鋼球、段、棒(以下簡(jiǎn)稱鋼球),無(wú)疑是全世界粉碎工業(yè)目前乃至可預(yù)見(jiàn)將來(lái)的第一大耐磨材料消耗件,2008年國(guó)內(nèi)僅選礦一個(gè)行業(yè)即消耗了約200萬(wàn)噸各種材質(zhì)的鋼球。而我國(guó)水泥工業(yè)2009年預(yù)計(jì)也將消耗創(chuàng)記錄的20萬(wàn)噸。當(dāng)水泥工業(yè)全面完成PC窯的升級(jí)換代技術(shù)進(jìn)步,當(dāng)水泥企業(yè)的產(chǎn)品、裝備、工藝、技術(shù)、生產(chǎn)、質(zhì)量、服務(wù)乃至人力資源日趨高度同質(zhì)化時(shí)代到來(lái)時(shí),企業(yè)內(nèi)部成本控制就成了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中克敵制勝、長(zhǎng)盛不衰的不二法寶。而鋼球做為水泥企業(yè)最大宗的耐磨材料消耗件,了解掌握它的技術(shù)、性能、使用特點(diǎn)、性價(jià)比,進(jìn)而能夠有效的開(kāi)源節(jié)流、增產(chǎn)增效是具有相當(dāng)現(xiàn)實(shí)意義的。更何況鋼球的性能還能直接影響磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率與粉磨效率,從而對(duì)企業(yè)粉磨系統(tǒng)產(chǎn)生更廣泛的影響。下面咱們就以急行軍的速度,從鋼球磨損失效機(jī)理及影響因素分析,到我國(guó)當(dāng)前典型鋼球產(chǎn)品的分類、化學(xué)成分、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制,及其使用中容易出現(xiàn)的問(wèn)題原因分析和大致生產(chǎn)成本、價(jià)格構(gòu)成做一個(gè)全景式的瀏覽。 一、鋼球的分類鋼球生產(chǎn)方式一般有鍛造、軋制、半固態(tài)成型及鑄造四大類。由于歷史沿習(xí)及選礦工業(yè)一些特殊的使用條件和綜合環(huán)境、背景,在這些行業(yè)中,鍛造與軋制球占有相當(dāng)大的比例。半固態(tài)成型則具有非常規(guī)鑄造,非簡(jiǎn)單壓鑄所能解釋清的特點(diǎn),以一種似鑄、似鍛,鑄鍛優(yōu)點(diǎn)兼而有之的先進(jìn)技術(shù)所形成的優(yōu)異性能而引起人們的關(guān)注。而鑄造鋼球則以其簡(jiǎn)單、靈活、可靠的生產(chǎn)方式,易于實(shí)現(xiàn)低投資大規(guī)模生產(chǎn)的擴(kuò)張優(yōu)勢(shì),尤其是當(dāng)專家和工程師面對(duì)煉鋼爐運(yùn)用各種先進(jìn)工藝和合金成份設(shè)計(jì),發(fā)揮無(wú)盡的想象力,去創(chuàng)造一個(gè)又一個(gè)更新穎、更先進(jìn)的品種,來(lái)滿足競(jìng)爭(zhēng)需要所帶來(lái)的成就感,更非常人所能體會(huì)。理所當(dāng)然的鑄球的高性價(jià)比與持續(xù)發(fā)展的潛力,使之成為當(dāng)今粉碎工業(yè)尤其是水泥粉碎工業(yè)鋼球生產(chǎn)方式中當(dāng)仁不讓的主力軍。常用鑄造鋼球按其化學(xué)成份大致可分為以下十一大類1、鉻系抗磨鑄鐵球;2、低合金鋼抗磨鑄球;3、中高合金鋼抗磨鑄球;4、高錳鋼球;5、半鋼半鐵球;6、中錳球墨鑄鐵球;7、奧貝、馬貝復(fù)相鋼球;8、BAD、CAD抗磨鑄球;9、特種合金鑄鐵球;10、抗?jié)穹p鑄球;11、其它鑄球。我國(guó)目前生產(chǎn)鋼球企業(yè)總數(shù)按不同統(tǒng)計(jì)口數(shù)據(jù)顯示:一般在1000~2000家左右,其中僅安徽省寧國(guó)市一個(gè)地區(qū)就有一百多家。在我國(guó),目前為數(shù)眾多的鋼球生產(chǎn)企業(yè)中,大多數(shù)為年產(chǎn)2000噸以下的小企業(yè),年產(chǎn)超過(guò)一萬(wàn)噸的約有十幾家。這些企業(yè)生產(chǎn)鋼球工藝方法五花八門,一般可歸納為砂型、金屬型、離心、EPC四大主流鑄造工藝,也有少量使用半固態(tài)成型與熔模精密鑄造等工藝。其中砂型鑄造呈現(xiàn)出兩極分化狀態(tài):一類是日趨衰退的手工粘土和水玻璃砂型,采用單箱或疊箱鑄造,因其性能差、生產(chǎn)效率低,目前除在邊遠(yuǎn)落后地區(qū)還有少量小企業(yè)應(yīng)用,大部分已淘汰。另一類則是大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)的典型,如“迪莎(DISA)”擠壓造型生產(chǎn)線也叫“射擠壓垂直分型無(wú)箱造型線”,只要鐵水供的上,單線產(chǎn)量可輕而易舉干到年產(chǎn)幾萬(wàn)噸。全球耐磨材料產(chǎn)量排名第一的比利時(shí)馬格托公司,其分布在世界各地如泰國(guó)、印度等地鋼球生產(chǎn)線,總計(jì)年產(chǎn)約60萬(wàn)噸鋼球,大部分即采用迪莎線生產(chǎn)。但這種生產(chǎn)線設(shè)備投資大、生產(chǎn)成本較高,中小型企業(yè)上馬要慎重。而另一類,即近十多年來(lái)蓬勃發(fā)展的樹(shù)脂砂造型線(含舊砂再生),在完成了類似水泥工業(yè)國(guó)產(chǎn)PC窯2000年后的成熟化進(jìn)程,大幅度降低投資造價(jià)后,目前得到迅猛發(fā)展。它以精密的尺寸、漂亮的外觀,高效的勞動(dòng)生產(chǎn)率,在小規(guī)格鋼球、段,尤其是高鉻微球、微段生產(chǎn)中顯示出了極大的優(yōu)越性。金屬型目前是鑄球生產(chǎn)中最重要的工藝。它以優(yōu)良的急冷作用有效提高了金屬鑄球耐磨性和工藝出品率。同時(shí),其尺寸精確、外觀質(zhì)量好,尤其是絕對(duì)低的設(shè)備投資與極其簡(jiǎn)單的操作方法,使之在我國(guó)鋼球生產(chǎn)企業(yè)中占據(jù)90%以上的壟斷地位。金屬型以往多用單模,它有垂直分型和水平分型兩種。近年來(lái)絕大多數(shù)使用生產(chǎn)效率更高,勞動(dòng)強(qiáng)度更低的多球組合金屬型。離心鑄球具有非常優(yōu)良的鑄態(tài)組織和最終機(jī)械性能,生產(chǎn)出品率極高,能耗低、耗材少。不足之處是,由于單機(jī)能力限制,使得實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)變的困難,目前我國(guó)與印度有少量企業(yè)采用此工藝生產(chǎn)。EPC(消失模)工藝生產(chǎn)鑄球,尺寸精度好、生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低。不足之處是因其散熱性能較差,鋼球組織不夠致密,耐磨性能較同等化學(xué)成份金屬型要差30%以上。同時(shí)鋼球內(nèi)部避免不了有沖砂現(xiàn)象,在大直徑磨機(jī)中應(yīng)用存在,碎球率較高問(wèn)題。熔模鑄造是古老的生產(chǎn)工藝,技術(shù)相當(dāng)成熟。它具有產(chǎn)品尺寸精度極高優(yōu)點(diǎn)。但工序多、成本高,目前只在鑄造條件有制約鑄球產(chǎn)品,如流動(dòng)性差的高鉻鑄鐵生產(chǎn)微球、微段時(shí),尚有少量應(yīng)用。除此以外,尚有先進(jìn)的半固態(tài)成型技術(shù),鄭州鼎盛公司曾在此做了部分研究工作,試驗(yàn)結(jié)果顯示出性能先進(jìn)、能耗降低的可喜前景,但具體商業(yè)應(yīng)用尚有許多工作要做?;厥滓徊恐袊?guó)鋼球大發(fā)展史幾乎是與改革開(kāi)發(fā)同時(shí)起步的。改革開(kāi)放初期,我國(guó)鑄球生產(chǎn)與國(guó)外先進(jìn)水平存在著巨大的差距,熔煉設(shè)備大多使用落后的沖天爐,產(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,環(huán)境污染更不必說(shuō),更有時(shí)下鮮見(jiàn)的一景是:有時(shí)是父子有時(shí)是朋友三倆組合,挑著一副貨郎擔(dān)一頭挑著風(fēng)機(jī)一頭擔(dān)著球模,走街串巷。進(jìn)一個(gè)水泥廠談好價(jià)錢,利用水泥廠廢鐵,在廠內(nèi)一角找兩個(gè)汽油桶,耐火泥一糊便成了一個(gè)土沖天爐。因爐子屁股帶一個(gè)搬杠,俗稱“猴子爐”。填上焦炭,裝上碎鐵,風(fēng)機(jī)一接便呼呼響,不一會(huì)狼煙滾滾,半天終見(jiàn)紅紅的鐵水涓涓流出,父子倆一個(gè)搬爐一個(gè)端勺,上下翻飛,手腳齊動(dòng),火紅的鐵水伴著父子倆的汗水一起流入烏光的球模中……只見(jiàn)一個(gè)個(gè)說(shuō)不清什么化學(xué)成份,更說(shuō)不準(zhǔn)性能的鐵球就這樣出爐了。待辛勤勞作了幾天,一頓好酒好飯晚上伴著香甜的酣夢(mèng)。第二天清晨,父子倆懷里揣上水泥廠給的幾百元辛勤勞動(dòng)換來(lái)的工錢,迎著初升的太陽(yáng),快樂(lè)地游走希望的下家……這就是我們的鋼球生產(chǎn)前輩起步的一個(gè)側(cè)影。如今的鋼球企業(yè)家基因中沒(méi)準(zhǔn)就有這樣傳承出來(lái)的成份呢。與此同時(shí),伴隨著改革開(kāi)放后我國(guó)粉碎工業(yè)的高速發(fā)展,無(wú)數(shù)中國(guó)鋼球企業(yè)、鋼球“人”嘔心瀝血,在短短的二、三十年間探索、打拼、創(chuàng)造出了一個(gè)全球規(guī)模最大,性價(jià)比最高,極富創(chuàng)新性與中國(guó)特色的,一個(gè)巨大的現(xiàn)代鋼球產(chǎn)業(yè),書(shū)寫(xiě)了一篇足以改變世界鋼球史的,令人蕩氣回腸、絢麗多彩的中國(guó)鋼球奮進(jìn)史。至于目前關(guān)于鋼球發(fā)展的前景有各種各樣的預(yù)測(cè)也很正常,其中水泥生產(chǎn)“無(wú)球化”便是其中之一。其實(shí)不然,立磨固有其諸多優(yōu)勢(shì),在節(jié)能指標(biāo)上尤為突出,但在當(dāng)今這個(gè)早已證明了的:模式不求最極端但求最合適,單項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)不求最頂尖但求綜合效益與回報(bào)率最高,多種技術(shù)、工藝共存共生互相補(bǔ)充。企業(yè)因天、因時(shí)、因人、因地相制宜,選擇最合適自己發(fā)展的技術(shù)、生產(chǎn)模式乃真正競(jìng)爭(zhēng)存亡之道的時(shí)代,“無(wú)球化時(shí)代”怕是至少在相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期內(nèi),仍是立磨制造商及其利益代言人一偏概全一廂情愿的自戀式愿景吧。