لفات مطحنة الدرفلة: دليل اختيار المواد لفة العمل ولفة النسخ الاحتياطي، والصلابة، ووضع الفشل

في مطحنة الدرفلة، تعتبر اللفات هي المكونات الأكثر أهمية والأكثر استهلاكًا في نفس الوقت. قد تقوم لفة العمل في حامل تشطيب الشريط الساخن بلف ما بين 3000 إلى 8000 طن من الفولاذ قبل سحبها من المصنع لإعادة طحنها. قد تستمر اللفة الاحتياطية في نفس المطحنة من 6 إلى 18 شهرًا قبل أن تتطلب إعادة طحن كبيرة. ولكن عندما تفشل اللفة قبل الأوان - من خلال التشظي أو التشقق أو الكسر - فإن العواقب تمتد إلى ما هو أبعد من تكلفة اللفة نفسها: توقف الطاحونة غير المخطط له، وعيوب سطح الشريط التي تؤدي إلى رفض العملاء، وتلف اللفات المجاورة ومكونات غلاف الطاحونة، والتعطيل اللوجستي لتغيير اللفة غير المجدول. في مطاحن الشريط الساخن عالية الإنتاج، يمكن أن يكلف تغيير واحد غير مخطط له في اللفة ما بين 50000 إلى 200000 دولار أمريكي من الإنتاج الضائع.

السبب الجذري لغالبية حالات فشل اللفة المبكرة ليس عيبًا في التصنيع. إنه عدم تطابق بين مادة اللف وظروف الخدمة الفعلية للحامل - صلابة غير صحيحة للتحميل الحراري والميكانيكي، أو صلابة غير كافية لتحميل تأثير التمرير، أو درجة مادة لا يمكنها تحمل الدورة الحرارية لمياه التبريد وملامسة الشريط الساخن. يوفر هذا الدليل الإطار الفني المنهجي لاختيار مادة اللف الصحيحة لكل موضع حامل، وفهم معلمات الصلابة التي تحكم مقاومة التآكل والكسر، وتشخيص أوضاع الفشل التي تشير إلى عدم تطابق المادة أو العملية.

الجزء الأول: المتطلبات الوظيفية لدرفلة الدرفلة

قبل اختيار مادة اللفافة، من الضروري فهم ما هو مطلوب من اللفة فعله بالفعل - ولماذا لا يمكن لأي مادة واحدة أن تلبي جميع المتطلبات في وقت واحد.

1.1 المتطلبات الخمسة المتنافسة

يجب أن تكون لفة عمل مطحنة الدرفلة في وقت واحد:

1. تحمل ضغط التلامس العالي - يتجاوز ضغط التلامس بين لفة العمل والشريط في حوامل تشطيب الشريط الساخن عادةً 800-1200 ميجا باسكال؛ في مصانع الشريط البارد يمكن أن تصل إلى 1500-2500 ميجا باسكال. يجب أن تتمتع مادة اللفة بقوة ضغط وصلابة كافية لمقاومة التشوه البلاستيكي لسطح اللفة تحت هذه الضغوط.

2. مقاومة الصدمات الحرارية الدورية - في الدرفلة على الساخن، يتم تسخين سطح اللفة إلى 400-700 درجة مئوية عن طريق ملامسة الشريط الساخن، ثم يتم إخماده على الفور بماء التبريد. تولد هذه الدورة الحرارية ضغوطًا حرارية دورية على سطح اللفة، مما يتسبب في حدوث شقوق التعب الحراري (شقوق الحريق) إذا كانت المادة لا تتمتع بمقاومة كافية للتشقق الحراري.

3. الحفاظ على صلابة السطح وخشونته خلال الحملة - يجب أن يحافظ سطح اللفة على صلابة وخشونة السطح بشكل ثابت على مدى مئات إلى آلاف الأطنان المدرفلة لكل حملة. يؤدي التآكل السريع إلى تغيير شكل اللفة، مما يؤثر على تسطيح الشريط ودقة الأبعاد.

4. تجنب عيوب السطح - ينتقل فحص الحرارة، والتشظي، والشقوق النارية، وعلامات النطاق على سطح اللفة مباشرة إلى سطح الشريط، مما يتسبب في فشل جودة المنتج ورفض العملاء.

5. توفير هامش أمان كافٍ للكسر - يجب ألا تتكسر اللفة بشكل كارثي تحت أحمال الانحناء والالتواء لعملية التدحرج. تعتبر اللفة المكسورة في مطحنة شريطية ساخنة حدثًا كارثيًا يمكن أن يؤدي إلى إتلاف مبيت المطحنة، والبكرات المجاورة، وأدلة الشريط.

1.2 المفاضلة الأساسية: الصلابة مقابل الصلابة

التحدي الرئيسي في اختيار المواد المدرفلة هو أن الصلابة (مقاومة التآكل) والمتانة (مقاومة الكسر) ترتبطان عكسيا في معظم المواد. زيادة محتوى الكربون والسبائك لرفع الصلابة يقلل من صلابة الكسر. هذا يعنى:

• حوامل التخشين - تخفيضات كبيرة، وأحمال عالية التأثير، وصدمة حرارية شديدة ← إعطاء الأولوية للصلابة على الصلابة ← استخدام مواد أقل صلابة وأكثر صلابة

• حوامل التشطيب - تخفيضات أصغر، وأحمال تأثير أقل، ولكن متطلبات جودة السطح شديدة ← إعطاء الأولوية للصلابة ومقاومة التآكل ← استخدام مواد ذات صلابة أعلى

• بكرات عمل المطحنة الباردة - لا توجد صدمة حرارية، ولكن ضغوط تلامس شديدة ← إعطاء الأولوية للصلابة العالية جدًا وقوة الكلال ← استخدام سبائك الفولاذ المطروقة مع تصلب عميق

هذا الاختلاف في المتطلبات الخاصة بالحامل هو السبب وراء استخدام مطحنة الدرفلة مواد لف مختلفة في حوامل مختلفة - لا توجد مادة لف عامة تخدم جميع المواضع على النحو الأمثل.

الجزء 2: طرق تصنيع اللفات – المزورة مقابل المصبوبة

2.1 لفات مزورة

يتم إنتاج اللفات المطروقة عن طريق التشكيل المفتوح لسبائك الصلب، تليها المعالجة الحرارية (التبريد والتلطيف، أو التصلب التفاضلي). عملية تزوير:

• ينقي بنية الحبوب - يكسر بنية السبائك الخشنة، وينتج حبيبات ناعمة وموحدة

• يزيل المسامية الداخلية - يعمل الحدادة على إغلاق فراغات الانكماش ومسام الغاز المتأصلة في سبائك الصب

• يوفر قوة اتجاهية - يتبع تدفق الحبوب شكل اللفة، مما يزيد من القوة في الاتجاه المحوري (أمر بالغ الأهمية لمقاومة الانحناء)

• يتيح تصلبًا عميقًا وموحدًا - يمكن تصلب اللفات المطروقة من خلال التصلب أو التصلب التفاضلي (السطح الصلب، النواة الصلبة) مع التوحيد الممتاز

القوائم المزورة هي المعيار لـ:

• الأسطوانات الاحتياطية (جميع أنواع المطاحن) - تتطلب أحمال الانحناء الشديدة صلابة الكسر التي لا يمكن توفيرها إلا بالطرق

• بكرات عمل حامل التخشين لمطحنة الشريط الساخن - تتطلب الأحمال عالية التأثير صلابة مصوغة

• بكرات عمل المطاحن الباردة - تتطلب ضغوط التلامس الشديدة بنية نظيفة وخالية من العيوب من الفولاذ المطروق

• لفات عمل مطحنة الألواح ذات التحميل العالي

مواد لفة مزورة نموذجية:

2.2 رولز المصبوب

يتم إنتاج لفات الصب عن طريق صب المعدن المنصهر في قالب. تسمح عملية الصب بمرونة أكبر في التركيب والهندسة مقارنة بالتزوير، وهي عمومًا أقل تكلفة بالنسبة للفات ذات القطر الكبير. يتم إنتاج لفات الزهر بواسطة:

• صب الرمل – للأشكال الكبيرة والمعقدة؛ انخفاض دقة الأبعاد

• الصب بالطرد المركزي — معيار لفات الصب عالية الجودة؛ تعمل قوة الطرد المركزي أثناء الصب على دفع الكربيدات الكثيفة إلى الطبقة الخارجية (القشرة) بينما يتصلب اللب الداخلي بهيكل أكثر صرامة وأقل كربيد. وينتج عن ذلك هيكل مركب طبيعي — غلاف صلب مقاوم للتآكل فوق قلب صلب.

أنواع وتطبيقات لفة المصبوب:

2.3 المزورة مقابل المصبوبة - متى تختار أيهما

الجزء 3: اختيار المواد الخاصة بالحامل

3.1 مطحنة الشريط الساخن (HSM) — اختيار لفة العمل عن طريق الحامل

تعد مطحنة الشريط الساخن هي البيئة الأكثر تطلبًا لبكرات العمل، حيث تجمع بين درجات حرارة التلامس العالية (درجة حرارة دخول الشريط 1050-1150 درجة مئوية عند التخشين، 850-950 درجة مئوية عند الخروج النهائي)، وقوى التدحرج العالية، وتبريد الماء القوي.

حوامل التخشين (R1 – R2):

• درجة حرارة الشريط: 1,050-1,150 درجة مئوية

• قوة التدحرج: عالية جدًا (تصل إلى 40-60 مليون نيوتن)

• تحميل التأثير: شديد (حجم، أطراف المحاصيل، الحصى)

• الأولوية: مقاومة الكسر ومقاومة الشقوق الحرارية على مقاومة التآكل

• المواد الموصى بها: الفولاذ المطروق Cr2 أو Cr3، أو الفولاذ المصبوب عالي القوة

• الصلابة: HS 40–55 (350–480 HB)

• الأساس المنطقي: أحمال التأثير الشديدة من الحجم ونهايات المحاصيل عند المدرجات الخشنة تجعل مقاومة الكسر هي المتطلب الأساسي. إن اللفة الأكثر صلابة والتي توفر مقاومة أفضل للتآكل ولكن صلابة أقل سوف تنكسر في ظل هذه الظروف.

منصات التشطيب F1 – F3 (تشطيب الدخول):

• درجة حرارة الشريط: 950-1050 درجة مئوية عند الدخول

• قوة التدحرج: عالية (20-40 مليون نيوتن)

• تحميل التأثير: معتدل

• الأولوية: التوازن بين مقاومة التآكل ومقاومة التشقق الحراري

• المواد الموصى بها: الحديد الزهر عالي الكروم (الطرد المركزي) أو شبه HSS مزورة

• الصلابة: HS 65–75 (540–620 HB)

• الأساس المنطقي: تشهد حوامل تشطيب المدخل أحمالًا حرارية عالية من الشريط الساخن ولكن تأثيرًا أقل من التخشين. يوفر الحديد الزهر عالي الكروم مقاومة التآكل اللازمة لعمر الحملة المقبول مع الحفاظ على مقاومة كافية للتشقق الحراري.

حوامل التشطيب F4 – F7 (الخروج من التشطيب):

• درجة حرارة الشريط: 850-950 درجة مئوية

• قوة التدحرج: معتدلة (10-20 مليون نيوتن)

• تحميل التأثير: منخفض

• الأولوية: أقصى قدر من مقاومة التآكل وجودة السطح

• المواد الموصى بها: الفولاذ عالي السرعة (HSS) - مصبوب أو مزور

• الصلابة: HS 75-90 (620-720 HB)

• الأساس المنطقي: تحدد حوامل تشطيب الخروج جودة سطح الشريط النهائي ودقة الأبعاد. توفر بكرات HSS عمرًا أطول للحملة بمقدار 3 إلى 5 مرات مقارنة بلفات الكروم العالية في هذه المدرجات، مما يقلل من تكرار تغيير اللفة ويحسن اتساق سطح الشريط. إن التحميل المنخفض التأثير عند منصات الخروج يجعل المتانة المنخفضة لـ HSS مقبولة.

3.2 مطحنة الشريط الساخن — اختيار اللفة الاحتياطية

لا تتلامس الأسطوانات الاحتياطية في مطحنة الشريط الساخن مع الشريط - فهي تدعم بكرات العمل وتنقل قوة التدحرج عبر مبيت المطحنة. تختلف متطلباتهم بشكل أساسي عن قوائم العمل:

• المتطلب الأساسي: مقاومة كلال الانحناء — اللفة الاحتياطية عبارة عن عارضة كبيرة محملة بقوة التدحرج، ويجب أن تقاوم الانحناء الدوري دون حدوث تشققات الكلال

• المتطلبات الثانوية: مقاومة إجهاد التلامس عند واجهة لفة العمل/لفة النسخ الاحتياطي - يمكن أن يصل ضغط التلامس بين لفة العمل ولفة النسخ الاحتياطي إلى 600-900 ميجا باسكال

• الصلابة: HS 55–70 (460–580 HB) — أقل من لفات العمل، مُحسّنة للصلابة

• المواد: الفولاذ المطروق Cr-Ni-Mo أو Cr5 - تعتبر صلابة الكسر الفائقة للفولاذ المطروق ضرورية للبكرات الاحتياطية

أبعاد لفة النسخ الاحتياطي هي عادة:

• قطر البرميل: 1,200-1,800 مم (مطحنة الشريط الساخن)

• طول البرميل: 1,800-2,200 ملم

• الوزن الإجمالي لللفة: 60-150 طن

وعلى هذا المقياس، تعد جودة الطرق - وخاصة غياب العيوب الداخلية وانتظام الصلابة من السطح إلى القلب - أمرًا بالغ الأهمية. يتم اختبار اللفات الاحتياطية بنسبة 100% بالموجات فوق الصوتية بعد التزوير والمعالجة الحرارية.

3.3 مطحنة الدرفلة الباردة - اختيار لفة العمل

يفرض الدرفلة على البارد متطلبات مختلفة بشكل أساسي على لفات العمل مقارنةً بالدرفلة على الساخن:

• لا توجد صدمة حرارية - يدخل الشريط في درجة حرارة الغرفة

• ضغوط التلامس القصوى - 1500-2500 ميجا باسكال في تشطيب الشريط البارد

• متطلبات جودة سطح عالية جدًا - يتم تحديد جودة سطح الشريط المدلفن على البارد مباشرةً من خلال حالة سطح اللفة

• سرعات دوران عالية تصل إلى 25 م/ث في المطاحن الباردة الترادفية

متطلبات لفة العمل للمطحنة الباردة:

• صلابة عالية جدًا: 60-66 HRC (فولاذ عالي السبائك) - ضروري لمقاومة تشوه البلاستيك تحت ضغوط التلامس الشديدة

• تشطيب سطحي ممتاز: Ra < 0.1 ميكرومتر بعد الطحن - يتم نقل تشطيب سطح اللفة مباشرة إلى الشريط

• قوة الكلال العالية: يجب أن تقاوم اللفة إجهاد التلامس (النقر) في ظل ملايين دورات التحميل لكل حملة

• تسطيح مرن منخفض: يحافظ معامل المرونة العالي على شكل اللفة تحت الحمل

المواد الموصى بها: الفولاذ عالي السبائك المطروقة (2% C، 12% Cr، Mo، V) - توفر هذه الدرجة مزيجًا من الصلابة العالية جدًا، وقوة الكلال الجيدة، والمتانة الكافية لخدمة المطاحن الباردة.

متطلبات لفة النسخ الاحتياطي للمطحنة الباردة:

• الصلابة: 60–75 HSC (300–420 HB) — أقل من بكرات العمل، مُحسّنة لمقاومة إجهاد الانحناء

• المواد: فولاذ Cr-Ni-Mo مُشكل مع تصلب عميق وموحد

• المتطلبات الحاسمة: يجب أن تكون الصلابة موحدة من السطح إلى عمق لا يقل عن 100-150 مم، لضمان احتفاظ اللفة الاحتياطية بقدرتها على التحمل بعد دورات إعادة الطحن المتعددة.

3.4 اختيار لفة قضيب الأسلاك ومطحنة البار

تمثل مطاحن القضبان والقضبان السلكية تحديًا مختلفًا: فاللفات أصغر (قطرها عادةً 200-600 مم)، وتدور بسرعات عالية جدًا (تصل إلى 100 م/ث في كتل التشطيب)، ويجب أن تحافظ على هندسة الأخدود الدقيقة طوال الحملة.

المواقف الخشنة والمتوسطة:

• تحميل عالي التأثير من دخول البليت وحجمه

• الموصى بها: الفولاذ المصبوب أو حديد الدكتايل (حديد SG)

• الصلابة: HS 35–55 (300–480 HB)

منصات التشطيب:

• مطلوب هندسة أخدود عالية السرعة ودقيقة

• الموصى بها: حلقات من الحديد الزهر عالي الكروم أو حلقات كربيد التنغستن

• الصلابة: HS 65–80 للكروم العالي؛ 1,400-1,600 جهد عالي لكربيد التنجستن

تعتبر حلقات لفة كربيد التنغستن الخيار الأمثل لكتل ​​تشطيب قضبان الأسلاك عالية السرعة:

• مقاومة التآكل 10-20× أعلى من الحديد الزهر عالي الكروم

• معامل مرن أعلى بمقدار 3 مرات من الفولاذ — الحد الأدنى من التسطيح المرن يحافظ على هندسة الأخدود

• القيد: متانة منخفضة جدًا للكسر - يجب استخدامها في غلاف فولاذي (لفة مركبة) ولا يمكنها تحمل الحصى أو التحميل الشديد

الجزء الرابع: قياس الصلابة والتحويل لدرفلة الدرفلة

4.1 مقاييس الصلابة المستخدمة في مواصفات اللفة

تستخدم بكرات الدرفلة مقاييس صلابة متعددة اعتمادًا على نوع اللفة ومستوى الصلابة:

التحويلات التقريبية (للإشارة فقط - تعتمد القيم الدقيقة على المادة):

4.2 تدرج الصلابة – المعلمة الحرجة

بالنسبة للفات المتصلبة بشكل تفاضلي (السطح الصلب، اللب الصلب)، فإن تدرج الصلابة من السطح إلى اللب لا يقل أهمية عن صلابة السطح. يحدد تدرج الصلابة:

• عمق تصلب فعال - عدد دورات إعادة الطحن التي يمكن أن تمر بها اللفة قبل استهلاك الطبقة المتصلبة

• توزيع الإجهاد تحت السطح - يؤدي الانتقال من السطح الصلب إلى اللب الناعم إلى إنشاء منطقة تركيز الإجهاد حيث يمكن أن تبدأ شقوق التعب تحت السطح

• خطر التشظي — إذا كانت الطبقة المتصلبة رقيقة للغاية أو كان انخفاض الصلابة مفاجئًا للغاية، فإن تركيز الضغط تحت السطح يعزز التشظي

متطلبات التدرج صلابة نموذجية:

الجزء 5: حساب إجهاد التلامس وقوة التدحرج

5.1 إجهاد التلامس الهيرتزي عند واجهة اللفة/الشريط

يعد التلامس بين اللفة الأسطوانية وسطح الشريط المسطح مشكلة تلامس خط هيرتز. الحد الأقصى لضغط التلامس (ذروة الإجهاد الهيرتزي) هو:

أين:

= قوة التدحرج (N)

= طول البرميل عند الاتصال (م)

= انخفاض معامل المرونة:

(للصلب الصلب:

)

= نصف القطر المخفض:

(لللف على شريط مسطح:

)

مثال: لفة عمل بقطر 700 مم، برميل 1600 مم، قوة دحرجة 20 مليون نيوتن:

يجب أن يكون ضغط التلامس هذا أقل من حد إجهاد التلامس للمادة (

) لتجنب الحفر والتشظي. لفات HSS،

; للحديد الزهر عالي الكروم،

.

5.2 لفة الانحناء الإجهاد

تعمل اللفة الاحتياطية (وبدرجة أقل لفة العمل) كعارضة محملة بواسطة قوة التدحرج الموزعة على طول البرميل ومدعومة عند محامل عنق اللفة. الحد الأقصى لضغط الانحناء على سطح برميل اللفة هو:

أين

هي أقصى لحظة الانحناء (N·mm) و

هو قطر البرميل (مم).

للحصول على لفة احتياطية مع قوة المتداول

يتم تطبيقه في مركز البرميل ودعمه في مراكز الرقبة (الامتداد

):

يجب أن يكون إجهاد الانحناء أقل من حد التحمل للمادة - عادةً ما يتراوح بين 250 إلى 400 ميجا باسكال للفولاذ الاحتياطي المصنوع من Cr-Ni-Mo. يعد عامل الأمان من 4 إلى 5 مقابل حد التحمل ممارسة قياسية لتصميم الأسطوانة الاحتياطية.

الجزء 6: تحليل وضع فشل اللفة

يعد فهم وضع الفشل أمرًا ضروريًا لتحديد السبب الجذري واختيار الإجراء التصحيحي الصحيح. يمكن أن يكون لنفس المظهر المرئي أسباب جذرية مختلفة.

6.1 التشظي

المظهر: تنفصل قطع كبيرة من سطح اللفة، عادةً في نمط دائري أو بيضاوي تقريبًا. عمق الشظية عادة ما يكون 5-30 ملم.

الآلية: بدء صدع الكلال تحت السطح عند الحد الأقصى لعمق إجهاد القص (عادةً 2-10 مم تحت السطح للتلامس الهرتزي)، يليه انتشار الشقوق بالتوازي مع السطح، ويتصل في النهاية بالسطح ويطلق شظية شظية.

الأسباب الجذرية:

• التحميل الزائد: تتجاوز قوة التدحرج حد كلال ملامسة اللفة — وهو السبب الأكثر شيوعًا

• الصدمة الحرارية: يؤدي التبريد المفاجئ (مياه التبريد على لفة ساخنة، أو شريط مرصوف يسبب ارتفاع درجة الحرارة المحلية) إلى خلق ضغوط حرارية شد تؤدي إلى حدوث تشققات تحت السطح

• العيوب الموجودة مسبقًا تحت السطح: تعمل الشوائب أو أشرطة الفصل أو رقائق الهيدروجين الموجودة في المادة الملفوفة كمواقع لبدء الشقوق

• عمق تصلب غير كاف: إذا تم استهلاك الطبقة المتصلبة عن طريق إعادة الطحن، فلن تتمكن المادة اللينة الموجودة تحت السطح من مقاومة ضغوط التلامس

الإجراء التصحيحي:

• تحقق من أن قوة التدحرج لا تتجاوز حد إجهاد التلامس المقدر للفة

• التحقق من نظافة مادة اللفائف (فحص UT لللفات الجديدة)

• تحقق من أن العمق المتصلب كافٍ لقطر اللفة المتبقي

• مراجعة تدفق مياه التبريد وتوزيعها

6.2 التشقق الناري (تكسير التعب الحراري)

المظهر: شبكة من الشقوق السطحية الدقيقة (فحص الحرارة) بنمط سداسي تقريبًا، بعمق يتراوح بين 0.5 و3 مم. في الحالات الشديدة، تنتشر الشقوق بشكل أعمق ويمكن أن تؤدي إلى التشظي.

الآلية: تولد الضغوط الحرارية الدورية الناتجة عن التسخين المتكرر (ملامسة الشريط الساخن) والتبريد (ماء التبريد) ضغوط شد دورية على سطح اللفة أثناء مرحلة التبريد. تتجاوز هذه الضغوط حد التعب الحراري للمادة، مما يؤدي إلى حدوث تشققات في السطح.

الأسباب الجذرية:

• تدفق مياه التبريد غير الكافي: يؤدي التبريد غير الكافي إلى ارتفاع درجة حرارة سطح اللفة بشكل مفرط

• مشاكل توزيع مياه التبريد: يؤدي التبريد غير المتساوي إلى خلق تدرجات حرارية على طول البرميل

• المواد ذات المقاومة الحرارية المنخفضة للتشققات: تتمتع المواد عالية الصلابة (HSS والكروم العالي) بمقاومة أقل للتشققات الحرارية مقارنة بالمواد الأكثر صرامة

• طول الحملة المفرط: الشقوق النارية تراكمية - اللفة التي لا يتم إعادة تأريضها بشكل متكرر كافية تؤدي إلى تراكم الشقوق النارية العميقة

الإجراء التصحيحي:

• تحقق من معدل تدفق مياه التبريد وتوزيعها عبر البرميل

• تقليل مدة الحملة (إعادة الطحن بشكل متكرر) للحوامل ذات التحميل الحراري العالي

• فكر في التحول إلى مادة تتمتع بمقاومة أفضل للتشققات الحرارية (على سبيل المثال، من HSS المصبوب إلى شبه HSS المشكل) إذا كان التشقق الناتج عن الحريق مستمرًا

6.3 النطاقات / علامات الأخدود

المظهر: أشرطة أو أخاديد محيطية على سطح اللفة، عادةً على فترات منتظمة تتوافق مع موضع حافة الشريط أو عرض شريط محدد.

الآلية: تخلق حواف الشريط تركيزًا للضغط عند منطقة تلامس الحافة. على مدار العديد من دورات التدحرج، يؤدي الاتصال المتكرر عند موضع حافة الشريط إلى تآكل تفضيلي أو تلف بسبب الإجهاد، مما يؤدي إلى إنشاء شريط أو أخدود مرئي.

الأسباب الجذرية:

• لف نفس عرض الشريط بشكل متكرر - تلامس حافة الشريط دائمًا نفس الموضع على برميل اللفة

• تاج اللف غير كافي — شكل اللف المسطح يركز الضغط على حواف الشريط

• عيوب حافة الشريط - تؤدي النتوءات أو الحواف المقلوبة على الشريط إلى إنشاء تركيزات ضغط محلية

الإجراء التصحيحي:

• قم بتغيير عرض الشريط في جدول التدحرج لتوزيع ملامسة الحافة عبر البرميل

• تحقق من صحة ملف تعريف تاج اللف بالنسبة لجدول التدحرج

• فحص الشريط الوارد بحثًا عن عيوب الحافة

6.4 كسر اللفة

المظهر: كسر كامل للفة، عادة في نصف قطر انتقال البرميل/الرقبة أو في مركز البرميل.

الآلية: يتجاوز إجهاد الكسر صلابة المادة عند الكسر (

) عند وجود صدع أو تركيز إجهاد موجود مسبقًا. عادةً ما يكون كسر اللفة حدثًا سريعًا للكسر — ويحدث فجأة دون سابق إنذار.

الأسباب الجذرية:

• الحصى (المربى الشريطي): يلتف الحصى الشريطي حول لفة العمل، مما يؤدي إلى انحناء شديد وأحمال الالتواء تتجاوز صلابة الكسر في اللفة

• كسر الصدمة الحرارية: يؤدي التبريد المفاجئ للفة الساخنة جدًا (على سبيل المثال، مياه التبريد الطارئة على اللفة التي فقدت التبريد) إلى خلق ضغوط حرارية شديدة

• الشقوق العميقة الموجودة مسبقًا: الشقوق النارية أو الأضرار المتشققة التي لم تتم إزالتها عن طريق إعادة الطحن تنتشر إلى الكسر

• عيب المواد: العيوب الداخلية (رقائق الهيدروجين، والفصل) تقلل من صلابة الكسر الفعالة إلى ما دون القيمة التصميمية

الإجراء التصحيحي:

• تحسين أنظمة الكشف عن الحصى وحماية المطاحن

• تأكد من إزالة جميع شقوق الحريق والأضرار السطحية بالكامل أثناء إعادة الطحن (تحقق من خلال فحص الجسيمات المغناطيسية)

• تحديد فحص UT بنسبة 100% لللفات الجديدة للكشف عن العيوب الداخلية

6.5 التآكل المفرط

المظهر: انخفاض سريع في قطر اللفة، وفقدان شكل اللفة (التاج)، وتدهور خشونة السطح.

الآلية: يؤدي التآكل الكاشطة من سطح الشريط (المقياس والأكسيد والشوائب الصلبة) إلى إزالة المواد من سطح اللفة بشكل أسرع من معدل التآكل التصميمي.

الأسباب الجذرية:

• مادة اللف ناعمة للغاية بحيث لا تتناسب مع التطبيق - صلابة غير كافية لظروف التلامس

• تراكم القشور — تؤدي إزالة الترسبات الكلسية غير الكافية إلى تراكم القشور الصلبة بين اللفة والشريط، مما يزيد بشكل كبير من تآكل المواد الكاشطة

• مادة لف غير صحيحة للحامل - استخدام مادة أكثر صلابة ولكن أكثر ليونة في الحامل النهائي حيث تكون مقاومة التآكل هي الأولوية

الإجراء التصحيحي:

• الترقية إلى مادة لف أكثر صلابة (على سبيل المثال، من الحديد الزهر عالي الكروم إلى HSS لحوامل التشطيب)

• تحقق من أداء مزيل الترسبات - تحقق من ضغط الماء وحالة الفوهة

• مراجعة طول الحملة وجدول إعادة التدوير

الجزء السابع: إدارة متجر الرول وإعادة الطحن

7.1 متطلبات إعادة الطحن

بعد كل حملة، يتم إعادة طحن لفات العمل لإزالة الأضرار السطحية (شقوق الحريق، والتآكل، وعلامات النطاقات) واستعادة ملف التعريف الصحيح. يجب أن يكون عمق إعادة الطحن كافيًا من أجل:

• إزالة جميع شقوق النار (عادة بعمق 0.5-2 مم) - يتم التحقق من ذلك عن طريق فحص الجسيمات المغناطيسية (MPI) بعد الطحن

• قم بإزالة جميع الأضرار المتقطعة - تم التحقق منها بصريًا وبواسطة MPI

• قم باستعادة ملف تعريف البرميل الصحيح (التاج، أو الاستدقاق، أو منحنى CVC) - تم التحقق منه عن طريق قياس ملف تعريف اللفة

الحد الأدنى لعمق إعادة الطحن: عادةً 0.5-1.5 مم لكل جانب (قطر 1-3 مم) لبكرات عمل المطحنة الساخنة؛ 0.1-0.3 مم لكل جانب للفات عمل المطحنة الباردة.

الحد الأقصى لإعادة الطحن الإجمالي: يمكن إعادة طحن اللفة حتى يصل قطر البرميل إلى الحد الأدنى للقطر المقبول (عادةً 90-95% من قطر اللفة الجديد). عند هذه النقطة، قد يتم استهلاك الطبقة المتصلبة، أو قد تصبح مقاسات محامل الرقبة الملفوفة أقل من الحجم المطلوب.

7.2 بروتوكول التفتيش لفة

7.3 تخزين اللفائف ومناولتها

يعد التخزين والتعامل غير المناسبين مع اللفات سببًا مهمًا للفشل المبكر:

• اتجاه التخزين: يجب تخزين اللفات الكبيرة (البكرات الاحتياطية، ولفات الأعمال الثقيلة) أفقيًا على دعامات على شكل حرف V - ولا يتم تخزينها رأسيًا أبدًا، مما قد يتسبب في الانحناء تحت وزنها

• درجة الحرارة: يجب ألا تتعرض اللفات لتغيرات سريعة في درجات الحرارة أثناء التخزين - يمكن أن تؤدي الصدمة الحرارية إلى حدوث تشققات في اللفات عالية الصلابة

• المناولة: يجب حماية الرقبة الملتفة أثناء المناولة - يؤدي تلف سطح الرقبة الملتفة إلى تركيزات الضغط التي يمكن أن تؤدي إلى تشققات التعب

• التشحيم: يجب تزييت المجلات ذات الرقبة الملفوفة بشكل خفيف أثناء التخزين لمنع التآكل، والذي يعمل كموقع لبدء صدع التعب

الأسئلة المتداولة

س1: ما الفرق بين لفة العمل ولفة النسخ الاحتياطي؟

لفات العمل هي اللفات التي تتصل مباشرة بالشريط الذي يتم دحرجته. وهي تحدد سمك الشريط وعرضه وجودة السطح والتسطيح. تدعم البكرات الاحتياطية بكرات العمل من الخلف، مما يمنع بكرات العمل من الانحراف تحت قوة التدحرج. في مطحنة 4-Hi، توجد بكرتان عمل (علوية وسفلية) وبكرتان احتياطيتان (علوية وسفلية). تكون بكرات العمل أصغر (قطرها عادة 500-800 ملم في المطاحن الشريطية الساخنة)، وأكثر صلابة، ويتم استبدالها بشكل متكرر. تكون البكرات الاحتياطية أكبر بكثير (قطرها 1200-1800 ملم)، وأكثر صلابة، وتدوم لفترة أطول.

س2: لماذا يتم استخدام بكرات HSS (الفولاذ عالي السرعة) في حوامل التشطيب وليس حوامل التخشين؟

تتميز بكرات HSS بصلابة عالية جدًا (HS 75–90) ومقاومة ممتازة للتآكل، مما يوفر عمرًا أطول للحملة بمقدار 3 إلى 5 مرات مقارنة بكرات الكروم العالية في حوامل التشطيب. ومع ذلك، يتمتع نظام HSS بمتانة منخفضة للكسر - فهو لا يمكنه تحمل أحمال الصدمات الشديدة الناتجة عن الحجم ونهايات المحاصيل والحصى التي تحدث في المدرجات الخشنة. تتطلب الحوامل الخشنة مواد أكثر صرامة وأقل صلابة (فولاذ Cr2/Cr3) يمكنها امتصاص طاقة الصدمات دون أن تتعرض للكسر. تتميز حوامل التشطيب بتحميل أقل تأثيرًا، مما يجعل صلابة HSS المنخفضة مقبولة مقابل مقاومتها الفائقة للتآكل.

س3: ما أسباب تساقط الشعر وكيف يمكن الوقاية منه؟

يحدث التشظي بسبب ظهور صدع الكلال تحت السطح عند أقصى عمق لإجهاد القص (2-10 مم تحت السطح)، يليه انتشار الشقوق والاختراق السطحي. الأسباب الرئيسية هي: تجاوز قوة التدحرج حد كلال ملامسة اللفة؛ العيوب الموجودة تحت السطح (الشوائب، رقائق الهيدروجين)؛ عمق تصلب غير كاف. والصدمة الحرارية. الوقاية: تحديد فحص UT بنسبة 100% للفات الجديدة؛ التحقق من أن قوة التدحرج لا تتجاوز حد إجهاد التلامس المقدر للفة؛ الحفاظ على عمق تصلب كاف من خلال تتبع تاريخ إعادة الطحن؛ ضمان التوزيع الموحد لمياه التبريد.

س4: كيف يمكنني تحديد الصلابة الصحيحة لبكرة العمل البديلة؟

تعتمد مواصفات الصلابة على موضع الحامل ونوع المطحنة. بالنسبة لحوامل التشطيب بالشريط الساخن F4–F7، حدد HS 75–90 (درجة HSS). بالنسبة لحوامل التشطيب بالشريط الساخن F1–F3، حدد HS 65–75 (حديد زهر عالي الكروم أو شبه HSS). بالنسبة لحوامل التخشين بالشريط الساخن، حدد HS 40–55 (Cr2/Cr3 مزورة). بالنسبة لبكرات أعمال المطاحن الباردة، حدد 62-66 HRC (فولاذ عالي السبائك). حدد دائمًا كلاً من صلابة السطح والحد الأدنى من الصلابة عند عمق 30 مم - لا تضمن صلابة السطح وحدها عمرًا مناسبًا للحملة إذا كانت الطبقة الصلبة ضحلة.

س5: ما هو عمق إعادة الطحن الصحيح لفات عمل الشريط الساخن؟

يجب أن يكون الحد الأدنى لعمق إعادة الطحن كافيًا لإزالة جميع شقوق الحريق - عادةً 0.5-2 مم لكل جانب (1-4 مم على القطر) لبكرات عمل الشريط الساخن. بعد الطحن، تحقق من إزالة الشقوق بالكامل عن طريق فحص الجسيمات المغناطيسية (MPI). إذا أظهر MPI شقوقًا متبقية، استمر في الطحن حتى يصبح السطح نظيفًا. لا تقم بإعادة اللفة إلى الخدمة مع وجود شقوق متبقية - فسوف تنتشر خلال الحملة التالية وتتسبب في التشظي أو الكسر.

س 6: هل يمكن إصلاح اللفات المطروقة بعد تلفها؟

يمكن إزالة الأضرار الطفيفة في السطح (التشظي الضحل وعلامات النطاق) عن طريق إعادة الطحن إذا بقي قطر كافٍ. لا يمكن إصلاح التشظي العميق (> 10-15 مم) الذي استهلك الطبقة المتصلبة - يجب إلغاء اللفة أو إعادة تقوية البرميل (إذا كان تصميم اللفة يسمح بذلك). كسر اللفة غير قابل للإصلاح. بالنسبة للبكرات الاحتياطية ذات التشظي العميق على سطح البرميل، تقدم بعض الشركات المصنعة إصلاح غلاف اللفافة — الضغط على جلبة صلبة جديدة فوق البرميل الموجود — ولكن هذا لا ينطبق إلا على تصميمات لفة محددة.

آلات ييل: رولات الدرفلة المطروقة والمصبوبة

تقوم شركة Yile Machinery بتصنيع بكرات الدرفلة المطروقة والمصبوبة المخصصة للدرفلة على الساخن، والدرفلة على البارد، ومطاحن الألواح، ومطاحن القضبان، ومطاحن الأقسام. إن قدرتنا على التصنيع المتكاملة - بدءًا من التشكيل والصب وحتى المعالجة الحرارية والطحن باستخدام الحاسب الآلي والفحص - تضمن أن كل لفة تلبي متطلبات الصلابة والشكل والجودة الداخلية لتطبيقك المحدد.

قدراتنا في تصنيع اللفائف:

• اللفات المطروقة: طرق القالب المفتوح لبكرات العمل والبكرات الاحتياطية التي يصل قطرها إلى 1500 مم؛ تشمل المواد Cr2 وCr3 وCr5 وCr-Ni-Mo وSemi-HSS والسبائك المخصصة

• لفات الزهر: صب بالطرد المركزي للحديد الزهر عالي الكروم ولفائف حديد الدكتايل؛ صب الرمل لنوى لفة احتياطية كبيرة

• المعالجة الحرارية: تصلب تفاضلي (سطح صلب، قلب صلب) مع تحكم دقيق في تدرج الصلابة؛ تصلب الحث لفات العمل

• الطحن: طحن لفة CNC لتفاوتات التشكيل ± 0.01 مم؛ التشطيب السطحي Ra < 0.4 ميكرومتر لفات المطاحن الساخنة، Ra <0.1 ميكرومتر لفات المطاحن الباردة

• الفحص: 100% اختبار بالموجات فوق الصوتية (UT) للسلامة الداخلية؛ فحص الجسيمات المغناطيسية (MPI) للتشققات السطحية؛ مسح الصلابة على كل لفة؛ شهادة قياس الملف الشخصي

المنتجات ذات الصلة والموارد التقنية:

• بكرات فولاذية مطروقة مخصصة لمطاحن الدرفلة — بكرات عمل مطروقة ولفائف احتياطية من 42CrMo وسبائك مخصصة

• حلول صناعة معالجة الصلب والمعادن - توريد المكونات الكاملة لمصانع الصلب وخطوط المعالجة

• علب التروس الصناعية للخدمة الشاقة ومخفضات السرعة - علب تروس محرك المطاحن لمحركات الدرفلة الرئيسية

• دليل اختيار علبة التروس الصناعية الحلزونية والمخروطية الحلزونية - عامل الخدمة ومنهجية تقييم عزم الدوران لعلب تروس محرك المطاحن

• تروس محيطية للخدمة الشاقة للأفران والمطاحن والمجففات — تروس حلقية كبيرة لمحركات المطاحن الدوارة

• فراغات التروس الفولاذية المطروقة والمطروقات الحلقية - الفراغات المطروقة المخصصة لتصنيع التروس واللفائف

• أعمدة الفولاذ المصبوب والمشكل للكسارات - عملية الحدادة ومرجع اختيار المواد

• التزوير بالقالب المفتوح مقابل التزوير بالقالب المغلق - دليل اختيار عملية التزوير

• حلول صناعة التعدين والأسمنت - توريد المكونات الصناعية الثقيلة

للحصول على عرض أسعار، قم بتقديم:

• ✅ نوع اللفة (لفة عمل/لفة احتياطية/لفة وسطية)

• ✅ نوع المطحنة وموقع الحامل (على سبيل المثال، مطحنة الشريط الساخن، حامل التشطيب F5)

• ✅ أبعاد اللفة: قطر البرميل × طول البرميل × الطول الإجمالي؛ قطر الرقبة وطولها

• ✅مواصفات صلابة السطح وتدرج الصلابة المطلوبة

• ✅ مواصفات المواد (أو مادة اللف الحالية للاستبدال)

• ✅الكمية وموعد التسليم المطلوب

• ✅ متاح لفة الرسم أو العينة للهندسة العكسية

بريد إلكتروني: jasmine@yileindustry.com

تقديم طلب عرض الأسعار: www.yilemachinery.com/contactus.html

يتم الرد على جميع الاستفسارات الفنية خلال 24 ساعة. يتم قبول الهندسة العكسية من لفات العينات أو اللفات البالية.

الموارد الفنية ذات الصلة

• دليل اختيار علبة التروس الصناعية الحلزونية والمخروطية الحلزونية

• دليل تركيب ومحاذاة وصيانة تروس محيط الجسم

• دليل محاذاة مرتكز الدوران للفرن الدوار

• مهاوي مزورة مقابل مهاوي الصلب المصبوب للكسارات

• تزوير القالب المفتوح مقابل تزوير القالب المغلق

• المطروقات المخصصة - فراغات التروس والمطروقات الحلقية

• حلول معالجة الصلب والمعادن

• حلول صناعة التعدين والأسمنت