Valtsimisrullid: töörulli ja varurulli materjali valik, kõvadus ja tõrkerežiimi juhend

Valtsimistehases on rullid üheaegselt kõige kriitilisemad ja enim tarbitavad komponendid. Kuumriba viimistlusstendis olev töörull võib enne veskist uuesti lihvimiseks väljatõmbamist rullida 3000–8000 tonni terast. Varurull samas veskis võib kesta 6–18 kuud, enne kui see nõuab põhjalikku jahvatamist. Kui aga rull ebaõnnestub enneaegselt – lõhenemise, lõhenemise või purunemise tõttu –, ulatuvad tagajärjed palju kaugemale kui rulli enda maksumus: planeerimata veski seisak, riba pinnadefektid, mis põhjustavad kliendi tagasilükkamise, külgnevate rullide ja veski korpuse komponentide kahjustused ning plaanivälise rullivahetuse logistilised häired. Suure võimsusega kuumribatehastes võib üks planeerimata rullivahetus maksma minna 50 000–200 000 USA dollari toodangu kadu.

Enamiku enneaegsete rullimistõrgete algpõhjus ei ole tootmisdefekt. See on mittevastavus rullmaterjali ja aluse tegelike kasutustingimuste vahel – ebaõige karedus termilise ja mehaanilise koormuse jaoks, ebapiisav tugevus läbipääsu löökkoormuse jaoks või materjali klass, mis ei talu jahutusvee termilist tsüklit ja kuuma riba kontakti. See juhend pakub süstemaatilist tehnilist raamistikku õige rullmaterjali valimiseks iga statiivi asendi jaoks, kulumis- ja purunemiskindlust reguleerivate kõvaduse parameetrite mõistmiseks ning materjali või protsessi mittevastavusele viitavate rikkerežiimide diagnoosimiseks.

1. osa: Valtsimisrullide funktsionaalsed nõuded

Enne rullmaterjali valimist on oluline mõista, mida rull tegelikult tegema peab – ja miks ükski materjal ei suuda korraga kõiki nõudeid rahuldada.

1.1 Viis konkureerivat nõuet

Valtsimistehase töörull peab samaaegselt:

1. Talub kõrget kontaktrõhku – töörulli ja riba vaheline kontaktpinge kuumriba viimistlusstendides ületab tavaliselt 800–1200 MPa; külmribaveskites võib see ulatuda 1500–2500 MPa-ni. Rullmaterjalil peab olema piisav survetugevus ja kõvadus, et vastu pidada rullpinna plastilisele deformatsioonile nende rõhkude mõjul.

2. Vastupidavus tsüklilisele termošokile – kuumvaltsimisel kuumutatakse rulli pind kuumaribaga kokkupuutel temperatuurini 400–700°C, seejärel kustutatakse koheselt jahutusveega. See termiline tsükkel tekitab rulli pinnal tsüklilisi termilisi pingeid, mis põhjustab termilisi väsimuspragusid (tulepragusid), kui materjalil on ebapiisav termiline pragude vastupidavus.

3. Säilitage pinna kõvadus ja karedus kogu kampaania ajal – rulli pind peab säilitama ühtlase kõvaduse ja pinna kareduse sadade kuni tuhandete tonnide valtsimise jooksul kampaania kohta. Kiire kulumine muudab rullprofiili, mõjutades riba tasasust ja mõõtmete täpsust.

4. Vältige pinnadefekte — kuumuse kontrollimine, lõhenemine, praod ja ribade jäljed rulli pinnal kanduvad otse riba pinnale, põhjustades toote kvaliteedi tõrkeid ja kliendi tagasilükkamist.

5. Tagage piisav purunemisohutusvaru – rull ei tohi valtsimisprotsessi painde- ja väändekoormuse mõjul katastroofiliselt puruneda. Purunenud rull kuumas ribaveskis on katastroofiline sündmus, mis võib kahjustada veski korpust, külgnevaid rulle ja ribajuhikuid.

1.2 Põhiline kompromiss: kõvadus vs sitkus

Rullmaterjalide valiku keskne väljakutse on see, et kõvadus (kulumiskindlus) ja sitkus (murdekindlus) on enamikus materjalides pöördvõrdelises seoses. Süsiniku ja sulami sisalduse suurendamine kõvaduse suurendamiseks vähendab purunemiskindlust. See tähendab:

• Karedusalused — suured vähendamised, suured löögikoormused, tugev termiline šokk → eelistage tugevust kõvadusele → kasutage madalama kõvadusega, sitkemaid materjale

• Viimistlusalused — väiksemad vähendamised, väiksemad löögikoormused, kuid äärmuslikud pinnakvaliteedi nõuded → eelistage kõvadust ja kulumiskindlust → kasutage kõrgema kõvadusega materjale

• Külmfreestöörullid – ilma termilise šokita, kuid äärmuslikud kontaktsurved → eelistada väga kõrget kõvadust ja väsimustugevust → kasutada sügavkarastusega sepistatud legeerterast

See stendipõhine nõuete varieeruvus on põhjus, miks valtspink kasutab erinevates stendides erinevaid rullmaterjale – pole universaalset rullmaterjali, mis optimaalselt teenindaks kõiki positsioone.

Osa 2: Rulli tootmismeetodid – sepistatud vs. valatud

2.1 Sepistatud rullid

Sepistatud rulle toodetakse terasvaluploki lahtisepistamise teel, millele järgneb kuumtöötlemine (karastamine ja karastamine või diferentsiaalkarastamine). Sepistamise protsess:

• Viimistleb terastruktuuri – lagundab jämeda valuploki struktuuri, tekitades peene ühtlase tera

• Kõrvaldab sisemise poorsuse – sepistamine sulgeb kahanevad tühimikud ja gaasipoorid, mis on omased valatud valuplokkidele

• Tagab suunatugevuse – viljavool järgib rulli kuju, maksimeerides tugevust aksiaalsuunas (kriitiline paindetakistuse jaoks)

• Võimaldab sügavat ja ühtlast kõvenemist – sepistatud rullid võivad olla läbikarastatud või erinevalt karastatud (kõva pind, sitke südamik) suurepärase ühtlusega

Sepistatud rullid on standardsed:

• Varuvaltsid (kõik veskitüübid) – äärmuslikud paindekoormused nõuavad murdumistugevust, mida suudab tagada ainult sepistamine

• Kuumribafreestöötlemisrullide töötlemine – suur löögikoormus nõuab sepistatud sitkust

• Külmfreestöörullid – äärmuslikud kontaktrõhud nõuavad puhast, defektideta sepistatud terasest struktuuri

• Suure koormusega plaatfreesi töörullid

Tüüpilised sepistatud rullmaterjalid:

2.2 Valatud rullid

Valatud rulle toodetakse sulametalli valamisel vormi. Valamisprotsess võimaldab koostise ja geomeetria osas suuremat paindlikkust kui sepistamine ning suure läbimõõduga rullide puhul on see üldiselt odavam. Valatud rulle toodavad:

• Liivavalu — suurte, keerukate kujundite jaoks; madalam mõõtmete täpsus

• Tsentrifugaalvalu — kvaliteetsete valurullide standard; Valamise ajal mõjuv tsentrifugaaljõud suunab tihedad karbiidid välimisse kihti (kest), samal ajal kui sisemine südamik tahkub tugevama, madalama karbiidisisaldusega struktuuriga. See loob loodusliku komposiitstruktuuri – kõva kulumiskindla kesta tugeva südamiku kohal.

Valatud rullide tüübid ja rakendused:

2.3 Sepistatud vs. valatud – millal kumba valida

Osa 3: Stendispetsiifilise materjali valik

3.1 Hot Strip Mill (HSM) – töörulli valik statiivi abil

Kuum ribaveski on töörullide jaoks kõige nõudlikum keskkond, mis ühendab endas kõrged kontakttemperatuurid (riba sisenemistemperatuur 1050–1150°C jämetöötlusel, 850–950°C viimistlemisel väljumisel), suured valtsimisjõud ja agressiivne vesijahutus.

Tööstusalused (R1–R2):

• Riba temperatuur: 1050–1150°C

• Veerejõud: väga suur (kuni 40–60 MN)

• Löögikoormus: tugev (mastaabi, viljaotsad, munakivid)

• Prioriteet: purunemiskindlus ja termilise pragunemise vastupidavus kulumiskindluse ees

• Soovitatav materjal: sepistatud Cr2 või Cr3 teras või ülitugev valuteras

• Kõvadus: HS 40–55 (350–480 HB)

• Põhjendus: Katlakivist ja viljaotstest tulenev äärmuslik löögikoormus kareduspuistute juures muudab murdumiskindluse ülimuslikuks nõudeks. Kõvem rull, mis tagab parema kulumiskindluse, kuid väiksem sitkus, puruneb sellistes tingimustes.

Viimistluslauad F1–F3 (sissesõidu viimistlus):

• Riba temperatuur: 950–1050 °C sisenemisel

• Veerejõud: suur (20–40 MN)

• Mõjukoormus: mõõdukas

• Prioriteet: tasakaal kulumiskindluse ja termilise pragunemiskindluse vahel

• Soovitatav materjal: kõrge kroomisisaldusega malm (tsentrifugaal) või pool-HSS sepistatud

• Kõvadus: HS 65–75 (540–620 HB)

• Põhjendus: Sisendviimistlusalused näevad kuumalt ribalt suurt termilist koormust, kuid väiksemat mõju kui töötlemata. Kõrge kroomisisaldusega malm tagab kampaania vastuvõetava eluea jaoks vajaliku kulumiskindluse, säilitades samal ajal piisava termilise pragunemiskindluse.

Viimistlusalused F4–F7 (viimistlusest väljumine):

• Riba temperatuur: 850–950°C

• Veerejõud: mõõdukas (10–20 MN)

• Löögikoormus: madal

• Prioriteet: maksimaalne kulumiskindlus ja pinnakvaliteet

• Soovitatav materjal: kiirteras (HSS) – valatud või sepistatud

• Kõvadus: HS 75–90 (620–720 HB)

• Põhjendus: Väljumise viimistlusalused määravad lõpliku riba pinna kvaliteedi ja mõõtmete täpsuse. HSS-rullid tagavad 3–5 korda pikema kampaaniaea kui kõrge kroomiga rullid nendes alustes, vähendades rullide vahetamise sagedust ja parandades riba pinna konsistentsi. Väiksem löögikoormus väljapääsualustel muudab HSS-i madalama sitkuse vastuvõetavaks.

3.2 Hot Strip Mill — varurulli valik

Varurullid kuumas ribaveskis ei puutu ribaga kokku — need toetavad töörulle ja edastavad valtsimisjõu läbi veski korpuse. Nende nõuded erinevad põhimõtteliselt töörullidest:

• Esmane nõue: vastupidavus paindeväsimisele – tagavararull on suur tala, mida koormab veeremisjõud ja see peab vastu pidama tsüklilisele paindumisele ilma väsimuspragudeta

• Teisene nõue: vastupidavus kontaktväsimusele töörulli/varurulli liideses – töörulli ja varurulli vaheline kontaktpinge võib ulatuda 600–900 MPa-ni

• Kõvadus: HS 55–70 (460–580 HB) – madalam kui töörullidel, optimeeritud sitkuse jaoks

• Materjal: sepistatud Cr-Ni-Mo või Cr5 teras – sepistatud terase suurepärane purunemiskindlus on varurullide jaoks hädavajalik

Varurulli mõõtmed on tavaliselt järgmised:

• Tünni läbimõõt: 1200–1800 mm (kuum ribaveski)

• Tünni pikkus: 1800–2200 mm

• Rulli kogumass: 60–150 tonni

Sellel skaalal on sepistamise kvaliteet - eriti sisemiste defektide puudumine ja kõvaduse ühtlus pinnast südamikuni - kriitiline. Varurullid on pärast sepistamist ja kuumtöötlust 100% ultraheliga testitud.

3.3 Külmvaltspink — töörulli valik

Külmvaltsimine seab töörullidele põhimõtteliselt erinevad nõuded võrreldes kuumvaltsimisega:

• Termošokki pole – riba siseneb toatemperatuuril

• Ekstreemsed kontaktrõhud — 1500–2500 MPa külmriba viimistluses

• Väga kõrged pinnakvaliteedi nõuded — külmvaltsitud riba pinna kvaliteedi määrab otseselt rullpinna seisukord

• Suured valtsimiskiirused — kuni 25 m/s tandem-külmveskites

Külmveski töövaltsi nõuded:

• Väga kõrge kõvadus: 60–66 HRC (sepistatud kõrglegeeritud teras) – vajalik plastilise deformatsiooni vastu äärmises kontaktrõhus

• Suurepärane pinnaviimistlus: Ra < 0,1 μm pärast lihvimist – rulli pinnaviimistlus kandub otse ribale

• Kõrge väsimustugevus: rull peab vastu pidama kontaktväsimusele (süvenemine) miljonite laadimistsüklite korral kampaania kohta

• Madal elastsus: kõrge elastsusmoodul hoiab rullprofiili koormuse all

Soovitatav materjal: sepistatud kõrglegeeritud teras (2% C, 12% Cr, Mo, V) – see klass annab kombinatsiooni väga kõrgest kõvadusest, heast väsimustugevusest ja piisavast sitkust külmveski kasutamiseks.

Külmveski varurulli nõuded:

• Kõvadus: 60–75 HSC (300–420 HB) – madalam kui töörullidel, optimeeritud paindeväsimuskindluse jaoks

• Materjal: sepistatud Cr-Ni-Mo teras sügava ühtlase karastusega

• Kriitiline nõue: kõvadus peab olema pinnast ühtlane vähemalt 100–150 mm sügavuseni, et tagavararull säilitaks oma kandevõime pärast mitut lihvimistsüklit.

3.4 Traatvarda ja varraste rullide valik

Trossvardade ja varraste veskid kujutavad endast teistsugust väljakutset: rullid on väiksemad (tavaliselt 200–600 mm läbimõõduga), pöörlevad väga suurel kiirusel (viimistlusplokkides kuni 100 m/s) ja peavad kogu kampaania jooksul säilitama täpse soone geomeetria.

Karastus- ja vahestendid:

• Suur mõjukoormus tooriku sisestamisest ja mastaabist

• Soovitatav: terasvalu või kõrgtugev malm (SG raud)

• Kõvadus: HS 35–55 (300–480 HB)

Viimistlusalused:

• Vajalik on suur kiirus, täpne soone geomeetria

• Soovitatav: kõrge kroomisisaldusega malmist või volframkarbiidist rullrõngad

• Kõvadus: HS 65–80 kõrge kroomisisalduse jaoks; 1400–1600 HV volframkarbiidi puhul

Volframkarbiidist rullrõngad on esmaklassiline valik kiirete valtstraadi viimistlusplokkide jaoks:

• Kulumiskindlus 10–20 korda kõrgem kui kõrge kroomisisaldusega malm

• Elastsusmoodul 3 korda kõrgem kui teras – minimaalne elastne lamendamine säilitab soone geomeetria

• Piirang: väga madal purunemiskindlus – tuleb kasutada terashülsis (komposiitrull) ja see ei talu munakivisid ega tugevat löökkoormust

4. osa: valtspingi rullide kõvaduse mõõtmine ja teisendamine

4.1 Rulli spetsifikatsioonis kasutatavad kõvadusskaalad

Valtsimisveski rullides kasutatakse sõltuvalt rulli tüübist ja kõvadusastmest mitut kõvadusskaalat:

Ligikaudsed teisendused (ainult viitamiseks – täpsed väärtused sõltuvad materjalist):

4.2 Kõvadusgradient – ​​kriitiline parameeter

Erinevalt karastatud rullide (kõva pind, sitke südamik) puhul on kõvaduse gradient pinnast südamikuni sama oluline kui pinna kõvadus. Kõvaduse gradient määrab:

• Efektiivne karastussügavus – mitu lihvimistsüklit suudab rull läbida enne, kui kõvenenud kiht kulub ära

• Pinnaaluse pinge jaotus – üleminek kõvalt pinnalt pehmele südamikule loob pingekontsentratsiooni tsooni, kus võivad tekkida maa-alused väsimuspraod

• Murdeoht – kui kõvastunud kiht on liiga õhuke või kõvaduse langus liiga järsk, soodustab pinnase pinge kontsentratsioon lõhenemist

Tüüpilised kõvadusgradiendi nõuded:

5. osa: Kontaktpinge ja veeremise tugevuse arvutamine

5.1 Hertsi kontakti pinge rulli/riba liideses

Silindrilise rulli ja lameda ribapinna vaheline kontakt on Hertsi liini kontaktprobleem. Maksimaalne kontaktrõhk (Hertzi pinge tipp) on:

Kus:

= veeremisjõud (N)

= silindri pikkus kontaktis (m)

= vähendatud elastsusmoodul:

(teras-terase jaoks:

)

= vähendatud raadius:

(rullimiseks lamedal ribal:

)

Näide: 700 mm läbimõõduga töörull, 1600 mm tünn, 20 MN veeremisjõud:

See kontaktrõhk peab olema alla materjali kontakti väsimuspiiri (

), et vältida täppide tekkimist ja lõhenemist. HSS-rullide jaoks

; kõrge kroomisisaldusega malmi jaoks,

.

5.2 Rulli paindepinge

Tagavararull (ja vähemal määral ka töörull) toimib tala, mida koormab veeremisjõud, mis jaotub piki silindri pikkust ja on toetatud rull-kaela laagritele. Maksimaalne paindepinge rulliku pinnal on:

Kus

on maksimaalne paindemoment (N·mm) ja

on tünni läbimõõt (mm).

Veeremisjõuga varurulli jaoks

kantakse tünni keskele ja toetatakse kaela keskkohtades (span

):

Paindepinge peab olema alla materjali vastupidavuse piiri – tavaliselt 250–400 MPa sepistatud Cr-Ni-Mo varurullterase puhul. Ohutuskoefitsient 4–5 vastupidavuspiiri suhtes on varurulli projekteerimise tavapraktika.

6. osa: Rulli tõrkerežiimi analüüs

Rikkerežiimi mõistmine on algpõhjuse tuvastamiseks ja õigete parandusmeetmete valimiseks hädavajalik. Samal visuaalsel välimusel võivad olla erinevad algpõhjused.

6.1 Spalling

Välimus: Rulli pinna suured tükid purunevad, tavaliselt ligikaudu ringikujulise või elliptilise mustriga. Rebenemise sügavus on tavaliselt 5–30 mm.

Mehhanism: pinnaaluse väsimusprao teke maksimaalse nihkepinge sügavusel (tavaliselt 2–10 mm pinnast allpool Hertsi kontakti korral), millele järgneb pragude levimine paralleelselt pinnaga, lõpuks ühendudes pinnaga ja vabastades pragu.

Algpõhjused:

• Ülekoormus: veerejõud ületab rulli kontakti väsimuspiiri – kõige levinum põhjus

• Soojusšokk: äkiline jahutamine (jahutusvesi kuumal rullil või riba munakivi, mis põhjustab kohalikku ülekuumenemist) tekitab tõmbetermilisi pingeid, mis põhjustavad pinnaaluseid pragusid

• Olemasolevad pinnaalused defektid: rullmaterjali kandmised, eraldusribad või vesinikhelbed toimivad pragude tekkekohtadena

• Ebapiisav karastatud sügavus: kui kõvastunud kiht kulub uuesti lihvimisel, ei suuda pehmem alusmaterjal kontaktpingetele vastu seista.

Parandusmeetmed:

• Veenduge, et veeremisjõud ei ületaks rulli nimikontakti väsimuspiiri

• Kontrollige rullmaterjali puhtust (uute rullide TÜ kontroll)

• Veenduge, et karastatud sügavus on ülejäänud rulli läbimõõdu jaoks piisav

• Vaadake üle jahutusvee vool ja jaotus

6.2 Tulekrakkimine (termiline väsimuspragu)

Välimus: peente pinnapragude võrgustik (kuumuskontroll) ligikaudu kuusnurkse mustriga, tavaliselt 0,5–3 mm sügavusega. Rasketel juhtudel levivad praod sügavamale ja võivad põhjustada lõhenemist.

Mehhanism: tsüklilised termilised pinged, mis tulenevad korduvast kuumutamisest (kuuma riba kontakt) ja kustutamisest (jahutusvesi), tekitavad jahutusfaasis rulli pinnal tsüklilisi tõmbepingeid. Need pinged ületavad materjali termilise väsimuspiiri, põhjustades pinnal pragusid.

Algpõhjused:

• Ebapiisav jahutusvee vool: Ebapiisav jahutus võimaldab rulli pinna temperatuuri liigselt tõusta

• Jahutusvee jaotusprobleemid: Ebaühtlane jahutus tekitab piki tünni termilisi gradiente

• Madala termilise pragunemiskindlusega materjal: kõrge kõvadusega materjalidel (HSS, kõrge kroomisisaldus) on madalam termilise pragude vastupidavus kui tugevamatel materjalidel

• Liiga pikk kampaania pikkus: tulepraod on kumulatiivsed – rull, mida ei jahvata piisavalt sageli, kogub sügavaid tulepragusid

Parandusmeetmed:

• Kontrollige jahutusvee voolukiirust ja jaotumist tünnis

• Suure termilise koormusega puistute puhul vähendage kampaania pikkust (lihvige sagedamini).

• Kui tulelõhenemine on püsiv, kaaluge üleminekut materjalile, millel on parem termiline pragunemiskindlus (nt valatud HSS-st sepistatud pool-HSS-ile).

6.3 Ribade/soonte jäljed

Välimus: Ringipinnad või -sooned rulli pinnal, tavaliselt korrapäraste ajavahemike järel, mis vastavad riba serva asukohale või kindlale ribalaiusele.

Mehhanism: riba servad tekitavad pinge kontsentratsiooni serva kontakttsoonis. Paljude valtsimistsüklite jooksul põhjustab korduv kokkupuude riba serva asendis eelistatud kulumis- või väsimuskahjustusi, luues nähtava riba või soone.

Algpõhjused:

• Sama ribalaiuse korduv rullimine — riba serv puutub rullitünnil alati samasse kohta

• Ebapiisav rullkroon – lame rullprofiil koondab pinge riba servadesse

• Riba servade defektid – ribal olevad pursked või ülespööratud servad tekitavad lokaalseid pingekontsentratsioone

Parandusmeetmed:

• Muutke valtsimisgraafikus riba laiust, et jaotada servakontakt üle silindri

• Veenduge, et rulli krooniprofiil oleks veeremisgraafiku jaoks õige

• Kontrollige sissetulevat riba servadefektide suhtes

6.4 Rulli purunemine

Välimus: rulli täielik murd, tavaliselt silindri/kaela ülemineku raadiuses või tünni keskel.

Mehhanism: purunemispinge ületab materjali purunemiskindluse (

) olemasoleva pragude või pingete kontsentratsiooni korral. Rullimurd on tavaliselt kiire murdumine – see tekib ootamatult ilma hoiatuseta.

Algpõhjused:

• Munakivi (riba ummistus): riba munakivi keerdub ümber töörulli, tekitades äärmuslikke painde- ja väändekoormusi, mis ületavad rulli murdumiskindlust

• Termošoki purunemine: väga kuuma rulli äkiline summutamine (nt hädajahutusvesi rullil, mis on kaotanud jahutuse) tekitab äärmuslikke termilisi pingeid

• Olemasolevad sügavad praod: tulelõhed või lõhenemiskahjustused, mida ei eemaldatud uuesti lihvimisega, levivad purunemiseni

• Materjali defekt: sisemised defektid (vesinikhelbed, segregatsioon) vähendavad efektiivset purunemistugevust alla projekteerimisväärtuse

Parandusmeetmed:

• Täiustage munakivituvastuse ja freesi kaitsesüsteeme

• Veenduge, et kõik põlemispraod ja pinnakahjustused oleksid uuesti lihvimise ajal täielikult eemaldatud (kontrollige magnetosakeste kontrollimisega)

• Sisemiste defektide tuvastamiseks määrata uute rullide 100% TÜ kontroll

6.5 Liigne kulumine

Välimus: Rulli läbimõõdu kiire vähenemine, rullprofiili (kroon) kadu, pinnakareduse halvenemine.

Mehhanism: riba pinna abrasiivne kulumine (katlakivi, oksiid, kõvad lisandid) eemaldab materjali rulli pinnalt kiiremini kui kavandatud kulumiskiirus.

Algpõhjused:

• Rullmaterjal on pealekandmiseks liiga pehme – kokkupuutetingimuste jaoks ebapiisav kõvadus

• Katlakivi kogunemine – ebapiisav katlakivi eemaldamine laseb kõva katlakivi koguneda rulli ja riba vahele, suurendades järsult abrasiivset kulumist

• Vale rullmaterjal alusele – sitkema, kuid pehmema materjali kasutamine viimistlusaluses, kus kulumiskindlus on prioriteet

Parandusmeetmed:

• Minge üle kõvemale rullmaterjalile (nt kõrge kroomisisaldusega malmist HSS-ile statiivide viimistlemiseks)

• Kontrollige katlakivieemaldaja jõudlust – kontrollige veesurvet ja düüside seisukorda

• Vaadake üle kampaania pikkus ja uuesti lihvimise ajakava

7. osa: Rullitöökoja juhtimine ja uuesti lihvimine

7.1 Nõuded lihvimisele

Pärast igat kampaaniat lihvitakse töörullid ümber, et eemaldada pinnakahjustused (põlemispraod, kulumine, ribade jäljed) ja taastada õige profiil. Taaslihvimissügavus peab olema piisav, et:

• Eemaldage kõik tulelõhed (tavaliselt 0,5–2 mm sügavused) – kontrollitud magnetosakeste kontrolliga (MPI) pärast lihvimist

• Eemaldage kõik lõhenemiskahjustused – kontrollitud visuaalselt ja MPI abil

• Taastage õige tünniprofiil (kroon, koonus või CVC kõver) – seda kontrollib rulliprofiili mõõtmine

Minimaalne lihvimissügavus: tavaliselt 0,5–1,5 mm külje kohta (läbimõõduga 1–3 mm) kuumfreestöörullide puhul; 0,1–0,3 mm külje kohta külmveski töörullide jaoks.

Maksimaalne täielik lihvimine: rulli saab uuesti lihvida, kuni silindri läbimõõt jõuab minimaalse vastuvõetava läbimõõduni (tavaliselt 90–95% uue rulli läbimõõdust). Sel hetkel võib kõvastunud kiht kuluda või rull-kaela laagri kinnitused võivad muutuda alamõõduliseks.

7.2 Rulli kontrollimise protokoll

7.3 Rullide ladustamine ja käsitsemine

Rullide ebaõige ladustamine ja käsitsemine on enneaegse rikke oluline põhjus:

• Ladustamise suund: suuri rulle (varurullid, rasked töörullid) tuleb hoiustada horisontaalselt V-ploki tugedel – mitte kunagi vertikaalselt, mis võib oma raskuse all painduda.

• Temperatuur: rullidele ei tohi ladustamise ajal sattuda kiireid temperatuurimuutusi – termiline šokk võib tekitada kõrge kõvadusega rullides pragusid

• Käsitsemine: rullikaelad peavad olema käsitsemise ajal kaitstud – rullikaela pinna kahjustus põhjustab pingekontsentratsioone, mis võivad tekitada väsimuspraod

• Määrimine: Rullkaela tihvtid tuleb ladustamise ajal kergelt õlitada, et vältida korrosioonide tekkimist, mis toimib väsimuspragude tekkekohana.

Korduma kippuvad küsimused

K1: Mis vahe on töörullil ja varurullil?

Töörullid on rullid, mis puutuvad vahetult kokku rullitava ribaga. Need määravad riba paksuse, laiuse, pinnakvaliteedi ja tasasuse. Tagavararullid toetavad töörulle tagant, vältides töörullide kõrvalekaldumist veeremisjõu mõjul. 4-Hi veskis on 2 töörulli (ülemine ja alumine) ja 2 varurulli (ülemine ja alumine). Töörullid on väiksemad (tavaliselt 500–800 mm läbimõõduga kuumribaveskites), kõvemad ja neid vahetatakse sagedamini. Varurullid on palju suuremad (läbimõõt 1200–1800 mm), sitkemad ja kestavad palju kauem.

2. küsimus: Miks kasutatakse viimistlusalustel HSS-i (kiirterasest) rulle, kuid mitte karestamisaluseid?

HSS-rullidel on väga kõrge kõvadus (HS 75–90) ja suurepärane kulumiskindlus, mis annab 3–5 korda pikema kampaaniaea kui kroomirikkad rullid viimistlusstendides. HSS-il on aga madal purunemiskindlus – see ei talu tugevat löögikoormust, mis tuleneb katlakivist, viljaotstest ja munakividest, mis tekivad karestamispuistutes. Karestamiseks mõeldud alused nõuavad sitkemaid ja madalama kõvadusega materjale (sepistatud Cr2/Cr3 teras), mis suudavad löögienergiat neelata ilma murdumata. Viimistlusalustel on väiksem löögikoormus, mistõttu HSS-i madal sitkus on vastuvõetav vastutasuks selle suurepärase kulumiskindluse eest.

Q3: Mis põhjustab rullide lõhenemist ja kuidas seda vältida?

Murdumise põhjuseks on maa-aluse väsimusprao teke maksimaalse nihkepinge sügavusel (2–10 mm pinna all), millele järgneb pragude levimine ja pinna purunemine. Peamised põhjused on: veerejõud, mis ületab rulli kontakti väsimuspiiri; olemasolevad pinnaalused defektid (sulised, vesinikuhelbed); ebapiisav karastatud sügavus; ja termiline šokk. Ennetamine: määrata uute rullide 100% TÜ ülevaatus; kontrollida, et veeremisjõud ei ületaks rulli nimikontakti väsimuspiiri; säilitada piisav karastatud sügavus, jälgides uuesti lihvimise ajalugu; tagada jahutusvee ühtlane jaotus.

Q4: Kuidas määrata asendustöörulli õiget kõvadust?

Kõvaduse spetsifikatsioon sõltub aluse asendist ja veski tüübist. Kuumriba viimistlusaluste jaoks F4–F7 määrake HS 75–90 (HSS klass). Kuumriba viimistlusaluste jaoks F1–F3 määrake HS 65–75 (kõrge kroomisisaldusega malm või pool-HSS). Kuumriba karestamisaluste jaoks määrake HS 40–55 (sepistatud Cr2/Cr3). Külmfreestöörullide jaoks määrake 62–66 HRC (sepistatud kõrglegeeritud teras). Määrake alati nii pinna kõvadus kui ka minimaalne kõvadus 30 mm sügavusel – pinna kõvadus üksi ei taga kampaania piisavat eluiga, kui karastatud kiht on madal.

K5: Milline on kuumriba töörullide õige lihvimissügavus?

Minimaalne lihvimissügavus peab olema piisav kõigi tulelõhede eemaldamiseks – tavaliselt 0,5–2 mm külje kohta (läbimõõduga 1–4 mm) kuumade ribade töörullide puhul. Pärast lihvimist kontrollige osakeste magnetilise kontrolli (MPI) abil täielikku pragude eemaldamist. Kui MPI näitab järelejäänud pragusid, jätkake lihvimist, kuni pind on puhas. Ärge tagastage jääkpragudega rulli hooldusesse – need levivad järgmise kampaania käigus ja põhjustavad lõhenemist või purunemist.

K6: Kas sepistatud rulle saab pärast purunemiskahjustusi parandada?

Väiksemad pinnakahjustused (madal lõhenemine, ribajäljed) saab eemaldada uuesti lihvides, kui jääb piisav läbimõõt. Karastatud kihti kulutanud sügavat lõhenemist (> 10–15 mm) ei saa parandada – rull tuleb maha visata või tünn uuesti karastada (kui rulli konstruktsioon lubab). Rullimurd ei ole parandatav. Varurullide jaoks, mille tünni pinnal on sügav lõhenemine, pakuvad mõned tootjad rullhülsi parandamist – olemasoleva tünni peale surudes uue karastatud hülsi –, kuid see on otstarbekas ainult teatud rullide konstruktsioonide puhul.

Yile masinad: sepistatud ja valatud valtsimistehase rullid

Yile Machinery toodab eritellimusel sepistatud ja valatud valtspinkide rulle kuumvaltsimiseks, külmvaltsimiseks, plaatveskiteks, baariveskiteks ja sektsioonveskiteks. Meie integreeritud tootmisvõime – alates sepistamise ja valamise kuni kuumtöötluse, CNC-lihvimise ja kontrollimiseni – tagab, et iga rull vastab teie konkreetse rakenduse kõvaduse, profiili ja sisemiste kvaliteedinõuetele.

Meie rullide valmistamise võimalused:

• Sepistatud rullid: avatud stantsiga sepistamine kuni 1500 mm läbimõõduga töörullide ja varurullide jaoks; materjalide hulka kuuluvad Cr2, Cr3, Cr5, Cr-Ni-Mo, pool-HSS ja kohandatud sulamid

• Valurullid: tsentrifugaalvalu kõrge kroomisisaldusega malmi ja kõrgtugeva malmi rullide jaoks; liivavalu suurte varurulli südamike jaoks

• Kuumtöötlus: diferentsiaalne karastamine (kõva pind, sitke südamik) täpse kõvadusgradienti reguleerimisega; induktsioonkarastus töörullidele

• Lihvimine: CNC rulllihvimine profiili tolerantsideni ±0,01 mm; pinnaviimistlus Ra < 0,4 μm kuumfreesvaltsidel, Ra < 0,1 μm külmfreesvaltsidel

• Ülevaatus: 100% ultraheliuuringud (UT) sisemise tugevuse jaoks; magnetosakeste kontroll (MPI) pinnapragude tuvastamiseks; kõvaduse uuring igal rullil; profiili mõõtmise sertifikaat

Seotud tooted ja tehnilised ressursid:

• Kohandatud sepistatud terasrullid valtspinkide jaoks – sepistatud töörullid ja varurullid 42CrMo-st ja kohandatud sulamitest

• Terase- ja metallitöötlemistööstuse lahendused — terasetehaste ja töötlemisliinide täielik komponentide tarnimine

• Raskeveokite tööstuslikud käigukastid ja kiiruse reduktorid – valtsimistehase peaajami jaoks mõeldud veski ajamiga käigukastid

• Tööstusliku spiraalse ja koonus-helikujulise käigukasti valimise juhend – hooldusteguri ja pöördemomendi hindamise metoodika freesajamiga käigukastide jaoks

• Raskeveokite ümbermõõt hammasrattad ahjudele, veskidele ja kuivatitele – suured rõngashammasrattad pöörleva veski ajamite jaoks

• Sepistatud terasest hammasrataste toorikud ja rõngassepised – kohandatud sepistatud toorikud hammasrataste ja rullide valmistamiseks

• Sepistatud vs. terasest valatud võllid purustitele — sepistamisprotsessi ja materjali valiku viide

• Open-Die Forging vs. Closed-Die Forging — sepistamisprotsessi valiku juhend

• Mining & Cement Industry Solutions — rasketööstuse komponentide tarnimine

Hinnapakkumise saamiseks esitage:

• ✅ Rulli tüüp (töörull / varurull / vaherull)

• ✅ Veski tüüp ja aluse asend (nt kuumribafrees, viimistlusalus F5)

• ✅ Rulli mõõtmed: tünni läbimõõt × tünni pikkus × kogupikkus; kaela läbimõõt ja pikkus

• ✅ Nõutav pinna kõvaduse ja kõvaduse gradiendi spetsifikatsioon

• ✅ Materjali spetsifikatsioon (või praegune rullmaterjal asendamiseks)

• ✅ Kogus ja vajalik tarneaeg

• ✅ Pöördprojekteerimiseks on saadaval joonis või näidisrull

Meil: jasmine@yileindustry.com

Saada RFQ: www.yilemachinery.com/contactus.html

Kõik tehnilised päringud saavad vastuse 24 tunni jooksul. Näidisrullide või kulunud rullide pöördprojekteerimine on aktsepteeritud.

Seotud tehnilised ressursid

• Tööstusliku spiraalse ja koonus-spiraalse käigukasti valiku juhend

• Vööratta paigaldus-, joondus- ja hooldusjuhend

• Pöördahju haru joondamise juhend

• Purustite sepistatud ja valatud terasvõllid

• Avatud stantsiga sepistamine vs suletud stantsiga sepistamine

• Kohandatud sepised – hammasrataste toorikud ja rõngassepised

• Terase ja metalli töötlemise lahendused

• Kaevandus- ja tsemenditööstuse lahendused