自我国实行改革开放以后,国内外耐磨材料技术交流活跃。美国克莱梅克斯(Climax )钼业公司的高铬铸铁资料与美国ESCO 公司资料相继传入我国。国际耐磨材料企业比利时马格托公司产品开始进入我国市场。与此同时,国内西安交通大学、清华大学、北京农业机械化科学研究院、北京钢研总院、北京建材研究院、北京钢铁学院等科研院校也对耐磨材料展开研究。原建材部从国外引进了四条具有国际先进水平,年产100万吨的水泥生产成套设备,建成当时国内较大的四个水泥企业。河北冀东水泥厂是从日本石川岛播磨重工株式会社引进的;柳州水泥厂是从丹麦引进的;安徽宁国水泥厂是从日本三菱重工引进的;淮海水泥厂是从罗马尼亚引进的。四大水泥企业的投产给国内企业提出供应耐磨件球磨机衬板与磨球的要求。国内企业纷纷对引进设备参观学习,在消化吸收后,创新制造新材料球磨机衬板与磨球。
改革开放前,金属材料技术就在不断的发展,耐磨材料当属其中。当时的耐磨材料主要是ZGMn13高锰钢、普通白口铸铁等。冶金矿山、水泥建材、水利电力等工业领域在使用粉碎设备中大量用球磨机,而球磨机中的耐磨材料主要是衬板和磨球。当时衬板主要是用ZGMn13高锰钢制成,而ZGMn13高锰钢主要生产厂家有4个:上海机修总厂、衡阳冶金机修厂、沈阳重型机器厂、唐山水泥机械厂。其中,唐山水泥机械厂年产量达到了8000吨。而现在年产量万吨耐磨材料铸件的企业接近20家,耐磨材料的牌号已超过100个。
球磨机内除消耗大量的衬板之外,还要消耗大量的磨球。当时磨球材料大多是低碳钢锻球。低碳钢锻球在水泥工业平均单耗为1200克/吨水泥;在黑色金属矿山平均单耗为2150克/吨铁矿;在电力磨煤平均单耗为1000克/吨煤;在有色金属矿山平均单耗为2980克/吨铜矿。可谓磨耗太大,浪费惊人。沈阳铸造研究所等单位研制成功的中锰稀土球墨铸铁材料,用于制造中锰稀土球墨铸铁磨球其硬度可达HRC 44,硬度较高,有一定的强度和韧性。唐山水泥机械厂于1966年建成当时国内条中锰稀土球墨铸铁磨球机械化生产线。该材质磨球在水泥工业平均单耗降至600克/吨水泥。湖南水口山矿物局铅锌矿建成的中锰稀土球墨铸铁机械化生产线将两种球耗做对比,低碳钢锻球平均单耗945克/吨铅锌矿,而中锰球墨铸铁球平均单耗为328克/吨铅锌矿。但是在中锰稀土球墨铸铁的生产使用中发现该球质量难以控制,当硬度大于HRC45时,平均单耗不降反增,铅锌矿粉碎单耗增至1500克/吨铅锌矿,因而未能大规模推广应用。唐山水泥机械厂又建成锻热淬火机对50#锻球利用锻造余热淬火自身回火使50#锻钢球的硬度达到HRC45以上,使水泥工业平均单耗降至400克/吨水泥。当时唐山水泥机械厂50#锻钢球产量达6000吨。国内还发展生产了低合金钢、45Mn2、50Mn2、轴承钢等锻轧钢球,耐磨性比低碳钢锻球要好,成为磨球的一个发展方向。
国内采用铸造磨球的生产工艺还有离心机铸球工艺,包括立式离心铸球机、卧式离心铸球机,还有消失模(EPC)铸造磨球和熔炼铸造(椎20mm以下磨球工艺铸造)。除磨球之外还有磨段的生产工艺,目前主要有滚筒式铸段机、条形铸段模、砂型型板铸段以及组合形铸段模等。上述列举的生产厂家成功地采用金属型铸球机械化的生产线有:金属型上型覆砂,上、下型覆砂,下芯以及覆模砂机械化生产线。
当前,我国磨球消耗量已超过200万吨,铸造磨球的生产厂家已有1000多家,而年产量超过1万吨的不到10家,包括列举建成铸造磨球机械化生产线的5家在内,其他厂家大多数年产量在3000吨以下。而年产量不超过3000吨的工厂因产量小、品种多,采用铸造磨球机械化生产线的效率就不能充分发挥,所以,目前仍然采用金属型手工生产方式,金属型的钢球模具还有一定的发展空间与市场。在以金属型手工生产的基础上,可以实行半机械化生产,减轻劳动强度,提高生产效率。例如,将金属型放置在辊道上可以推动,浇注可采用单轨滑动吊钢水包手工浇注,可以将两个以上钢水包同时浇注。钢水包视铸球数量及大小不同而采用底浇或倾嘴浇,浇注完毕环行至起点。对于金属型开模、合模以及金属型翻转也可设计机械装置完成。铸造磨球的平均单耗比改革开放之前有大幅度降低,无论是机械化生产线或金属型手工生产,其平均单耗指标均达到国际先进水平。
磨球在耐磨材料中占很大比重,国内需求量与对外出口量逐年递增,对磨球的耐磨性要求更高。因此,磨球的制造工艺方法及技术装置水平要不断创新,提量、扩大产量、降低成本以适应市场激烈竞争的需要,同时还面临着科技与经济发展带来的挑战。