造粒機(jī)專用鋼帶和進(jìn)口不銹鋼鋼帶的區(qū)別

楊海波

【摘 要】本文重點(diǎn)論述鋼帶式造粒機(jī)專用鋼帶與普通進(jìn)口不銹鋼鋼帶在概念上以及性能上的差別，目的是為廣大鋼帶式造粒機(jī)用戶能夠正確選用造粒機(jī)專用鋼帶，減少造粒機(jī)故障提供理論依據(jù)，同時(shí)也為設(shè)計(jì)方能夠正確給業(yè)主推薦合適的造粒機(jī)用不銹鋼鋼帶提供參考。

【關(guān)鍵詞】造粒機(jī);鋼帶;區(qū)別

中圖分類號(hào)： TQ050.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）14-0027-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.14.012

Difference Between Special Steel Strip for Granulator and Imported Stainless Steel Strip

YANG Hai-bo

（Shanghai Rebo Granulator Co.， Ltd. ?Shanghai 201614， China）

【Abstract】This paper focuses on the conceptual and performance differences between special steel strip for steel belt granulator and imported stainless steel strip. The purpose is to provide theoretical basis for users of steel belt granulator to correctly select special steel strip for granulator， reduce the failure of granulator， and provide reference for designers to correctly recommend suitable stainless steel strip for granulator.

【Key words】Granulator; Steel strip; Difference

0 引言

目前我國有上千臺(tái)鋼帶式滴落成型造粒機(jī)應(yīng)用在各行各業(yè)，如液態(tài)硫磺的造粒成型、石油樹脂及酚醛樹脂的造粒成型、石蠟的造粒成型以及橡膠助劑的冷卻成型等都在使用旋轉(zhuǎn)式滴落成型造粒機(jī)，而這些造粒機(jī)一個(gè)核心部件就是環(huán)形回轉(zhuǎn)冷卻鋼帶。鋼帶材質(zhì)為不銹鋼，壁厚約1.0毫米，寬度有1500毫米、1200毫米、1000毫米以及600毫米。這條鋼帶作用有二個(gè)，一是輸送物料產(chǎn)品，把滴落機(jī)噴灑在鋼帶上的液滴輸送到下料端;二是把液滴冷卻固化成固體顆粒，通過鋼帶背面噴灑的冷卻水取走鋼帶上表面液滴的熱量。鋼帶的損壞就會(huì)導(dǎo)致造粒機(jī)的癱瘓，無法運(yùn)行。因此，對(duì)于造粒機(jī)配備一條合適的鋼帶顯得尤為重要，鋼帶選用的不合適，造粒機(jī)故障就會(huì)頻繁發(fā)生，影響正常生產(chǎn)，本文就是針對(duì)這一主題，詳細(xì)論述造粒機(jī)應(yīng)該如何選用鋼帶。

1 鋼帶發(fā)展歷史

有記載最早的鋼帶（steel belt）是在1901年產(chǎn)生于瑞典.最初用于在木鋸廠，輸送木片，帶寬250毫米，厚度0.8毫米，長度70米。鋼帶（steel belt）實(shí)際就是硬化后高等級(jí)的冷軋帶（strip steel），早期冷軋帶（strip steel）用在制造木鋸，但隨著寬度的增加，后來不僅用來做木鋸，也開始逐漸用于做輸送帶。。鋼帶用作輸送帶有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）較好的耐磨性，（2）無延伸，（3）抗溫度變化，（4）耐濕度，（5）較好的橫向剛性，（6）單位面積重量輕，（7）價(jià)格低。

由于上述優(yōu)點(diǎn)，到1910年就有了鋼帶輸送機(jī)，到1921年鋼帶寬度就達(dá)到了400毫米。到1925年達(dá)到600毫米，1931年達(dá)到800毫米。四磙碾壓機(jī)的問世，也使得冷軋帶進(jìn)一步碾壓，轉(zhuǎn)變?yōu)殇搸У钠焚|(zhì)大幅提高，鋼帶更具備輸送帶的特性。

同時(shí)隨著鋼帶寬度的增加，鋼帶應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，從常溫輸送到高溫（300度）的烘烤輸送，鋼帶越來越顯得重要。1931年發(fā)明了不銹鋼鋼帶，使得鋼帶應(yīng)用領(lǐng)域更加拓寬，從食品到乳制品、化工及其他抗腐蝕清洗行業(yè)。到了40年代隨著技術(shù)的發(fā)展，鋼帶的等級(jí)也不斷提高，由原始冷軋帶（strip steel），再進(jìn)一步由冷磙平整機(jī)的平整，冷軋帶就提升為具有輸送性能的鋼帶了。

鋼帶是由冷軋帶或帶鋼的整平、拉伸矯直，以及后來的鋼帶表面硬化處理等轉(zhuǎn)變而來，采用這些先進(jìn)的技術(shù)機(jī)器的加工，使得鋼帶已經(jīng)從冷軋帶完全區(qū)分開來，與冷軋帶已經(jīng)有很大的本質(zhì)區(qū)別。50年代后期，鋼帶表面拋光技術(shù)的應(yīng)用，使得鋼帶等級(jí)更加提高。

2 造粒機(jī)專用鋼帶與普通不銹鋼鋼帶概念區(qū)別

我們現(xiàn)在所說的造粒機(jī)專用鋼帶，實(shí)際在國外就稱其為鋼帶，英文名字就是steel belt，它實(shí)際就是用不銹鋼材料制造的輸送帶。國內(nèi)人們通常所說的鋼帶實(shí)際是不銹鋼冷軋帶，國外稱其為帶鋼，英文名字是strip steel，它通常是由鋼鐵公司熱軋后再經(jīng)過冷軋，表面拋光處理后加工而成，因其樣子和鋼帶一樣，所以國內(nèi)把帶鋼與鋼帶統(tǒng)稱為鋼帶，混淆了它們的實(shí)際性能及用途。實(shí)際它們有著本質(zhì)區(qū)別，鋼帶是由帶鋼經(jīng)過深加工處理后，具備了輸送帶性能后而稱其為鋼帶，它具有輸送物質(zhì)的性能，它的用途就是作為輸送帶，如瑞典山特維克（Sandvik）公司制造的1200SA不銹鋼鋼帶以及奧地利百德福（Berndorf）公司制造的Nicro12.1不銹鋼鋼帶都屬于鋼帶，是專門用在造粒機(jī)及輸送機(jī)上使用的，用途明確。而帶鋼或冷軋帶可以作為多種原材料應(yīng)用在各行各業(yè)，如可以做地鐵閘機(jī)殼體、燈箱、電梯轎廂、裝飾等，一般鋼鐵公司不確定其使用用途，客戶也是按照不銹鋼薄板或薄帶成卷購入，如日本新日鐵公司制造的SUS301不銹鋼鋼帶、德國克虜伯公司制造的不銹鋼鋼帶以及奧托昆普公司制造的不銹鋼鋼帶等都不是明確專門為造粒機(jī)或輸送機(jī)使用的，屬于不銹鋼冷軋帶或帶鋼。而鋼帶是客戶按照其輸送帶性能采購的，用途明確就是用于輸送物質(zhì)。

3 專用鋼帶與普通不銹鋼鋼帶的性能指標(biāo)

要充分了解造粒機(jī)專用鋼帶與普通不銹鋼鋼帶的性能區(qū)別，首先我們要知道這兩種產(chǎn)品的制造工藝過程。

3.1 專用鋼帶的制造過程

鋼水澆鑄成型（Casting）→熱軋帶板（Hot Rolled to Band）→冷軋帶鋼（Cold Rolled to Strip Steel） AISI301#（化學(xué)成分1Cr17Ni7）→硬化處理（Hardening）→整平（Flattening）→拉伸（Stretching）→切邊（Trimming）→打磨（Grinding）→拋光（Polishing 2B）→硫化V條（Bonding V Rope）→氬弧焊接（Argon Welding）→環(huán)狀帶（Endless Belt）

3.2 普通不銹鋼鋼帶或稱帶鋼或冷軋帶的制造過程

（1）鋼水澆鑄成型（Casting）→熱軋帶板（Hot Rolled to Band）→冷軋帶鋼（Cold Rolled to Strip Steel） AISI301#（化學(xué)成分1Cr17Ni7）→拋光（Polishing 2B）→粘接V條（Gluing V Rope）→氬弧焊接（Argon Welding）

（2）鋼水澆鑄成型（Casting）→熱軋帶板（Hot Rolled to Band）→冷軋帶鋼（Cold Rolled to Strip Steel） AISI304#（化學(xué)成分0Cr19Ni9）→拋光（Polishing 2B）→粘接V條（Gluing V Rope）→氬弧焊接（Argon Welding）

3.3 專用鋼帶深加工工藝過程

（1）造粒機(jī)或輸送機(jī)的專用鋼帶是由普通不銹鋼鋼帶或稱冷軋帶或帶鋼經(jīng)過下列工藝的處理，使其具有輸送帶性能而轉(zhuǎn)變而來的，早期是兩磙碾壓以提高其硬度和降低延伸率，后來四磙碾壓機(jī)的問世，使其性能大幅提高，初具鋼帶特性。隨著技術(shù)的發(fā)展，后來又發(fā)明了多磙碾壓機(jī)，經(jīng)過碾壓柔和，鋼帶在韌性、強(qiáng)度、硬度等性能指標(biāo)提升，但鋼帶表面形狀較差

（2）為了獲得鋼帶表面的平整，采用整形機(jī)對(duì)鋼帶表面凸凹不平區(qū)域進(jìn)行整形，達(dá)到鋼帶表面的平整。

很多大型冷軋機(jī)成卷扎制的鋼帶，長度方向偏差較大，為了保證鋼帶的直線度及平度，使鋼帶在運(yùn)行中不偏離驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓，需要鋼帶很直，最大可能矯直鋼帶的直線度與平度，采用大型拉伸整平機(jī)進(jìn)行校正。

（3）為了更好地矯直平整鋼帶，最后采用小直徑多磙磙壓方法進(jìn)一步平整矯直鋼帶，釋放鋼帶內(nèi)部應(yīng)力，達(dá)到鋼帶在自由狀態(tài)不受任何外力作用下平坦，有較高的直線度和平整度。

（4）經(jīng)過前面處理工藝后，鋼帶的最大寬度一般為1522毫米，為了給造粒機(jī)配套使用，要求寬度1500毫米，鋼帶還要切邊，達(dá)到要求的直線度標(biāo)準(zhǔn)。為了鋼帶保持長時(shí)間運(yùn)行，其邊緣不易產(chǎn)生裂紋，對(duì)鋼帶的邊緣還要進(jìn)行圓角處理。

（5）鋼帶表面最后還要進(jìn)行研磨或拋光。

3.4 專用鋼帶性能指標(biāo)：

（1）化學(xué)成分%（Chemical Composition）：

（2）機(jī)械性能（Physical Measurement）：

抗拉強(qiáng)度 ?屈服強(qiáng)度 ?延伸率 ?硬度 ? ? ?疲勞極限

（3）平整度：H/L=1：125

（4）直線度：4/10000

（5）厚度公差±10%

（6）寬度公差±1mm

3.5 鋼帶的失效形式

鋼帶是一種輸送帶，安裝在造粒機(jī)或輸送機(jī)上要做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，鋼帶在機(jī)器上的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)每運(yùn)行一圈，鋼帶就要彎直2次，鋼帶所受的應(yīng)力是拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的合應(yīng)力，這個(gè)合應(yīng)力是鋼帶產(chǎn)生裂紋失效的根本原因。

為了測試鋼帶的使用壽命，對(duì)鋼帶抽樣分析，取出30個(gè)鋼帶樣本，在試驗(yàn)機(jī)上運(yùn)行。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)出如下數(shù)據(jù)：

下圖顯示，對(duì)30條鋼帶試驗(yàn)時(shí)，因應(yīng)力大于鋼帶疲勞極限值，有15條鋼帶運(yùn)行7.1萬圈或39萬圈時(shí)，就出現(xiàn)裂紋而失效，見方框。反之，可以運(yùn)行很久，見圓圈。

如果鋼帶應(yīng)力不大于鋼帶疲勞極限值，鋼帶就會(huì)運(yùn)行1百萬圈以上，超過2百萬圈，甚至更久遠(yuǎn)。

鋼帶的疲勞極限是指鋼帶在此應(yīng)力下，鋼帶運(yùn)行一百萬圈以上。鋼帶所受應(yīng)力超過疲勞極限，鋼帶就很快出現(xiàn)失效。當(dāng)然鋼帶邊角的局部應(yīng)力集中，以及鋼帶表面的變形，會(huì)導(dǎo)致鋼帶邊緣很快出現(xiàn)裂紋，鋼帶表面的變形也會(huì)很快導(dǎo)致鋼帶產(chǎn)生裂紋。

3.6 鋼帶裂紋的快速處理方法：

鋼帶產(chǎn)生裂紋后，除正常焊接修補(bǔ)外，下面幾種方法是快速處理裂紋的有效方式：

（1）鋼帶邊緣產(chǎn)生很小的裂紋，這時(shí)可以用剪刀剪掉裂紋，防止進(jìn)一步擴(kuò)散。

（2）鋼帶邊緣產(chǎn)生的裂紋較長，這時(shí)可以在裂紋的另一端鉆孔，防止進(jìn)一步擴(kuò)散。

（3）鋼帶中部區(qū)域產(chǎn)生裂紋，這時(shí)可以在裂紋的每端鉆孔，防止進(jìn)一步擴(kuò)散。

4 專用鋼帶與普通鋼帶的實(shí)際應(yīng)用差別

（1）用途不同：鋼帶是專為輸送機(jī)使用而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，稱為鋼質(zhì)輸送帶，國外稱為A Steel Conveyor Belt，有瑞典山特維克公司（Sandvik）生產(chǎn)的和奧地利百德福公司（Berndorf）生產(chǎn)的;而帶鋼是由鋼鐵公司成卷生產(chǎn)的帶狀冷軋帶，用于各行各業(yè)，切割成塊，作為裝飾用的板材、機(jī)罩、殼體等，稱為帶鋼，國外稱為A Strip Steel;有日本新日鐵生產(chǎn)的SUS301和奧托昆普生產(chǎn)不銹鋼鋼帶等;

（2）性能指標(biāo)不同：鋼帶是專為輸送機(jī)使用而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，其化學(xué)成分和物理特性及制作工藝都與帶鋼不同，其機(jī)械性能也比帶鋼高出很多，如抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率及硬度要比帶鋼高一倍多，抗彎曲強(qiáng)度是帶鋼兩倍多;平整度和直線度更是帶鋼無法達(dá)到的性能指標(biāo)，因此帶鋼用在高速機(jī)器上無法提速。

（3）使用壽命不同：鋼帶的通常使用壽命在六年以上，有的使用可長達(dá)十四年;而帶鋼用在輸送機(jī)器上使用壽命很短，特別是每天24小時(shí)連續(xù)不停運(yùn)轉(zhuǎn)的大產(chǎn)量高速機(jī)器上，帶鋼的壽命只有幾個(gè)月，最長不過一年就得頻繁維修或更換;

（4）價(jià)格差異懸殊：鋼帶的價(jià)格是按長度每米來計(jì)算的，寬度1.5米的鋼帶，每米長價(jià)格約為人民幣15000元;而帶鋼是按原材料噸位來計(jì)算的，一卷5噸，每米長價(jià)格約3000元。

（5）市場使用情況：進(jìn)口造粒機(jī)和國內(nèi)生產(chǎn)的高品質(zhì)的造粒機(jī)都使用鋼帶，而不使用帶鋼，鋼帶能夠保證造粒機(jī)無故障長周期運(yùn)行，是造粒機(jī)的核心部件;而一旦使用帶鋼就會(huì)造成機(jī)器故障頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，維修頻繁。

5 結(jié)論

綜上所述，建議造粒機(jī)或輸送機(jī)用戶應(yīng)該選用瑞典山特維克（Sandvik）公司制造的1200SA不銹鋼鋼帶或奧地利百德福（Berndorf）公司制造的Nicro12.1不銹鋼鋼帶。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Ek，o.，”Steel Belt”，Sandvik AB，Sandviken， Sweden，（1973）.

[2]Sandvik AB，“Steel Belt Conveyors”，Sandviken，Sweden，（1910）.

[3]Sandvik AB，“Transformation”，Sandviken，Sweden（1987）.

[4]Roberts，G.A.，Hamaker，J.C.，and Johnson，A.R.”Tool Steels”ASM，Metals Park，Ohio，1961.

[5]“The Steel Belt Book”A complete guide to the technology and use in conveying and sorting application.Edited by Heinz D.Helber.