Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> Производственный процесс

Прокатный цех Цех валков и валков


Цех прокатных валков и валков

Валки являются основным и очень дорогостоящим расходным материалом прокатного стана. Они используются для прокатки стали на прокатном стане, и их производительность зависит от многих факторов, включая используемые материалы и нагрузки, которым они подвергаются во время эксплуатации. На конструкцию валка влияют ограничения, накладываемые нагрузкой прокатки, прочностью валка и крутящим моментом, доступным для прокатки. В случае плоской прокатки на нее также влияет допуск на изгиб валков и искривление валков. Конструкция ролика рассчитана на нагрузку и крутящий момент, необходимые для любого прохода. Кроме того, необходимо обеспечить, чтобы физические размеры и материал валка были способны выдерживать самые большие нагрузки, возникающие в процессе прокатки. Другим важным фактором, влияющим на срок службы валков, являются износостойкие свойства материала валков.



Рулонные материалы

При прокатке сталей материал валков должен выдерживать нагрузки, которые пластически деформируют подвижной состав, не подвергаясь при этом пластической деформации. При прокатке горячей стали это не составляет труда, и железные или стальные валки подходят, если они работают при температуре, значительно более низкой, чем температура подвижного состава. Использование железных или стальных валков в каждом конкретном случае зависит от конкретной задачи, которую они должны выполнять, и от того, являются ли наиболее важными характеристики ударной вязкости, устойчивости к термическому растрескиванию или ударной нагрузке или износостойкости.

Валки можно классифицировать в зависимости от материала валков (рис. 1) и способа изготовления, при этом первым основным подразделением являются (i) железные валки и (ii) стальные валки. Это деление зависит от содержания углерода в материале. В случае валков демаркационная линия обычно принимается при примерно 2,4 % C. Обычно валки обозначаются как имеющие стальную основу ниже этой цифры и железную основу выше этой цифры. Между этими двумя типами существует заметное структурное различие, поскольку в стальных базовых валках отсутствует свободный графитовый углерод. Стальные валки могут быть литыми или коваными, что дает дополнительное подразделение. Еще одно подразделение, которое выходит за рамки приведенной выше классификации, — это дуплексные валки с двойной заливкой, которые могут быть отлиты с твердосплавной внешней поверхностью и более жестким и прочным металлом, образующим центр валка.

Рис. 1. Классификация рулонов по материалам рулона  

Железные ролики

Железные валки бывают следующих типов.

Стальные валки

Стальные валки могут быть литыми или коваными. Они намного прочнее и жестче, чем железные валки, и поэтому используются там, где железный вал считается недостаточно прочным. Они позволяют использовать более тяжелые сквозняки, особенно там, где требуются глубокие канавки. Разрушения из-за ударной нагрузки происходят гораздо реже, а свойства можно значительно изменить с помощью подходящей термической обработки. Однако валки из стали C изнашиваются быстрее, чем валки из железа, из-за их низкой твердости.

Твердосплавные ролики  

Карбид вольфрама, WC или W2C, представляет собой химическое соединение, содержащее вольфрам и углерод. Чрезвычайная твердость делает его пригодным для производства прокатных валков с увеличенным сроком службы в тех случаях, когда требуется длительная прокатка. WC в сочетании со связующими материалами в виде порошка смешивают, измельчают, гранулируют и уплотняют до получения заготовок почти чистой формы, которые затем спекают в вакуумной печи. Затем некоторые валки подвергают горячему изостатическому прессованию (HIP). Затем валки шлифуют с помощью алмазных шлифовальных кругов или обтачивают на токарном станке с помощью очень твердых токарных инструментов до требуемых размеров. Эти валки обычно используются в блоках для чистовой обработки катанки и в некоторых операциях фасонного проката. Для этих валков требуется высококачественная охлаждающая вода с узким диапазоном pH и ограниченной жесткостью. Использование воды для охлаждения валов за пределами рекомендуемого диапазона рН приводит к вымыванию связующего из вала, что приводит к преждевременному разрушению поверхности вала. Доступны различные марки твердосплавных валков в зависимости от размера зерна, содержания связующего и состава связующего. Диапазон применения в последние годы расширил использование твердосплавных валков обратно на промежуточные мельницы за счет использования твердосплавной втулки, установленной на стальном валу. Крепление осуществляется механическим способом или путем создания составного валка путем запрессовки и наплавки на вал твердосплавного кольца.

Влияние легирующих элементов на валки

Влияние легирующих элементов на валки представлено в Таблице 1.

Вкладка 1 Влияние легирующих элементов на валки
Элемент валки из легированного железа Роллы из легированной стали
Углерод (C) Повышает твердость, хрупкость и износостойкость. Уменьшает пластичность, глубину охлаждения Повышает твердость, хрупкость и износостойкость. Снижает ударопрочность.
Кремний (Si) Увеличивает содержание графита, улучшает чистоту, Уменьшает глубину охлаждения Очищает сталь в соотношении 0,20–0,35 %, повышает твердость, раскисляет, способствует качественному литью
Фосфор (P) Увеличивает твердость и хрупкость. Повышает твердость и хрупкость, Снижает пластичность, Имеет тенденцию к расслаиванию
Сера (S) Увеличивает твердость, ломкость и глубину холода Увеличивает твердость и хрупкость. Уменьшает пластичность. Следует использовать с осторожностью
Марганец (Mn) Снижает отбел в нижних диапазонах, увеличивает отбел в более высоких диапазонах, повышает твердость в сочетании с никелем и хромом, повышает хрупкость Повышает твердость и ломкость. Очищающее средство для прочности на растяжение и износостойкости
Никель (Ni) Увеличивает прочность, твердость и износостойкость. Уменьшает глубину отбела  Повышает прочность, твердость и устойчивость к растрескиванию в сочетании с Cr и другими компонентами
Молибден (Mo) Увеличивает прочность, твердость и устойчивость к растрескиванию под действием огня, делает зерно более мелким  Увеличивает прочность и твердость
Ванадий (V) Увеличивает глубину охлаждения, прочность и устойчивость к растрескиванию под действием огня, снижает пластичность Повышает ударную вязкость, твердость и восприимчивость к термообработке
Хром (Cr) Всегда отвердитель; используется в сочетании с Ni или Mo или с обоими, увеличивает глубину отбела Отвердитель – лучше всего работает в сочетании с Ni или Mo или с обоими
Медь (Cu) В небольших количествах аналогично Ni  Похоже на Ni
Бор (B) Отвердитель, использовать с осторожностью  Увеличивает твердость

Типы валков, используемых на различных станах горячей прокатки

Типы валков, используемых в блюминговых и слябовых станах, сортовых и сортовых прокатных станах, сортовых станах, толстолистовых станах и станах горячей прокатки, приведены в Таблице 2, Таблице 3, Таблице 4, Таблице 5 и Таблице 6 соответственно. Выбор любого конкретного рулона зависит от производственных требований, начальной стоимости, конкретных требуемых качеств и т. д. Тесное сотрудничество с производителем рулонов желательно для обеспечения максимально возможного удовлетворения этих требований.

<тд 112">24-30 <тд 112">28-36 <тд 112">30-42 <тд 112">30-48
Вкладка 2 Типы валков для блюминга и слябинга
Тип рулона Твердость поверхности (градусы по Шору)
Кованая сталь, 0,4 % C
Стальное литье, содержание углерода от 0,4 до 0,9 %, ковкое
Стальное литье из легированной стали, от 0 до 0,5 % Mo + Ni, Cr, Mn, прочное, вязкое, устойчивое к огнестрельному растрескиванию
Стальное литье из адамита, высокое содержание углерода в полном растворе + Ni, Cr, хорошая износостойкость, но требуется обильное водяное охлаждение для предотвращения колебаний температуры

 

<тд 112">35 <тд 112">30-42 <тд 112">30-38 <тд 112">35-40 <тд 112">30-48 <тд 112">35-40 <тд 112">35-50 <тд 112">55-65 <тд 112">55-70 <тд 112">65-85 <тд 112">65-90 <тд 112">55 <тд 112">60-65
Вкладка 3 Типы валков для сортовых и сортовых прокатных станов
Тип рулона Твердость поверхности (градусы по Шору)
Кованая сталь 0,75% C, валки черновой клети
Стальное литье – от 0 до 0,5% Mo + Ni, Cr, Mn, прочное, вязкое, устойчивое к растрескиванию под действием огня
Валки с перлитным зерном, Чугун, Прочные, прочные и устойчивые к растрескиванию при воздействии огня, Прядевые валки
Специальные зерновые валки, Улучшение вышеперечисленного
Стальное литье из адамита, полное растворение с высоким содержанием углерода + Ni и Cr, хорошая износостойкость, но требуются большие колебания, черновые валки
Прямые охлаждающие валки C бесконечной длины, Следует избегать колебаний температуры, Промежуточные валки клети
Валки из адамитового сплава. Очень хорошее проникновение в твердость, требуется температурный контроль и может иметь широкий диапазон твердости и прочности. Прядевые валки
Прямые охлаждающие валки C, Высокая устойчивость к перепадам температуры, поломкам и образованию трещин на поверхности, Валки малого сечения
Улучшение охлаждающих валков бесконечного размера из сплава адамита на прямых C, овальных и направляющих валках
Охладительные валки неопределенного размера, полностью изготовленные из твердого сплава, улучшенный адамит, например, ниронит
Охлаждающие валки из высоколегированного чугуна с хорошим упрочнением, Направляющие прокатные валки
Сфероидальный графит, Черновые валки для заготовок
Сфероидальный графит, Прутковые мельницы. Большинство клетей устойчивы к растрескиванию под действием огня, Черновые валки

 

<тд 112">24-30 <тд 112">28-36 <тд 112">30-38 <тд 112">30-42 <тд 112">30-48 <тд 112">35-40 <тд 112">35-45 <тд 112">38-40 <тд 112">38-50 <тд 112">40-50 <тд 112">55-70 <тд 112">45 <тд 112">60-65
Вкладка 4 Типы валков для сортовых станов
Тип рулона Твердость поверхности (градусы по Шору)
Кованые стальные валки, черновые, промежуточные и чистовые валки
Стальное литье, содержание углерода от 0,4 до 0,9 %, черновые валки
валки с перлитным зерном, прочные, жесткие и устойчивые к растрескиванию при воздействии огня, черновые, промежуточные и чистовые валки
Стальное литье, от 0 до 0,5 % Mo + Ni, Cr, Mn, прочное, вязкое, с хорошей стойкостью к растрескиванию при воздействии огня, черновые валки
Сталь, отлитая из адамита, Высокоуглеродистая в полном растворе + Ni, Cr, Хорошо изнашивается, но требует обильного охлаждения, чтобы избежать колебаний температуры, Черновые валки
Специальные зерновые валки-улучшение выше
Гиперэвтектоидная сталь с никелем, хромом и молибденом, износостойкость и прочность примерно в равных пропорциях, черновые и получистовые валки
Прямые охлаждающие валки C бесконечной длины, Следует избегать колебаний температуры, Промежуточные валки клети
Валки из сплава адамайт, Очень хорошее проникновение в твердость, Требуют контроля температуры, Изготавливаются в широком диапазоне твердости и прочности, Промежуточные и чистовые валки
Стальное литье с Cr и W, высокая стойкость к растрескиванию и растрескиванию под действием огня, получистовые валки
Неограниченные охлаждающие валки из сплава адамайт, Улучшение вышеуказанного, Промежуточные и чистовые валки
Сфероидальный графит для реверсивных черновых валков
Сфероидальный графит для мелкосортных станов

 

<тд 112">30-38 <тд 112">40-42 <тд 112">35-40 <тд 112">55-65 <тд 112">55-65 <тд 112">65-85 <тд 112">65-90 <тд 112">75-95
Вкладка 5 Типы валков для толстолистовых станов
Тип рулона Твердость поверхности (градусы по Шору)
Валки с перлитным зерном, Чугун, Прочный, прочный и устойчивый к растрескиванию при воздействии огня, Обдирочные валки
Чугун, от 0 до 0,5 % Mo + Ni, Cr, Mn, прочный, вязкий и с хорошей стойкостью к растрескиванию при воздействии огня
Специальные зерновые валки, Улучшение перлита
Прямые охлаждающие валки C, высокая устойчивость к перепадам температуры, разрушению и образованию трещин на поверхности
То же, что и выше, но включая от 0,4 до 1,0% Mo, рабочие валки, условия стана должны быть стабильными
Неограниченные охлаждающие валки из сплава. Колебания температуры следует избегать с помощью охлаждающих, рабочих и чистовых валков
Охлаждающие валки из легированного сплава, Литой никелевый сплав, Хорошее упрочнение, Чистовые валки
Охлаждающие валки из составного сплава, Внешняя оболочка из легированного белого железа, образующая рабочую поверхность, и остальная часть из прочного серого чугуна, Подходит для сверхтонкой отделки Преимущество самозатвердевания оболочки, Рабочие валки

 

<тд 112">24-30 <тд 112">30-38 <тд 112">35-45 <тд 112">38-40 <тд 112">35-50 <тд 112">40-50 <тд 112">55-65 <тд 112">55-65 <тд 112">55-70 <тд 112">65-85 <тд 112">65-90 <тд 112">75-85 <тд 112">60-65 <тд 112">65-70
Вкладка 6 Типы валков для станов горячей прокатки
Тип рулона Твердость поверхности (градусы по Шору)
Кованые стальные валки, Рабочие валки
Стальное литье из адамита, Высокоуглеродистый в комплексном растворе с Ni и Cr, Хорошо изнашивается, но требует контроля температуры путем охлаждения, Рабочие валки
Гиперэвтектоидная сталь с никелем, хромом и молибденом, износостойкость и прочность в равных пропорциях, черновые валки
Прямые охлаждающие валки C бесконечной длины. Следует избегать колебаний температуры. Валки промежуточной клети.
Валки из сплава адамита. Очень хорошее проникновение в твердость, но требуется контроль температуры. Изготавливаются в широком диапазоне твердости и прочности. Промежуточные и чистовые валки.
Стальное литье с Cr и W, высокая стойкость к растрескиванию и растрескиванию при воздействии огня, черновые валки
Прямые охлаждающие валки C, высокая устойчивость к перепадам температуры, поломкам и образованию трещин на поверхности
То же, что и выше, но включая 0,4–1,0 % Mo, условия мельницы должны быть более стабильными и более тщательно контролироваться, рабочие валки
Неограниченные охлаждающие валки из сплава Adamite, Улучшение вышеперечисленного, Горячие отделочные и рихтовочные валки
Неограниченные охлаждающие валки из сплава, Улучшение адамита, Рабочие валки
Охлаждающие валки из сплава Чугунные валки, аналогичны охлаждающим валкам из сплава неопределенного размера, но с улучшенными качествами
Неограниченные охлаждающие валки из манганитового сплава, очень устойчивые к образованию трещин при возгорании, маркировке хвоста и растрескиванию, рабочие валки для поездов
Сфероидальный графит, Черновые валки
Сфероидальный графит, Чистовые валки
Сфероидальный графит, Опорные ролики 50–55 

Магазин проката

В функции валкового цеха входит следующее.

Периодически проводятся проверки колодок и подшипников. В функции вальцового цеха также входит шлифовка ножей ножниц, затупившихся в процессе эксплуатации в прокатном стане. Современный вальцовый цех прокатного стана имеет следующее оборудование.

Цех валков хранит индивидуальные данные о характеристиках валков и проводит анализ данных валков для увеличения срока службы валков. Для этого цех работает в тесном сотрудничестве с поставщиками валков, чтобы улучшить химические и физические характеристики валков в следующем цикле закупок. Прокатный цех также сотрудничает со следственным агентством во время анализа отказа валка в случае отказа валка, предоставляя им данные истории проката из их записи.

В функции валкового цеха также входит принятие своевременных мер по закупке валков, чтобы они могли предоставить валки для мельницы в соответствии с требованиями мельницы. Действия по закупке должны быть предприняты с учетом запасов рулонов, которые необходимо держать под контролем.

По окончании срока службы валка и достижении его ломового диаметра он перемещается в зону ломовых валков для их утилизации. Точно так же сломанные валки также перемещаются в зону утилизации валков после завершения расследования поломки валков.

В современных прокатных цехах используются два программных решения. Это система управления валковым цехом (RSMS) и система управления дефектами валков (RDMS) для полного контроля и анализа работы валкового цеха. RSMS позволяет проводить анализ от фактического мониторинга процесса шлифования/нарезания канавок до сбора и обработки данных о производстве, потреблении и требованиях с минимальными затратами ресурсов. RDMS — это мощный инструмент, повышающий и оптимизирующий производительность за счет функций глубокого управления дефектами и автоматических корректирующих действий. Дальнейший вальцовый цех должен быть полностью интегрирован с прокатным станом, и между системой прокатного стана и системой вальцового цеха должен быть обмен данными.

Планировка валкового цеха очень важна для оптимизации логистики движения валков. Необходимо предусмотреть дополнительные проезды для свободного движения вилочных погрузчиков.

Автоматизация обработки валков в прокатном цехе требует применения мер безопасности, чтобы не допустить персонал в те зоны, где операции выполняются автоматически и, следовательно, не контролируются непосредственно персоналом. Необходимо предусмотреть барьеры безопасности для обозначения границ зоны автоматической работы. Доступ в эту зону разрешен только для технического обслуживания или в аварийных целях.



Производственный процесс

  1. Литье и прокатка тонких слябов
  2. Генерация Транспорт и использование окалины
  3. Универсальные балки и их прокатка
  4. Прокатка стали на стане горячей прокатки
  5. Понимание процесса прокатки в сортовом прокатном стане
  6. Основы прокатки стали
  7. Пробойники для роликовых штифтов:использование и применение
  8. Нюансы токарно-фрезерного станка и токарно-фрезерного станка:присмотритесь!
  9. Мельничный станок и его различные подкатегории
  10. Процесс горячей и холодной прокатки