[发明专利]一种钢球轧制系统及其轧制工艺

说明书

本发明涉及一种钢球轧制系统及其轧制工艺，所述轧制系统包括依次布置的加热机构(1)、轧制机构(2)、第一提升机构(3)、筛球机构(4)、缓冷机构(5)、螺旋淬火机构(9)、第二提升机构(10)、布料机构(11)、风冷机构(12)、回火加热机构(13)、冷却结构(14)和自动装球机构(15)。本发明一种钢球轧制系统及其轧制工艺，它通过布料机构将淬火后的钢球均匀送入风冷机构进行风冷冷却，从而增加钢球中马氏体的转变量，提高钢球表面和芯部硬度，增加钢球耐磨性，提高钢球寿命，且钢球不易出现开裂现象。

技术领域

本发明涉及一种钢球轧制系统及其轧制工艺，属于钢球制备生产技术领域。

背景技术

目前，钢球生产方式一般有锻造、轧制、半固态成型及铸造四大类；由于行业习惯及受限于选矿工业等一些特殊场合的使用条件、综合环境和背景，常规的钢球生产方式以锻造与轧制球占有相当大的比例。

这其中，热轧钢球作为一种全新的轧制工艺技术，是球磨钢球制造业的工艺技术突破，正在逐渐替代锻造钢球，与锻造等方式相比，热轧钢球工艺具有以下特点：

1、热轧方式生产效率高、产量大、轧球生产机械化、自动化程度极高，用人少，认为因素干扰小、质量稳定；

2、硬度高、淬透性好、金相组织致密、晶粒细小、不变形，钢球由始至终不会变形、不失圆，耐磨性能好，冲击韧性高达12～35J/cm2，破碎率小于1％；

3、能耗低、无污染、劳动强度低、生产成本较低；

4、成型好，几何公差小，质量稳定；

5、磨损率低，使用寿命长，是现有铸造铁球、锻造钢球的2～5倍，且价格相当；

6、钢球整体硬度高，其表面硬度可达到55～65HRC，体积硬度达到50～62HRC，内外硬度均衡，硬度差<5HRC，且硬度梯度分布均匀；

7、冲击韧性高达12～35J/cm2；

8、破碎率低：抗剥碎及抗破碎性能是一般铸锻钢球的10倍以上，落球冲击次数2万次以上，实际破碎率不超过1％，接近于无破碎；

基于上述优点，热轧钢球产品在各类黑色和有色金属矿山选矿厂、火力发电厂、水泥厂、耐火材料厂等行业得到广泛应用，受到国内外客户的一致好评。

常规的热轧钢球生产工艺一般采用锻(轧)钢球黑色冶金行业标准(YB/T 091-2005)专业生产各种规格热轧球磨钢球，钢球直径范围为￠25～￠125mm，轧制球磨钢球采用的坯料是各种化学成分的热轧圆钢棒，其直径与钢球公称直径相等；常规的热轧钢球主要生产工艺流程如下：

步骤一、圆钢棒料经检验后，按定尺长度剪切成钢球坯料；

步骤二、钢球坯料在轧制前在连续式加热炉中被加热到合适的温度；

步骤三、红热态的钢坯被送入热轧机后，在两个带有特殊螺旋形孔型的轧辊之间旋转前进，并被连续地轧制成钢球；

步骤四、轧成后的红热态钢球立刻进入热处理设备进行淬火-回火热处理，使钢球获得很高而且均匀的硬度；

步骤五、经检验合格的产品送往成品仓库，进行包装后发往客户。

但是，经实际生产发现，上述生产热轧钢球的过程中同时存在以下突出的问题：步骤三前端缺乏定量机构，从而无法实现稳定速率的生产节奏；步骤四中的淬火设备较为落后，导致其耗能高，淬火效率差，因此亟需改进；同时，步骤五完成后缺乏相应的机械化装球机构，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业的生产成本。