압연기 롤: 작업 롤 및 백업 롤 재료 선택, 경도 및 실패 모드 가이드

압연기에서 롤은 가장 중요하면서도 가장 많이 소비되는 구성요소입니다. 열간 스트립 마감 스탠드의 작업 롤은 재연삭을 위해 밀에서 꺼내지기 전에 3,000~8,000톤의 강철을 굴릴 수 있습니다. 동일한 공장의 백업 롤은 대규모 재연마가 필요할 때까지 6~18개월 동안 지속될 수 있습니다. 그러나 스폴링, 화재 균열 또는 파손으로 인해 롤이 조기에 실패할 경우 롤 자체의 비용을 훨씬 넘어서는 결과가 발생합니다. 즉, 계획되지 않은 공장 가동 중지 시간, 고객 거부를 유발하는 스트립 표면 결함, 인접한 롤 및 공장 하우징 구성 요소의 손상, 예정되지 않은 롤 교체로 인한 물류 중단 등이 있습니다. 고출력 열간 스트립 공장에서는 계획되지 않은 단일 롤 교체로 인해 USD 50,000~200,000의 생산 손실이 발생할 수 있습니다.

대부분의 조기 롤 고장의 근본 원인은 제조 결함이 아닙니다. 이는 롤 재료와 스탠드의 실제 서비스 조건 사이의 불일치입니다. 열 및 기계적 부하에 대한 잘못된 경도, 패스의 충격 부하에 대한 인성이 부족하거나 냉각수의 열 주기 및 핫 스트립 접촉을 견딜 수 없는 재료 등급입니다. 이 가이드는 각 스탠드 위치에 맞는 올바른 롤 재료를 선택하고, 마모 및 파손 저항을 제어하는 ​​경도 매개변수를 이해하고, 재료 또는 공정 불일치를 나타내는 실패 모드를 진단하기 위한 체계적인 기술 프레임워크를 제공합니다.

1부: 압연기 롤의 기능적 요구 사항

롤 재료를 선택하기 전에 롤이 실제로 수행해야 하는 작업이 무엇인지, 단일 재료가 모든 요구 사항을 동시에 충족할 수 없는 이유를 이해하는 것이 중요합니다.

1.1 5가지 경쟁 요구 사항

압연기 작업 롤은 동시에 다음을 수행해야 합니다.

1. 높은 접촉 압력을 견딥니다 . 작업 롤과 열간 스트립 마무리 스탠드의 스트립 사이의 접촉 응력은 일반적으로 800-1,200 MPa를 초과합니다. 냉간 스트립 공장에서는 1,500~2,500 MPa에 도달할 수 있습니다. 롤 재료는 이러한 압력 하에서 롤 표면의 소성 변형에 저항할 수 있을 만큼 충분한 압축 강도와 경도를 가져야 합니다.

2. 주기적인 열 충격에 대한 저항 - 열간 압연에서 롤 표면은 열간 스트립과 접촉하여 400~700°C로 가열된 다음 냉각수로 즉시 담금질됩니다. 이러한 열주기는 롤 표면에 주기적인 열응력을 발생시켜 재료의 열균열 저항성이 부족할 경우 열피로균열(화재균열)을 유발합니다.

3. 캠페인 전반에 걸쳐 표면 경도와 거칠기를 유지합니다 . 롤 표면은 캠페인당 롤링되는 수백 톤에서 수천 톤에 걸쳐 일관된 경도와 표면 거칠기를 유지해야 합니다. 빠른 마모는 롤 프로파일을 변화시켜 스트립 평탄도와 치수 정확도에 영향을 미칩니다.

4. 표면 결함 방지 - 롤 표면의 열 체킹, 박리, 화재 균열 및 밴딩 표시가 스트립 표면으로 직접 전달되어 제품 품질 저하 및 고객 거부를 초래합니다.

5. 충분한 파손 ​​안전 여유를 제공하십시오 . 롤은 압연 공정의 굽힘 및 비틀림 하중으로 인해 치명적인 파손을 일으키지 않아야 합니다. 열간 스트립 압연기에서 파손된 롤은 압연기 하우징, 인접한 롤 및 스트립 가이드를 손상시킬 수 있는 치명적인 사건입니다.

1.2 근본적인 균형: 경도 대 인성

롤 재료 선택의 핵심 과제는 대부분의 재료에서 경도(내마모성)와 인성(파괴 저항성)이 반비례 관계에 있다는 것입니다. 경도를 높이기 위해 탄소 및 합금 함량을 높이면 파괴인성이 감소합니다. 이는 다음을 의미합니다.

• 황삭 스탠드 - 큰 감소, 높은 충격 하중, 심한 열 충격 → 경도보다 인성을 우선시 → 경도가 낮고 인성이 높은 재료 사용

• 마감 스탠드 - 감소폭이 적고 충격 하중이 낮지만 표면 품질 요구 사항이 극심함 → 경도 및 내마모성을 우선시 → 경도가 더 높은 재료 사용

• 냉간 압연 작업 롤 - 열충격은 없지만 접촉 압력이 극심함 → 매우 높은 경도와 피로 강도를 우선시 → 심경화 단조 합금강 사용

이러한 스탠드별 요구사항 변화는 압연기가 여러 스탠드에서 서로 다른 롤 재료를 사용하는 이유입니다. 모든 위치에 최적으로 작동하는 범용 롤 재료는 없습니다.

2부: 롤 제조 방법 - 단조 대 주조

2.1 단조 롤

단조 롤은 강철 잉곳을 개방형 단조한 후 열처리(담금질 및 템퍼링 또는 차등 경화)하여 생산됩니다. 단조 과정:

• 입자 구조 개선 - 조대한 주조 주괴 구조를 분해하여 미세하고 균일한 입자 생성

• 내부 다공성을 제거합니다 . 단조는 주조 잉곳에 내재된 수축 공극과 가스 기공을 닫습니다.

• 방향성 강도 제공 - 곡물 흐름이 롤 모양을 따르며 축 방향 강도를 최대화합니다(굽힘 저항에 중요).

• 깊고 균일한 경화가 가능합니다 . 단조 롤은 우수한 균일성을 통해 완전 경화 또는 차등 경화(단단한 표면, 거친 코어)가 가능합니다.

단조 롤은 다음의 표준입니다.

• 백업 롤(모든 밀 유형) — 극심한 굽힘 하중에는 단조만이 제공할 수 있는 파괴 인성이 필요합니다.

• 열간 압연기 황삭 스탠드 작업 롤 - 높은 충격 하중에는 단조 인성이 필요합니다.

• 냉간 압연 작업 롤 - 극심한 접촉 압력을 위해서는 단조강의 깨끗하고 결함 없는 구조가 필요합니다.

• 고하중 판금 작업 롤

일반적인 단조 롤 재료:

2.2 캐스트 롤

주조롤은 용융된 금속을 틀에 부어서 생산됩니다. 주조 공정은 단조보다 구성과 형상에 더 많은 유연성을 허용하며 일반적으로 대구경 롤의 경우 비용이 저렴합니다. 캐스트 롤은 다음에 의해 생산됩니다.

• 모래 주조 - 크고 복잡한 모양에 적합합니다. 낮은 치수 정확도

• 원심 주조 - 고품질 주조 롤의 표준입니다. 주조 중 원심력은 조밀한 탄화물을 외부 층(쉘)으로 유도하는 반면 내부 코어는 더 강하고 낮은 탄화물 구조로 응고됩니다. 이는 견고한 코어 위에 견고한 내마모성 쉘인 자연스러운 복합 구조를 생성합니다.

캐스트 롤 유형 및 용도:

2.3 단조 vs. 주조 — 언제 무엇을 선택해야 할까요?

3부: 스탠드별 재료 선택

3.1 열간압연기(HSM) - 스탠드에 의한 작업롤 선택

열간 스트립 밀은 높은 접촉 온도(황삭에서 스트립 입구 온도 1,050~1,150°C, 마무리 출구에서 850~950°C), 높은 압연력 및 적극적인 수냉을 결합하여 작업 롤에 가장 까다로운 환경입니다.

황삭 스탠드(R1–R2):

• 스트립 온도: 1,050~1,150°C

• 롤링력: 매우 높음(최대 40-60 MN)

• 충격 하중: 심함(스케일, 자르기 끝, 자갈)

• 우선순위: 내마모성보다 내파괴성과 열균열성에 대한 저항성

• 권장 재질: 단조 Cr2 또는 Cr3 강철 또는 고강도 주강

• 경도: HS 40–55 (350–480 HB)

• 근거: 황삭 스탠드의 스케일 및 작물 끝 부분에서 발생하는 극심한 충격 하중으로 인해 파손 저항성이 최우선 요구 사항이 됩니다. 더 나은 내마모성을 제공하지만 인성이 낮은 더 단단한 롤은 이러한 조건에서 파손됩니다.

마무리 스탠드 F1–F3(초급 마무리):

• 스트립 온도: 입구 시 950~1,050°C

• 회전력: 높음(20-40MN)

• 충격 하중: 보통

• 우선순위: 내마모성과 내열균열성 간의 균형

• 권장 재질: 고크롬 주철(원심형) 또는 Semi-HSS 단조

• 경도: HS 65–75 (540–620 HB)

• 근거: 입구 마무리 스탠드는 핫 스트립으로 인한 열 부하가 높지만 황삭보다 충격이 적습니다. 고크롬 주철은 충분한 열 균열 저항성을 유지하면서 허용 가능한 캠페인 수명에 필요한 내마모성을 제공합니다.

마무리 스탠드 F4–F7(마무리 종료):

• 스트립 온도: 850~950°C

• 회전력: 보통(10-20 MN)

• 충격 부하: 낮음

• 우선순위: 최대 내마모성 및 표면 품질

• 권장 재질: 고속도강(HSS) — 주조 또는 단조

• 경도: HS 75–90 (620–720 HB)

• 근거: 출구 마감 스탠드는 최종 스트립 표면 품질과 치수 정확도를 결정합니다. HSS 롤은 이러한 스탠드의 고크롬 롤보다 3~5배 더 긴 캠페인 수명을 제공하여 롤 교체 빈도를 줄이고 스트립 표면 일관성을 향상시킵니다. 출구 스탠드의 충격 하중이 낮기 때문에 HSS의 인성이 낮아도 허용됩니다.

3.2 열간 스트립 밀 - 백업 롤 선택

열간 스트립 밀의 백업 롤은 스트립과 접촉하지 않습니다. 이는 작업 롤을 지지하고 밀 하우징을 통해 롤링 힘을 전달합니다. 해당 요구 사항은 작업 롤과 근본적으로 다릅니다.

• 주요 요구 사항: 굽힘 피로에 대한 저항 - 백업 롤은 롤링 힘에 의해 하중을 받는 대형 빔이므로 피로 균열 없이 주기적 굽힘을 견뎌야 합니다.

• 두 번째 요구 사항: 작업 롤/백업 롤 인터페이스의 접촉 피로에 대한 저항 - 작업 롤과 백업 롤 사이의 접촉 응력은 600-900 MPa에 도달할 수 있습니다.

• 경도: HS 55–70 (460–580 HB) — 작업 롤보다 낮고 인성에 최적화됨

• 재질: 단조 Cr-Ni-Mo 또는 Cr5 강철 - 단조 강철의 우수한 파괴 인성은 백업 롤에 필수적입니다.

백업 롤 크기 는 일반적으로 다음과 같습니다.

• 배럴 직경: 1,200~1,800mm(열간 스트립 밀)

• 배럴 길이: 1,800–2,200mm

• 총 롤 중량: 60~150톤

이 규모에서는 단조 품질, 특히 내부 결함이 없고 표면에서 코어까지의 경도 균일성이 중요합니다. 백업 롤은 단조 및 열처리 후 100% 초음파 테스트를 거쳤습니다.

3.3 냉간 압연기 - 작업 롤 선택

냉간 압연은 열간 압연과 비교하여 작업 롤에 근본적으로 다른 요구 사항을 부과합니다.

• 열충격 없음 — 스트립은 실온에서 들어갑니다.

• 극심한 접촉 압력 — 콜드 스트립 마감 시 1,500–2,500MPa

• 매우 높은 표면 품질 요구 사항 - 냉간 압연 스트립 표면 품질은 롤 표면 상태에 의해 직접적으로 결정됩니다.

• 높은 압연 속도 - 직렬 냉간 압연기에서 최대 25m/s

냉간 압연 작업 롤 요구 사항:

• 매우 높은 경도: 60-66 HRC(단조 고합금강) - 극심한 접촉 압력 하에서 소성 변형을 방지하는 데 필요함

• 탁월한 표면 마감: 연삭 후 Ra < 0.1 μm - 롤 표면 마감이 스트립으로 직접 전달됩니다.

• 높은 피로 강도: 롤은 캠페인당 수백만 번의 로딩 주기에서 접촉 피로(피팅)를 견뎌야 합니다.

• 낮은 탄성 평탄화: 높은 탄성 계수로 하중이 가해진 상태에서 롤 프로파일을 유지합니다.

권장 소재: 단조 고합금강(2% C, 12% Cr, Mo, V) - 이 등급은 매우 높은 경도, 우수한 피로 강도 및 냉간 압연 작업에 적합한 충분한 인성의 조합을 제공합니다.

냉간 압연 백업 롤 요구 사항:

• 경도: 60-75 HSC (300-420 HB) - 작업 롤보다 낮으며 굽힘 피로 저항에 최적화됨

• 재질: 깊고 균일하게 경화된 단조 Cr-Ni-Mo 강철

• 중요 요구 사항: 여러 번의 재연삭 주기 후에도 백업 롤이 하중 지지력을 유지하도록 경도는 표면부터 최소 100~150mm 깊이까지 균일해야 합니다.

3.4 선재 및 바밀 롤 선택

선재 및 바 밀은 다른 과제를 제시합니다. 롤은 더 작고(일반적으로 직경 200~600mm) 매우 빠른 속도로 회전하며(마무리 블록의 경우 최대 100m/s) 캠페인 전반에 걸쳐 정확한 홈 형상을 유지해야 합니다.

황삭 및 중간 스탠드:

• 빌렛 진입 및 스케일로 인한 높은 충격 부하

• 권장: 주강 또는 연성철(SG 철)

• 경도: HS 35–55 (300–480 HB)

마무리 스탠드:

• 고속, 정밀한 홈 형상 필요

• 권장: 고크롬 주철 또는 텅스텐 카바이드 롤 링

• 경도: 고 크롬의 경우 HS 65-80; 텅스텐 카바이드의 경우 1,400–1,600 HV

텅스텐 카바이드 롤 링은 고속 선재 마감 블록을 위한 최고의 선택입니다.

• 고크롬주철에 비해 내마모성이 10~20배 높습니다.

• 강철보다 3배 더 높은 탄성률 — 최소한의 탄성 편평화로 홈 형상 유지

• 제한 사항: 매우 낮은 파괴 인성 - 강철 슬리브(복합 롤)에 사용해야 하며 자갈이나 심한 충격 하중을 견딜 수 없습니다.

4부: 압연기 롤의 경도 측정 및 변환

4.1 롤 사양에 사용되는 경도 스케일

압연기 롤은 롤 유형 및 경도 수준에 따라 여러 경도 스케일을 사용합니다.

대략적인 변환(참고용 - 정확한 값은 재료에 따라 다름):

4.2 경도 구배 - 중요한 매개변수

차별적으로 경화된 롤(단단한 표면, 거친 코어)의 경우 표면에서 코어까지의 경도 구배는 표면 경도만큼 중요합니다. 경도 구배는 다음을 결정합니다.

• 유효 경화 깊이 - 경화층이 소모되기 전에 롤이 겪을 수 있는 재연마 주기 횟수

• 표면 아래 응력 분포 - 단단한 표면에서 부드러운 코어로의 전환은 표면 아래 피로 균열이 시작될 수 있는 응력 집중 영역을 생성합니다.

• 파손 위험 - 경화층이 너무 얇거나 경도 저하가 너무 급격한 경우 표면 아래 응력 집중으로 인해 파손이 촉진됩니다.

일반적인 경도 구배 요구 사항:

5부: 접촉 응력 및 롤 강도 계산

5.1 롤/스트립 계면에서의 헤르츠 접촉 응력

원통형 롤과 평평한 스트립 표면 사이의 접촉은 헤르츠 선 접촉 문제입니다. 최대 접촉 압력(피크 헤르츠 응력)은 다음과 같습니다.

어디:

= 롤링력(N)

= 접촉된 배럴 길이(m)

= 감소된 탄성 계수:

(강철의 경우:

)

= 반경 감소:

(평평한 스트립의 롤의 경우:

)

예: 700mm 직경의 작업 롤, 1,600mm 배럴, 20MN 압연력:

이 접촉 압력은 재료의 접촉 피로 한계(

) 구멍이 뚫리고 부서지는 것을 방지합니다. HSS 롤의 경우,

; 고크롬 주철용,

.

5.2 롤 굽힘 응력

백업 롤(및 그 정도는 덜하지만 작업 롤)은 배럴 길이를 따라 분산되고 롤 넥 베어링에서 지지되는 롤링 힘에 의해 하중을 받는 빔 역할을 합니다. 롤 배럴 표면의 최대 굽힘 응력은 다음과 같습니다.

어디

는 최대 굽힘 모멘트(N·mm)이고

배럴 직경(mm)입니다.

롤링력이 있는 백업 롤의 경우

배럴 중앙에 적용되고 목 중앙에서 지지됩니다(스팬

):

굽힘 응력은 재료의 내구성 한계(단조 Cr-Ni-Mo 백업 롤 강철의 경우 일반적으로 250-400MPa)보다 낮아야 합니다. 내구성 한계에 대한 4-5의 안전 계수는 백업 롤 설계의 표준 관행입니다.

6부: 롤 실패 모드 분석

근본 원인을 식별하고 올바른 시정 조치를 선택하려면 오류 모드를 이해하는 것이 필수적입니다. 동일한 시각적 모양이라도 근본 원인이 다를 수 있습니다.

6.1 스폴링

외관: 롤 표면의 큰 조각이 일반적으로 대략 원형 또는 타원형 패턴으로 부서집니다. 파편 깊이는 일반적으로 5~30mm입니다.

메커니즘: 최대 전단 응력 깊이(일반적으로 헤르츠 접촉의 경우 표면 아래 2~10mm)에서 표면 아래 피로 균열이 시작되고 표면에 평행하게 균열이 전파되어 결국 표면에 연결되고 파편 파편이 방출됩니다.

근본 원인:

• 과부하: 롤링 힘이 롤의 접촉 피로 한계를 초과합니다. 가장 일반적인 원인입니다.

• 열충격: 급격한 냉각(열간 롤의 냉각수 또는 국부적 과열을 일으키는 스트립 자갈)은 표면 아래 균열을 일으키는 인장 열 응력을 생성합니다.

• 기존 지하 결함: 롤 재료의 함유물, 분리 밴드 또는 수소 플레이크가 균열 시작 지점으로 작용합니다.

• 불충분한 경화 깊이: 재연마로 인해 경화층이 소모되면 더 부드러운 표면 재료가 접촉 응력을 견딜 수 없습니다.

시정 조치:

• 롤링 힘이 롤의 정격 접촉 피로 한계를 초과하지 않는지 확인하십시오.

• 롤 재료의 청결도 확인(새 롤의 UT 검사)

• 나머지 롤 직경에 대해 경화 깊이가 적절한지 확인하십시오.

• 냉각수 흐름 및 분포 검토

6.2 화재균열(열피로균열)

외관: 일반적으로 깊이가 0.5~3mm인 대략 육각형 패턴의 미세한 표면 균열(열 검사) 네트워크입니다. 심한 경우 균열이 더 깊게 퍼져 파쇄로 이어질 수 있습니다.

메커니즘: 반복적인 가열(뜨거운 스트립 접촉)과 담금질(냉각수)으로 인한 순환 열 응력은 냉각 단계 동안 롤 표면에 순환 인장 응력을 생성합니다. 이러한 응력은 재료의 열 피로 한계를 초과하여 표면 균열이 시작됩니다.

근본 원인:

• 냉각수 흐름 부족: 냉각이 충분하지 않으면 롤 표면 온도가 과도하게 상승합니다.

• 냉각수 분배 문제: 고르지 못한 냉각으로 인해 배럴을 따라 열 구배가 발생합니다.

• 열균열 저항성이 낮은 소재 : 고경도 소재(HSS, 고크롬)는 인성이 높은 소재에 비해 내열균열성이 낮습니다.

• 과도한 캠페인 기간: 화재 균열은 누적됩니다. 충분히 자주 재분쇄되지 않은 롤은 깊은 화재 균열을 축적합니다.

시정 조치:

• 냉각수 유량과 배럴 전체의 분포를 확인합니다.

• 열 부하가 높은 스탠드의 경우 캠페인 기간을 줄입니다(더 자주 재연삭).

• 화재 균열이 지속되는 경우 열 균열 저항성이 더 우수한 재료(예: 주조 HSS에서 단조 Semi-HSS로)로 전환하는 것을 고려하십시오.

6.3 밴딩/홈 마크

외관: 일반적으로 스트립 가장자리 위치 또는 특정 스트립 폭에 해당하는 일정한 간격으로 롤 표면에 원주 모양의 밴드 또는 홈이 있습니다.

메커니즘: 스트립 가장자리는 가장자리 접촉 영역에 응력 집중을 생성합니다. 많은 롤링 사이클 동안 스트립 가장자리 위치에서 반복적인 접촉으로 인해 우선적인 마모 또는 피로 손상이 발생하여 눈에 보이는 밴드나 홈이 생성됩니다.

근본 원인:

• 동일한 스트립 너비를 반복적으로 롤링 - 스트립 가장자리는 항상 롤 배럴의 동일한 위치에 접촉합니다.

• 불충분한 롤 크라운 - 편평한 롤 프로파일은 스트립 가장자리에 응력을 집중시킵니다.

• 스트립 가장자리 결함 - 스트립의 버 또는 뒤집힌 가장자리로 인해 국부적인 응력 집중이 발생합니다.

시정 조치:

• 롤링 일정에 따라 스트립 폭을 변경하여 배럴 전체에 가장자리 접촉을 분산시킵니다.

• 롤 크라운 프로필이 롤링 일정에 맞는지 확인하세요.

• 들어오는 스트립의 가장자리 결함을 검사하십시오.

6.4 롤 파손

외관: 일반적으로 배럴/넥 전환 반경 또는 배럴 중심에서 롤의 완전한 파손이 발생합니다.

메커니즘: 파괴 응력이 재료의 파괴 ​​인성을 초과합니다(

) 기존 균열 또는 응력 집중에서. 롤 골절은 일반적으로 빠른 골절 이벤트로, 경고 없이 갑자기 발생합니다.

근본 원인:

• 코블(스트립 잼): 스트립 코블이 작업 롤 주위를 감싸며 롤의 파괴 인성을 초과하는 극심한 굽힘 및 비틀림 하중을 생성합니다.

• 열충격 파괴: 매우 뜨거운 롤(예: 냉각이 손실된 롤의 비상 냉각수)의 갑작스러운 담금질로 인해 극심한 열 응력이 발생합니다.

• 기존의 깊은 균열 : 재연삭으로 제거되지 않은 화재 균열이나 폭렬 손상이 파단으로 전파됨

• 재료 결함: 내부 결함(수소 플레이크, 편석)으로 인해 유효 파괴 인성이 설계 값보다 낮아집니다.

시정 조치:

• 자갈 감지 및 공장 보호 시스템 개선

• 재연마시 화재균열 및 표면손상이 완전히 제거되었는지 확인(자분탐상검사로 확인)

• 내부 결함을 감지하기 위해 새 롤의 100% UT 검사를 지정합니다.

6.5 과도한 마모

외관: 롤 직경의 급격한 감소, 롤 프로파일(크라운) 손실, 표면 거칠기 저하.

메커니즘: 스트립 표면의 연마 마모(스케일, 산화물, 단단한 개재물)는 설계 마모율보다 빠르게 롤 표면에서 재료를 제거합니다.

근본 원인:

• 적용 분야에 비해 롤 재료가 너무 부드럽습니다. 접촉 조건에 비해 경도가 충분하지 않습니다.

• 스케일 축적 - 부적절한 스케일 제거로 인해 롤과 스트립 사이에 딱딱한 스케일이 축적되어 연마 마모가 크게 증가합니다.

• 스탠드에 잘못된 롤 소재 - 내마모성이 최우선인 마무리 스탠드에 더 강하지만 부드러운 소재를 사용함

시정 조치:

• 더 단단한 롤 재료로 업그레이드(예: 고크롬 주철에서 마무리 스탠드용 HSS로)

• 디스케일러 성능 확인 - 수압 및 노즐 상태 확인

• 캠페인 기간 및 재연마 일정 검토

7부: 롤 작업장 관리 및 재연마

7.1 재연마 요구사항

각 캠페인이 끝나면 작업 롤을 재연마하여 표면 손상(화재 균열, 마모, 밴딩 표시)을 제거하고 올바른 프로필을 복원합니다. 재연삭 깊이는 다음을 위해 충분해야 합니다.

• 모든 화재 균열(일반적으로 0.5~2mm 깊이)을 제거합니다. 연삭 후 자분탐상검사(MPI)로 확인됩니다.

• 모든 박리 손상 제거 - 시각적 및 MPI로 확인

• 올바른 배럴 프로필(크라운, 테이퍼 또는 CVC 곡선) 복원 — 롤 프로필 측정으로 확인

최소 재연마 깊이: 열간 압연 작업 롤의 경우 일반적으로 측면당 0.5~1.5mm(직경 1~3mm)입니다. 냉간 밀 작업 롤의 경우 측면당 0.1–0.3mm.

최대 총 재연삭: 배럴 직경이 최소 허용 직경(일반적으로 새 롤 직경의 90-95%)에 도달할 때까지 롤을 재연삭할 수 있습니다. 이 시점에서 경화층이 소모되거나 롤 넥 베어링 핏이 작아질 수 있습니다.

7.2 롤 검사 프로토콜

7.3 롤 보관 및 취급

롤의 부적절한 보관 및 취급은 조기 고장의 중요한 원인입니다.

• 보관 방향: 대형 롤(백업 롤, 무거운 작업 롤)은 V 블록 지지대에 수평으로 보관해야 합니다. 수직으로 보관하면 절대 안 됩니다. 자체 무게로 인해 구부러질 수 있습니다.

• 온도: 롤은 보관 중에 급격한 온도 변화를 받아서는 안 됩니다. 열 충격으로 인해 경도가 높은 롤에 균열이 생길 수 있습니다.

• 취급: 취급 중에 롤 넥을 보호해야 합니다. 롤 넥 표면이 손상되면 응력 집중이 발생하여 피로 균열이 발생할 수 있습니다.

• 윤활: 롤 넥 저널은 피로 균열 시작 지점 역할을 하는 부식 구멍을 방지하기 위해 보관 중에 가볍게 기름을 발라야 합니다.

자주 묻는 질문

Q1: 작업 롤과 백업 롤의 차이점은 무엇입니까?

작업 롤은 압연되는 스트립과 직접 접촉하는 롤입니다. 스트립 두께, 너비, 표면 품질 및 평탄도를 결정합니다. 백업 롤은 작업 롤을 뒤에서 지지하여 작업 롤이 롤링 힘으로 인해 편향되는 것을 방지합니다. 4-Hi 밀에는 2개의 작업 롤(상단 및 하단)과 2개의 백업 롤(상단 및 하단)이 있습니다. 작업 롤은 더 작고(일반적으로 열간 스트립 밀에서는 직경 500~800mm) 더 단단하며 더 자주 교체됩니다. 백업 롤은 훨씬 더 크고(직경 1,200~1,800mm) 더 튼튼하고 오래 지속됩니다.

Q2: 정삭 스탠드에는 HSS(고속강) 롤을 사용하고 황삭 스탠드에는 사용하지 않는 이유는 무엇입니까?

HSS 롤은 경도가 매우 높고(HS 75-90) 내마모성이 뛰어나 마감 스탠드의 고크롬 롤보다 캠페인 수명이 3-5배 더 깁니다. 그러나 HSS는 파괴 인성이 낮습니다. 황삭 스탠드에서 발생하는 스케일, 작물 끝 및 자갈로 인한 심각한 충격 하중을 견딜 수 없습니다. 러핑 스탠드에는 파손 없이 충격 에너지를 흡수할 수 있는 더 강하고 경도가 낮은 재료(단조 Cr2/Cr3 강철)가 필요합니다. 마감 스탠드는 충격 하중이 낮기 때문에 HSS의 낮은 인성은 뛰어난 내마모성을 제공하는 대신 수용 가능합니다.

Q3: 롤 깨짐의 원인은 무엇이며 어떻게 방지할 수 있습니까?

스폴링은 최대 전단 응력 깊이(표면 아래 2~10mm)에서 표면 아래 피로 균열이 시작되고 이어서 균열이 전파되고 표면이 파손되면서 발생합니다. 주요 원인은 다음과 같습니다: 롤의 접촉 피로 한계를 초과하는 롤링 힘; 기존의 지하 결함(내포물, 수소 플레이크); 경화 깊이가 충분하지 않습니다. 그리고 열충격. 예방: 새 롤에 대한 100% UT 검사를 지정합니다. 롤링 힘이 롤의 정격 접촉 피로 한계를 초과하지 않는지 확인합니다. 재연삭 이력을 추적하여 적절한 경화 깊이를 유지합니다. 균일한 냉각수 분배를 보장합니다.

Q4: 교체 작업 롤의 올바른 경도를 어떻게 지정합니까?

경도 사양은 스탠드 위치와 밀 유형에 따라 다릅니다. 핫 스트립 마감 스탠드 F4~F7의 경우 HS 75~90(HSS 등급)을 지정하세요. 핫 스트립 마감 스탠드 F1~F3의 경우 HS 65~75(고크롬 주철 또는 Semi-HSS)를 지정하세요. 열간 스트립 황삭 스탠드의 경우 HS 40-55(단조 Cr2/Cr3)를 지정하십시오. 냉간 압연 작업 롤의 경우 62-66 HRC(단조 고합금강)를 지정하십시오. 항상 표면 경도와 30mm 깊이의 최소 경도를 모두 지정하십시오. 경화층이 얕은 경우 표면 경도만으로는 적절한 캠페인 수명을 보장할 수 없습니다.

Q5: 열간 스트립 작업 롤의 올바른 재연삭 깊이는 얼마입니까?

최소 재연마 깊이는 모든 화재 균열을 제거하기에 충분해야 합니다. 일반적으로 열간 스트립 작업 롤의 경우 측면당 0.5~2mm(직경 1~4mm)입니다. 연삭 후 자분탐상검사(MPI)를 통해 균열이 완전히 제거되었는지 확인합니다. MPI에 남은 균열이 보이면 표면이 깨끗해질 때까지 계속 연마하십시오. 잔여 균열이 있는 롤을 서비스에 반환하지 마십시오. 균열은 다음 캠페인 중에 전파되어 박리 또는 파손을 유발할 수 있습니다.

Q6: 단조 롤이 파손된 후 수리할 수 있습니까?

경미한 표면 손상(얕은 조각, 밴딩 자국)은 직경이 충분히 남아 있으면 재연마를 통해 제거할 수 있습니다. 경화층을 소모한 깊은 파손(> 10-15mm)은 수리할 수 없습니다. 롤을 폐기하거나 배럴을 다시 경화해야 합니다(롤 설계가 허용하는 경우). 롤 파손은 복구할 수 없습니다. 배럴 표면에 깊은 파손이 있는 백업 롤의 경우 일부 제조업체에서는 롤 슬리브 수리(기존 배럴 위에 새로운 경화 슬리브를 누르는 방식)를 제공하지만 이는 특정 롤 설계에만 실행 가능합니다.

Yile Machinery: 단조 및 주조 압연기 롤

Yile Machinery는 열간 압연, 냉간 압연, 플레이트 밀, 바 밀 및 섹션 밀을 위한 맞춤형 단조 및 주조 압연 밀 롤을 제조합니다. 단조 및 주조부터 열처리, CNC 연삭 및 검사에 이르는 통합 제조 역량을 통해 모든 롤이 특정 응용 분야의 경도, 프로파일 및 내부 품질 요구 사항을 충족하도록 보장합니다.

당사의 롤 제조 역량:

• 단조 롤: 최대 직경 1,500mm의 작업 롤 및 백업 롤을 위한 개방형 단조; 재료에는 Cr2, Cr3, Cr5, Cr-Ni-Mo, Semi-HSS 및 맞춤형 합금이 포함됩니다.

• 주조 롤: 고크롬 주철 및 연성철 롤용 원심 주조; 대형 백업 롤 코어용 모래 주조

• 열처리: 정밀한 경도 구배 제어를 통한 차등 경화(단단한 표면, 거친 코어); 작업 롤의 고주파 경화

• 연삭: ±0.01mm의 프로파일 공차로 CNC 롤 연삭; 열간 압연 롤의 경우 표면 마감 Ra < 0.4 μm, 냉간 압연 롤의 경우 Ra < 0.1 μm

• 검사: 내부 건전성을 위한 100% 초음파 테스트(UT); 표면 균열에 대한 자기 입자 검사(MPI); 모든 롤에 대한 경도 조사; 프로필 측정 증명서

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견적을 받으려면 다음을 제공하십시오.

• ✅ 롤 종류(작업롤/백업롤/중간롤)

• ✅ 밀 유형 및 스탠드 위치(예: 핫 스트립 밀, 마무리 스탠드 F5)

• ✅ 롤 치수: 배럴 직경 × 배럴 길이 × 총 길이; 목 직경과 길이

• ✅ 필수 표면 경도 및 경도 구배 사양

• ✅ 재료 사양(또는 교체용 현재 롤 재료)

• ✅ 수량 및 배송 소요일

• ✅ 리버스 엔지니어링에 사용 가능한 도면 또는 샘플 롤

이메일: jasmine@yileindustry.com

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

모든 기술 문의는 24시간 이내에 답변을 드립니다. 샘플 롤 또는 마모된 롤의 역엔지니어링이 허용됩니다.

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