂物多,图谱比对为3级以上,在生产的成品钢球里,都会造成磨机里的失圆偏磨现象;


6、另外,还有钢球质量高低混配使用现象,比如:在同一台磨机里,采用低端产品与中高端产品混合使用,其中有45#钢材质钢球和B2材质钢球,这样不会出现失圆偏磨现象才怪呢。