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砂轮与钢坯修磨的原理

类型:砂轮 加入时间:2013-1-7
砂轮与钢坯修磨的原理
早期,钢坯修磨作业采用陶瓷结合剂砂轮和树脂结合剂砂轮。由于陶瓷结合剂砂轮回转强度、冲击强度都不如树脂结合剂砂轮高,故后来逐步由树脂结合剂砂轮代替了陶瓷结合剂砂轮。
板坯修磨机是冶金企业对不锈钢连铸坯进行表面加工的设备,经过砂轮对钢坯表面的磨削,去除氧化层和表面缺陷,是提高产品质量的重要手段之一。影响该工序成本的重要因素是金属去除率和磨削比。金属去除率用单位时间内磨掉的金属重量来评价,磨削比是指磨掉的金属重量与消耗的砂轮重量之比。根据磨削动力学原理,要达到大的金属去除率,主要的方法是提高砂轮的线速度和增大磨削压力。但是,提高磨削压力和砂轮线速度会影响砂轮使用寿命,因此,必须寻求良好加工工艺。
我国钢坯修磨,原来多采用悬挂式修磨机。这种修磨机的缺点是磨削压力小(用人施加压力,一般压力为10~40Kg、速度30~40M/S)磨削效率低、修磨质量差,难以实现钢坯的“全扒皮”作业,另外,工人的劳动强度大,操作环境条件恶劣,影响工人的人身健康等。这种磨削工艺落后。已不能适应我国钢铁工业的现代化生产。目前我国对钢坯修磨作业也非常重视,不断地进行研究,自己设计和从国外引进了一定数量的现代化磨钢坯机,并相应地进行磨钢坯砂轮的研究,来满足我国钢铁工业日益发展的需要。国外从60年代起对重负荷磨削进行大力研究,为解决钢坯修磨的机械化问题、磨削效率问题,2000年创造了高速重负荷磨削工艺。这种磨削工艺的特点是对修磨机来讲需要使用大马力的修磨机,它磨削负荷大,操作已实现机械化和自动化,因而磨削效率大大提高,每小时磨除金属量可高达500~800Kg:从砂轮制造来讲,对砂轮提出了更高的要求,砂轮用磨料要采用特殊磨料(粗粒度),要能够承受高的磨削压力,砂轮使用速度要达到80米/秒以上,硬度要达到超硬级,才能满足重负荷磨削工艺的苛刻要求。目前国外已制造和使用了能承受磨削压力1000Kg,砂轮使用速度达90米/秒的树脂高速重负荷砂轮。目前国外对砂轮的研究方向是:砂轮使用速度100米/秒以上,负荷压力为1000~1500Kg,磨削效率即金属磨除量每小时达到800~1000Kg,磨削比达到200~250,这样磨削钢坯成本会大大降低,为原来的五分之一。据统计,钢铁部门所使用的砂轮中,树脂磨具占85%,这85%的树脂磨具中,重负荷磨具占45%,中负荷磨具占30%,低负荷磨具占10%。另树脂重负荷和中负荷磨具与国家粗钢产量、特别是特殊钢产量的关系也极为密切。
   重负荷荒磨的技术特点包括:(1)磨削压力、砂轮速度和金属磨除率高、磨削功率大,要求机床具有足够的刚度和强度;(2)使用高强度、高硬度和粗粒度的重负荷荒磨砂轮。一般均采用树脂结合剂和棕刚玉、微晶刚玉、烧结刚玉和锆刚玉等高韧性磨料,超硬级硬度,且砂轮不需要修整;(3)采用干式磨削方式。
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