Haddehane Rulosu: Türler, Üretim ve Performans Kılavuzu

Haddehane Rulosu Nedir?

bir haddehane rulosu öyle metal haddeleme ekipmanında dönme basıncı yoluyla metal kalınlığını şekillendiren ve azaltan birincil çalışma bileşeni . Bu silindirik aletler, metal kütükleri, levhaları veya şeritleri istenen şekil ve boyutlara sıkıştırmak ve uzatmak için haddehanelere çiftler veya gruplar halinde monte edilir. Haddehane merdaneleri yüksek sıcaklık ve basınçta çalışır; bu da onları çelik üretimi, alüminyum işleme ve diğer metal şekillendirme operasyonlarının başarısı açısından kritik hale getirir.

Haddehane merdanelerinin ardındaki temel prensip şunları içerir: ters yönde dönen iki silindir arasında metalin plastik deformasyonu . Metal boşluktan geçerken ("rulo aralığı" veya "geçiş" olarak adlandırılır), rulolar uzunluğu arttırırken kalınlığı azaltan sıkıştırma kuvvetleri uygular. Modern haddehaneler, birkaç ton ağırlığındaki masif çelik levhalardan kalınlığı yalnızca 0,006 mm olan ince alüminyum folyoya kadar çeşitli malzemeleri işleyebilir.

Haddehane Merdane Çeşitleri ve Uygulamaları

İş Ruloları ve Yedekleme Ruloları

Haddehane konfigürasyonları tipik olarak iki farklı merdane tipini kullanır. İş ruloları işlenen metalle doğrudan temas eder termal ve mekanik gerilimlerin yükünü taşıyor. Bu daha küçük çaplı rulolar (tipik olarak 300-800 mm) daha iyi şekil kontrolü ve yüzey kalitesi sağlar. Çapları ulaşan yedek rulolar 1.200-1.800 mm iş merdanelerini destekler ve özellikle dört yüksek ve altı yüksek freze konfigürasyonlarında ağır yükler altında sapmayı önler.

Malzeme Bazlı Sınıflandırmalar

Haddehane Rulolarının Üretim Süreci

Haddehane merdanelerinin üretimi, optimum sertliği, aşınma direncini ve termal kararlılığı elde etmek için tasarlanmış karmaşık metalurjik işlemleri içerir. Üretim genellikle şu kritik aşamaları takip eder:

• Malzeme seçimi ve eritme - Yüksek kaliteli alaşım bileşimleri elektrik ark ocaklarında 1.600°C'yi aşan sıcaklıklarda eritilir
• Döküm veya dövme - Rulo tipine göre ergimiş metal santrifüj veya statik kalıplarda dökülmekte veya 10.000 ton basınç uygulanan hidrolik preslerde dövülmektedir.
• Isıl işlem - Kontrollü ısıtma ve soğutma döngüleri, 850-1.050°C arasında değişen söndürme sıcaklıklarıyla istenen mikro yapıları oluşturur
• İşleme ve taşlama - Hassas taşlama, Ra 0,2-0,8 mikrometre yüzey pürüzlülüğü değerlerine ve ±0,02 mm dahilinde boyut toleranslarına ulaşır
• Yüzey işleme - Gelişmiş rulolar, aşınma direncini %30-50 oranında artırmak için krom kaplama, lazerle sertleştirme veya seramik kaplamalar alabilir

Soğuk haddelemede kullanılan yüksek hızlı çelik iş merdaneleri için üretim döngüsü yaklaşık 6-8 ay İlk dökümden son teslimata kadar gerekli olan kapsamlı ısıl işlem ve kalite kontrol süreçlerini yansıtır.

Temel Performans Faktörleri ve Aşınma Mekanizmaları

Termal ve Mekanik Gerilmeler

Haddehane valsleri aşırı çalışma koşullarına dayanıklıdır. Sıcak haddeleme uygulamalarında, yüzey sıcaklıkları 600-700°C'ye ulaşabilir rulo çekirdeği 100-150°C'de kalır ve ciddi termal eğimler oluşur. Bu döngüsel ısıtma ve soğutma, silindir yüzeyinde yangın çatlakları olarak kendini gösteren termal yorulmaya neden olur. Soğuk haddeleme işlemleri, sıcaklığın daha düşük olmasına rağmen, temas basınçlarını aşan temas basınçlarına neden olur. 1.500 MPa (megapaskal) , yüzey altı yorgunluğuna ve dökülmeye yol açar.

Birincil Aşınma Modları

Haddehane valslerinin hizmet ömrü çeşitli bozulma mekanizmalarıyla sınırlıdır:

1. birbrasive wear - Haddelenmiş malzemedeki pul parçacıkları ve sert kalıntılar, sıcak haddelemede 1.000 ton başına 0,05-0,15 mm aşınma oranlarıyla kesici takım görevi görür
2. birdhesive wear - Yüksek sıcaklık ve basınçlarda, özellikle paslanmaz çelik haddelemede sorunlu olan, merdane ile iş parçası arasında metal aktarımı meydana gelir
3. Oksidatif aşınma - Yüksek sıcaklıklardaki kimyasal reaksiyonlar, pul pul dökülen oksit katmanları oluşturur ve toplam sıcak hadde aşınmasının %20-30'una katkıda bulunur.
4. Plastik deformasyon - Tekrarlanan gerilim döngüleri, namlu merkezinde rulo çapının artmasına neden olarak uygun olmayan rulo profilleri oluşturur.

Modern değirmenler uyguluyor çevrimiçi rulo taşlama sistemleri haddeyi kapatmadan rulo profillerini eski haline getirebilen, kampanya ömrünü %15-25 uzatan ve ürün kalitesi tutarlılığını artıran bir ürün.

Rulo Tasarım Yenilikleri ve Teknoloji Trendleri

Crown Kontrol Teknolojileri

Şerit genişliği boyunca eşit kalınlığın korunması, gelişmiş rulo taç tasarımlarını gerektirir. CVC (Sürekli Değişken Taç) ruloları termal genleşmeyi ve aşınmayı telafi etmek için haddeleme sırasında eksenel olarak kaydırılabilen üçüncü dereceden bir polinom eğri profiline sahiptir. SMS grubu tarafından tanıtılan bu teknoloji, modern soğuk haddehanelerde ±5 I-birimlik düzlük toleranslarına (özel bir düzlük ölçümü) ulaşır.

birlternative systems include:

• Çiftler arası haddeleme - Yararlı stres dağılımları oluşturmak için iş ruloları 3 dereceye kadar açılarla çaprazlanır
• İş rulosu bükme - Hidrolik silindirler, yuvarlanma sapmasını gerçek zamanlı olarak değiştirmek için takoz başına 1.500 kN'ye kadar kuvvet uygular
• Termal taç kontrolü - Dahili soğutma kanalları rulo sıcaklık profillerini ±2°C hassasiyetle düzenler

birdvanced Coating Systems

Rulo ömrünü uzatmak için yüzey mühendisliği çok önemli hale geldi. Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) kaplamalar 2-5 mikrometre kalınlığında titanyum nitrür veya krom nitrür katmanları uygulayarak sürtünme katsayılarını 0,3'ten 0,15'e düşürün ve aşınma direncini %300'e kadar artırın. Alüminyum soğuk haddelemede, PVD kaplı iş merdaneleri şu sonuçlara ulaştı: 80.000 tonu aşan kampanya ömrü kaplanmamış rulolar için 40.000 tona kıyasla.

Lazer yüzey işlemleri, 0,5-2 mm derinliğe ve 200-400 HV sertlik artışına sahip sertleştirilmiş bölgeler oluşturur; özellikle yuvarlanma kenarları gibi lokal aşınma alanları için etkilidir.

Bakım ve Rulo Yönetim Stratejileri

Etkili rulo yönetimi, üretim verimliliğini ve ürün kalitesini doğrudan etkiler. Önde gelen çelik üreticileri uyguluyor kapsamlı rulo programları aşağıdaki hususları optimize eder:

Taşlama ve Yeniden Bileme

İş ruloları her işlemden sonra yeniden taşlamaya tabi tutulur 8-24 saat çalışma Sıcak haddehanelerde öğütme başına 0,3-0,8 mm malzeme çıkarılır. Başlangıç ​​namlu çapı 650 mm olan tipik bir iş rulosu, izin verilen minimum 550 mm çapa ulaşmadan önce 30-50 kez yeniden taşlanabilir. Hassas taşlama makineleri, otomotiv gövde panelleri gibi yüzeye duyarlı uygulamalar için kritik olan silindiriklik ve pürüzlülük özelliklerini 0,01 mm dahilinde korur.

Kestirimci Bakım Teknolojileri

Modern değirmenler, vals koşullarını gerçek zamanlı olarak izleyen sensör sistemleri kullanır:

• Titreşim analizi Rulman bozulmasını ve yuvarlanma eksantrikliğini 0,001 mm doğrulukla tespit eder
• Termal görüntüleme kameraları 0,1°C sıcaklık çözünürlüğüyle sıcak noktaları ve soğutma sistemi arızalarını tespit edin
• Ultrasonik muayene yıkıcı bir arıza meydana gelmeden önce yüzey altındaki çatlakları ve dökülmeleri ortaya çıkarır
• birI-based wear prediction models Optimize edilmiş planlamayı mümkün kılan %85-90 doğrulukla kalan rulo ömrünü tahmin edin

Bu sistemler plansız vals değişimlerini şu şekilde azaltmıştır: %40-60 Kapsamlı kestirimci bakım programları uygulayan tesislerde, bu da tipik bir entegre çelik fabrikası için yıllık 2-5 milyon dolar tasarruf anlamına geliyor.

Ekonomik Etki ve Maliyet Hususları

Haddehane ruloları önemli bir işletme giderini temsil ediyor. Dört yüksek soğuk haddehane maliyeti için eksiksiz bir iş ve yedek rulo seti 1,5-3,5 milyon dolar sıcak şerit haddehanesinin rulo stokları ise aşılabilir 15-20 milyon dolar Yıllık 3-5 milyon ton üretim yapan bir tesis için.

Ton başına rulo tüketimi uygulamaya göre önemli ölçüde değişiklik gösterir:

• Sıcak şerit değirmenleri: Ton başına 0,80-1,50$ haddelenmiş ürün
• Soğuk haddehaneler: Ton başına 2,50-4,00$ daha yüksek hassasiyet gereksinimleri nedeniyle
• Özel ürün değirmenleri (silikon çelik, paslanmaz): Ton başına 5,00-8,00$ zorlu malzeme özelliklerini yansıtan

Optimum öğütme aralıklarına, uygun yağlamaya ve önleyici değiştirmeye odaklanan stratejik vals yönetim programları, vals maliyetlerini şu şekilde azaltabilir: %15-25 aynı anda verimi artırırken kalite kusurlarını azaltır. Yıllık 2 milyon ton üretim yapan orta ölçekli bir fabrika için bu, yılda 600.000-1.000.000 $ tasarruf anlamına geliyor.