Role de laminor: Ghid pentru selecția materialului, duritatea și modul de defectare a rolului de lucru și a rolului de rezervă

Într-un laminor, rolele sunt simultan cele mai critice și cele mai consumate componente. O rolă de lucru într-un stand de finisare a benzilor la cald poate rula 3.000-8.000 de tone de oțel înainte de a fi scos din moară pentru remăcinare. O rolă de rezervă din aceeași moară poate dura 6-18 luni înainte de a necesita o remacinare majoră. Dar atunci când o rolă eșuează prematur - prin ruptură, spargere sau rupere - consecințele se extind cu mult dincolo de costul rolei în sine: timp neplanificat al morii, defecte ale suprafeței benzii care declanșează respingerea clienților, deteriorarea rolelor adiacente și a componentelor carcasei morii și întreruperea logistică a unei schimbări neprogramate a rolei. În fabricile de benzi fierbinți cu randament ridicat, o singură schimbare neplanificată a rolei poate costa 50.000-200.000 USD în producție pierdută.

Cauza principală a majorității defecțiunilor premature ale rolei nu este defectul de fabricație. Este o nepotrivire între materialul ruloului și condițiile reale de funcționare ale standului - duritate incorectă pentru încărcarea termică și mecanică, duritate insuficientă pentru încărcarea la impact a trecerii sau o calitate a materialului care nu poate supraviețui ciclului termic al apei de răcire și contactului benzii fierbinți. Acest ghid oferă cadrul tehnic sistematic pentru selectarea materialului rulou corect pentru fiecare poziție a suportului, înțelegerea parametrilor de duritate care guvernează rezistența la uzură și rupere și diagnosticarea modurilor de defecțiune care indică o nepotrivire a materialului sau a procesului.

Partea 1: Cerințele funcționale ale rolelor de laminoare

Înainte de a selecta un material rulou, este esențial să înțelegeți ce trebuie să facă ruloul și de ce niciun material nu poate satisface toate cerințele simultan.

1.1 Cele cinci cerințe concurente

O rolă de lucru laminoare trebuie să:

1. Rezistă la presiune mare de contact — stresul de contact dintre rola de lucru și bandă în standurile de finisare cu benzi fierbinți depășește de obicei 800–1.200 MPa; în morile de benzi la rece poate ajunge la 1.500–2.500 MPa. Materialul rulou trebuie să aibă suficientă rezistență la compresiune și duritate pentru a rezista la deformarea plastică a suprafeței rolei la aceste presiuni.

2. Rezistați la șocul termic ciclic — la laminare la cald, suprafața rulou este încălzită la 400–700°C prin contactul cu banda fierbinte, apoi stinsă imediat prin apă de răcire. Acest ciclu termic generează tensiuni termice ciclice la suprafața rolei, provocând fisuri de oboseală termică (fisuri de foc) dacă materialul are o rezistență insuficientă la fisura termică.

3. Menține duritatea și rugozitatea suprafeței pe parcursul campaniei — suprafața ruloului trebuie să mențină duritatea și rugozitatea suprafeței constante pe sute până la mii de tone laminate pe campanie. Uzura rapidă modifică profilul rolei, afectând planeitatea benzii și acuratețea dimensională.

4. Evitați defectele de suprafață - verificarea căldurii, ruperea, fisurile și urmele de benzi de pe suprafața rolei se transferă direct pe suprafața benzii, cauzând defecțiuni ale calității produsului și respingeri ale clienților.

5. Asigurați o marjă de siguranță suficientă la rupere — rola nu trebuie să se fractureze catastrofal sub sarcinile de încovoiere și de torsiune ale procesului de laminare. O rolă fracturată într-o moară de benzi fierbinți este un eveniment catastrofal care poate deteriora carcasa morii, rolele adiacente și ghidajele benzii.

1.2 Schimbul fundamental: duritate vs. tenacitate

Provocarea centrală în selecția materialului rulou este că duritatea (rezistența la uzură) și duritatea (rezistența la rupere) sunt invers legate în majoritatea materialelor. Creșterea conținutului de carbon și aliaj pentru a crește duritatea reduce duritatea la rupere. Acest lucru înseamnă:

• Standuri de degroșare — reduceri mari, încărcări mari de impact, șoc termic sever → acordați prioritate durității în detrimentul durității → folosiți materiale cu duritate mai mică, mai dure

• Standuri de finisare — reduceri mai mici, sarcini de impact mai mici, dar cerințe extreme de calitate a suprafeței → acordați prioritate durității și rezistenței la uzură → utilizați materiale cu duritate mai mare

• Role de lucru pentru freza la rece — fără șoc termic, dar presiuni de contact extreme → acordați prioritate durității foarte mari și rezistenței la oboseală → utilizați oțel aliat forjat cu întărire profundă

Această variație a cerințelor specifice standului este motivul pentru care o laminor utilizează diferite materiale de rulou în standuri diferite - nu există un material de rulou universal care să servească în mod optim toate pozițiile.

Partea 2: Metode de fabricare a rolelor - Forjată vs. turnată

2.1 Role forjate

Rolele forjate sunt produse prin forjarea cu matriță deschisă a unui lingou de oțel, urmată de tratament termic (călire și călire sau călire diferențială). Procesul de forjare:

• Rafinează structura granulelor — descompune structura grosieră a lingoului turnat, producând o bob fină, uniformă

• Elimină porozitatea internă - forjarea închide golurile de contracție și porii de gaz care sunt inerenți lingourilor turnate

• Oferă rezistență direcțională - fluxul de cereale urmează forma rolei, maximizând rezistența în direcția axială (critică pentru rezistența la îndoire)

• Permite o călire profundă și uniformă — rolele forjate pot fi călite integral sau călite diferențiat (suprafață dură, miez dur) cu o uniformitate excelentă

Rolele forjate sunt standardul pentru:

• Role de rezervă (toate tipurile de freză) — sarcinile extreme de încovoiere necesită rezistența la rupere pe care numai forjarea o poate oferi

• Role de lucru cu suport de degroșare pentru moara de benzi fierbinți — sarcinile mari la impact necesită rezistență forjată

• Role de lucru pentru freza la rece — presiunile extreme de contact necesită structura curată, fără defecte a oțelului forjat

• Role de lucru pentru freza cu plăci cu sarcină mare

Materiale tipice de role forjate:

2.2 Role turnate

Rolele turnate sunt produse prin turnarea metalului topit într-o matriță. Procesul de turnare permite mai multă flexibilitate în compoziție și geometrie decât forjarea și este, în general, un cost mai mic pentru role de diametru mare. Rulourile turnate sunt produse de:

• Turnare cu nisip — pentru forme mari, complexe; precizie dimensională mai mică

• Turnare centrifugală — standardul pentru role turnate de înaltă calitate; forța centrifugă în timpul turnării conduce carburile dense către stratul exterior (cochilie), în timp ce miezul interior se solidifică cu o structură mai dură, cu carbură mai mică. Acest lucru produce o structură naturală compozită - înveliș dur rezistent la uzură peste un miez dur.

Tipuri de role turnate și aplicații:

2.3 Forged vs. Cast — Când să alegi pe care

Partea 3: Selectarea materialului specific standului

3.1 Moara de bandă fierbinte (HSM) — Selectarea rolei de lucru pe suport

Moara de benzi la cald este cel mai solicitant mediu pentru role de lucru, combinând temperaturi ridicate de contact (temperatura de intrare a benzii 1.050–1.150°C la degroșare, 850–950°C la ieșire de finisare), forțe mari de laminare și răcirea agresivă cu apă.

Standuri de degroșare (R1–R2):

• Temperatura benzii: 1.050–1.150°C

• Forța de rulare: Foarte mare (până la 40–60 MN)

• Încărcare de impact: Severă (scara, capete de recoltă, pietruiș)

• Prioritate: rezistența la rupere și rezistența la fisurare termică față de rezistența la uzură

• Material recomandat: oțel forjat Cr2 sau Cr3 sau oțel turnat de înaltă rezistență

• Duritate: HS 40–55 (350–480 HB)

• Motivație: Încărcările de impact extreme de la sol și capetele recoltei la standurile de degroșare fac ca rezistența la rupere să fie o cerință primordială. O rolă mai dură care oferă o rezistență mai bună la uzură, dar duritate mai mică se va fractura în aceste condiții.

Standuri de finisare F1–F3 (finisare intrare):

• Temperatura benzii: 950–1.050°C la intrare

• Forța de rulare: mare (20–40 MN)

• Încărcare de impact: moderată

• Prioritate: echilibru între rezistența la uzură și rezistența la fisurare termică

• Material recomandat: Fontă cu conținut ridicat de crom (centrifugă) sau forjată semi-HSS

• Duritate: HS 65–75 (540–620 HB)

• Motivație: Standurile de finisare de intrare văd sarcini termice mari de la banda fierbinte, dar un impact mai mic decât degroșarea. Fonta cu crom ridicat oferă rezistența la uzură necesară pentru o durată de viață acceptabilă a campaniei, menținând în același timp o rezistență suficientă la fisurare termică.

Standuri de finisare F4–F7 (Ieșire Finisare):

• Temperatura benzii: 850–950°C

• Forța de rulare: moderată (10–20 MN)

• Încărcare de impact: scăzută

• Prioritate: Rezistenta maxima la uzura si calitatea suprafetei

• Material recomandat: Oțel de mare viteză (HSS) — turnat sau forjat

• Duritate: HS 75–90 (620–720 HB)

• Justificare: Standurile de finisare de ieșire determină calitatea suprafeței finale a benzii și acuratețea dimensională. Rolele HSS oferă o durată de viață de campanie de 3–5 ori mai mare decât rolele cu crom ridicat în aceste standuri, reducând frecvența de schimbare a rolei și îmbunătățind consistența suprafeței benzii. Sarcina de impact mai mică la standurile de ieșire face ca duritatea mai scăzută a HSS să fie acceptabilă.

3.2 Moara de bandă fierbinte — Selectarea rolei de rezervă

Rolele de rezervă dintr-o moară de benzi fierbinți nu intră în contact cu banda - ele susțin rolele de lucru și transmit forța de laminare prin carcasa morii. Cerințele lor sunt fundamental diferite de rolele de lucru:

• Cerință principală: Rezistență la oboseală la îndoire - rola de rezervă este o grindă mare încărcată de forța de rulare și trebuie să reziste la îndoirea ciclică fără fisurare prin oboseală

• Cerință secundară: Rezistența la oboseala de contact la interfața rola de lucru/rola de rezervă — efortul de contact dintre rola de lucru și rola de rezervă poate ajunge la 600–900 MPa

• Duritate: HS 55–70 (460–580 HB) — mai mică decât rolele de lucru, optimizată pentru duritate

• Material: oțel forjat Cr-Ni-Mo sau Cr5 - tenacitatea superioară la rupere a oțelului forjat este esențială pentru rolele de rezervă

Dimensiunile rolului de rezervă sunt de obicei:

• Diametrul butoiului: 1.200–1.800 mm (moara de benzi la cald)

• Lungimea cilindrului: 1.800–2.200 mm

• Greutatea totală a rolei: 60–150 de tone

La această scară, calitatea forjării - în special absența defectelor interne și uniformitatea durității de la suprafață la miez - este critică. Rolele de rezervă sunt 100% testate cu ultrasunete după forjare și tratament termic.

3.3 Laminarea la rece — Selectarea rolului de lucru

Laminarea la rece impune cerințe fundamental diferite asupra rolelor de lucru în comparație cu laminarea la cald:

• Fără șoc termic - banda intră la temperatura camerei

• Presiuni de contact extreme — 1.500–2.500 MPa la finisarea la rece a benzii

• Cerințe foarte înalte de calitate a suprafeței — calitatea suprafeței benzii laminate la rece este direct determinată de starea suprafeței rolei

• Viteze mari de laminare — până la 25 m/s în morile reci în tandem

Cerințe pentru rola de lucru la moara la rece:

• Duritate foarte mare: 60–66 HRC (oțel forjat înalt aliat) — necesar pentru a rezista la deformarea plastică la presiuni extreme de contact

• Finisaj excelent al suprafeței: Ra < 0,1 μm după șlefuire — finisajul suprafeței rolei se transferă direct pe bandă

• Rezistență ridicată la oboseală: rola trebuie să reziste la oboseala de contact (pitting) sub milioane de cicluri de încărcare per campanie

• Aplatizare elastică scăzută: Modulul elastic ridicat menține profilul rolei sub sarcină

Material recomandat: Oțel forjat înalt aliat (2% C, 12% Cr, Mo, V) - acest grad oferă o combinație de duritate foarte mare, rezistență bună la oboseală și tenacitate suficientă pentru serviciul la moara la rece.

Cerințe pentru rola de rezervă pentru moara la rece:

• Duritate: 60–75 HSC (300–420 HB) — mai mică decât rolele de lucru, optimizată pentru rezistența la oboseală la îndoire

• Material: Oțel forjat Cr-Ni-Mo cu întărire profundă și uniformă

• Cerință critică: duritatea trebuie să fie uniformă de la suprafață până la o adâncime de cel puțin 100–150 mm, pentru a se asigura că rola de rezervă își menține capacitatea portantă după mai multe cicluri de reșlefuire.

3.4 Selectarea rolei de tije de sârmă și de bare

Morile de sârmă și bare prezintă o provocare diferită: rolele sunt mai mici (de obicei, 200–600 mm diametru), se rotesc la viteze foarte mari (până la 100 m/s în blocurile de finisare) și trebuie să mențină geometria precisă a canelurii pe parcursul campaniei.

Standuri de degroșare și intermediare:

• Încărcare cu impact ridicat de la intrarea și scara din țagle

• Recomandat: oțel turnat sau fontă ductilă (fier SG)

• Duritate: HS 35–55 (300–480 HB)

Standuri de finisare:

• Este necesară o viteză mare, geometrie precisă a canelurilor

• Recomandat: Inele de rolă din fontă cu conținut ridicat de crom sau carbură de tungsten

• Duritate: HS 65–80 pentru crom ridicat; 1.400–1.600 HV pentru carbură de tungsten

Inelele de rolă din carbură de tungsten sunt alegerea premium pentru blocurile de finisare de sârmă de mare viteză:

• Rezistență la uzură cu 10–20 ori mai mare decât fonta cu conținut ridicat de crom

• Modulul elastic de 3 ori mai mare decât oțelul — aplatizarea elastică minimă menține geometria canelurii

• Limitare: Rezistență la rupere foarte scăzută - trebuie utilizat într-un manșon de oțel (rulo compozit) și nu poate rezista la pietruire sau la încărcare puternică la impact

Partea 4: Măsurarea durității și conversia rolelor de laminoare

4.1 Cântare de duritate utilizate în specificațiile rolei

Rolele de laminoare folosesc mai multe scale de duritate în funcție de tipul rolei și nivelul de duritate:

Conversii aproximative (doar pentru referință — valorile exacte depind de material):

4.2 Gradient de duritate — Parametrul critic

Pentru rolele întărite diferențiat (suprafață tare, miez dur), gradientul de duritate de la suprafață la miez este la fel de important ca și duritatea suprafeței. Gradientul de duritate determină:

• Adâncimea efectivă de întărire — câte cicluri de re-macinare poate suferi rola înainte ca stratul întărit să fie consumat

• Distribuția tensiunilor subterane - tranziția de la suprafața tare la miezul moale creează o zonă de concentrare a tensiunii în care pot iniția fisuri de oboseală subterană

• Risc de dezbinare - dacă stratul întărit este prea subțire sau scăderea durității este prea bruscă, concentrația tensiunii subterane favorizează desprinderea

Cerințe tipice pentru gradient de duritate:

Partea 5: Calculul tensiunii la contact și al rezistenței la rulare

5.1 Tensiunea Hertziană de Contact la Interfața Roll/Strip

Contactul dintre o rolă cilindrică și suprafața benzii plane este o problemă de contact cu linia Hertziană. Presiunea maximă de contact (stresul Hertzian de vârf) este:

Unde:

= forta de rulare (N)

= lungimea butoiului în contact (m)

= modul elastic redus:

(pentru oțel-oțel:

)

= raza redusa:

(pentru rulare pe bandă plată:

)

Exemplu: rolă de lucru cu diametrul de 700 mm, butoi de 1.600 mm, forță de rulare de 20 MN:

Această presiune de contact trebuie să fie sub limita de oboseală de contact a materialului (

) pentru a evita gropirea și despicarea. Pentru role HSS,

; pentru fontă cu conținut ridicat de crom,

.

5.2 Tensiunea de îndoire la rulare

Rola de rezervă (și într-o măsură mai mică rola de lucru) acționează ca o grindă încărcată de forța de rulare distribuită de-a lungul lungimii cilindrului și susținută de rulmenții gâtului de rulare. Efortul maxim de încovoiere la suprafața cilindrului este:

Unde

este momentul încovoietor maxim (N·mm) și

este diametrul cilindrului (mm).

Pentru o rolă de rezervă cu forță de rulare

aplicat la centrul butoiului și susținut la centrele gâtului (span

):

Tensiunea de încovoiere trebuie să fie sub limita de rezistență a materialului - de obicei 250–400 MPa pentru oțel forjat Cr-Ni-Mo pentru rulou de rezervă. Un factor de siguranță de 4–5 față de limita de anduranță este o practică standard pentru proiectarea rolei de rezervă.

Partea 6: Analiza modului de eșec al rulării

Înțelegerea modului de defecțiune este esențială pentru identificarea cauzei principale și selectarea acțiunii corective corecte. Același aspect vizual poate avea cauze diferite.

6.1 Spalare

Aspect: Bucăți mari din suprafața ruloului se desprind, de obicei într-un model aproximativ circular sau eliptic. Adâncimea decupării este de obicei de 5-30 mm.

Mecanism: inițierea fisurii de oboseală subterană la adâncimea maximă a tensiunii de forfecare (de obicei, 2-10 mm sub suprafață pentru contactul hertzian), urmată de propagarea fisurii paralelă cu suprafața, în cele din urmă conectându-se la suprafață și eliberând un fragment de ruptură.

Cauze fundamentale:

• Supraîncărcare: Forța de rulare depășește limita de oboseală de contact a rolei - cea mai frecventă cauză

• Soc termic: Răcirea bruscă (răcirea apei pe o rolă fierbinte sau pietruială care provoacă supraîncălzire locală) creează tensiuni termice de tracțiune care inițiază fisuri subterane

• Defecte preexistente ale subteranei: incluziunile, benzile de segregare sau fulgii de hidrogen din materialul rulou acționează ca locuri de inițiere a fisurilor

• Adâncime întărită insuficientă: dacă stratul întărit este consumat prin reșlefuire, materialul mai moale de sub suprafață nu poate rezista solicitărilor de contact

Acțiune corectivă:

• Verificați ca forța de rulare să nu depășească limita nominală de oboseală de contact a rolei

• Verificați curățenia materialului rolei (inspecția UT a rolelor noi)

• Verificați că adâncimea întărită este adecvată pentru diametrul rulou rămas

• Examinați debitul și distribuția apei de răcire

6.2 Cracarea la foc (crăparea prin oboseală termică)

Aspect: Rețea de fisuri de suprafață fine (verificarea căldurii) într-un model aproximativ hexagonal, de obicei de 0,5–3 mm adâncime. În cazurile severe, crăpăturile se propagă mai adânc și pot duce la despicarea.

Mecanism: Tensiunile termice ciclice de la încălzirea repetată (contactul benzii fierbinți) și călirea (apa de răcire) generează tensiuni ciclice de tracțiune la suprafața rolei în timpul fazei de răcire. Aceste tensiuni depasesc limita de oboseala termica a materialului, initiand fisuri de suprafata.

Cauze fundamentale:

• Debit insuficient de apă de răcire: Răcirea inadecvată permite temperaturii suprafeței rolei să crească excesiv

• Probleme de distribuție a apei de răcire: Răcirea neuniformă creează gradienți termici de-a lungul butoiului

• Material cu rezistență scăzută la fisurare termică: Materialele cu duritate ridicată (HSS, crom ridicat) au o rezistență mai mică la fisurare termică decât materialele mai dure

• Durata excesivă a campaniei: fisurile de incendiu sunt cumulative — o rolă care nu este măcinată suficient de frecvent acumulează fisuri de foc adânci

Acțiune corectivă:

• Verificați debitul apei de răcire și distribuția pe butoi

• Reduceți lungimea campaniei (remăcinați mai frecvent) pentru standuri cu încărcare termică mare

• Luați în considerare trecerea la un material cu o rezistență mai bună la fisurarea termică (de exemplu, de la HSS turnat la Semi-HSS forjat) dacă fisurarea la foc este persistentă

6.3 Semne de bandă / caneluri

Aspect: benzi sau caneluri circumferențiale pe suprafața ruloului, de obicei la intervale regulate corespunzătoare poziției marginii benzii sau unei lățimi specifice benzii.

Mecanism: Marginile benzii creează o concentrare a tensiunii în zona de contact cu marginile. Pe parcursul multor cicluri de laminare, contactul repetat la poziția marginii benzii cauzează uzură preferențială sau deteriorare prin oboseală, creând o bandă sau o canelură vizibilă.

Cauze fundamentale:

• Rolând aceeași lățime a benzii în mod repetat - marginea benzii contactează întotdeauna aceeași poziție pe cilindrul rolei

• Coroana de rulare insuficientă — un profil de rulare plat concentrează stresul la marginile benzii

• Defecte ale marginilor benzii — bavurile sau marginile răsucite de pe bandă creează concentrații locale de tensiuni

Acțiune corectivă:

• Variați lățimea benzii în programul de rulare pentru a distribui contactul cu marginile pe butoi

• Verificați că profilul coroanei de rulare este corect pentru programul de rulare

• Inspectați banda de intrare pentru defecte de margine

6.4 Fractură de rulare

Aspect: Rupere completă a rolei, de obicei la raza de tranziție țevi/gât sau la centrul cilindrului.

Mecanism: Tensiunea la rupere depășește rezistența la rupere a materialului (

) la o concentrare preexistentă de fisuri sau tensiuni. Fractura de rulare este de obicei un eveniment de fractură rapid - apare brusc, fără avertisment.

Cauze fundamentale:

• Cobble (bloc de benzi): o bandă de pietriș se înfășoară în jurul rolei de lucru, creând sarcini extreme de încovoiere și torsiune care depășesc duritatea la rupere a rolei

• Fractură prin șoc termic: stingerea bruscă a unui rolă foarte fierbinte (de exemplu, apă de răcire de urgență pe o rolă care și-a pierdut răcirea) creează solicitări termice extreme

• Fisuri adânci preexistente: fisurile provocate de incendiu sau daunele prin despicare care nu au fost îndepărtate prin rectificare se propagă la fractură

• Defect material: Defectele interne (fulgi de hidrogen, segregare) reduc rezistența efectivă la rupere sub valoarea de proiectare

Acțiune corectivă:

• Îmbunătățiți sistemele de detectare a pietruișului și de protecție a morii

• Asigurați-vă că toate crăpăturile provocate de incendiu și deteriorarea suprafeței sunt complet îndepărtate în timpul reșlefuirii (verificați prin inspecția particulelor magnetice)

• Specificați inspecția UT 100% a rolelor noi pentru a detecta defectele interne

6.5 Uzură excesivă

Aspect: Reducerea rapidă a diametrului rolei, pierderea profilului rolei (coroană), degradarea rugozității suprafeței.

Mecanism: Uzura abrazivă de pe suprafața benzii (scam, oxid, incluziuni dure) îndepărtează materialul de pe suprafața rolei mai repede decât rata de uzură proiectată.

Cauze fundamentale:

• Material rulou prea moale pentru aplicare — duritate insuficientă pentru condițiile de contact

• Acumularea de calcar — detartrajul inadecvat permite acumularea de calcar dur între rolă și bandă, crescând dramatic uzura abrazivă

• Material de rulare incorect pentru suport - folosind un material mai dur, dar mai moale într-un suport de finisare unde rezistența la uzură este prioritatea

Acțiune corectivă:

• Faceți upgrade la un material rulou mai dur (de exemplu, de la fontă cu conținut ridicat de crom la HSS pentru standuri de finisare)

• Verificați performanța detartrantului — verificați presiunea apei și starea duzei

• Examinați durata campaniei și programul de rectificare

Partea 7: Managementul magazinului de rulouri și reașarea

7.1 Cerințe de reșlefuire

După fiecare campanie, rolele de lucru sunt măcinate pentru a elimina deteriorarea suprafeței (fisuri de foc, uzură, urme de bandă) și pentru a restabili profilul corect. Adâncimea de rectificare trebuie să fie suficientă pentru:

• Îndepărtați toate fisurile de foc (de obicei, 0,5–2 mm adâncime) - verificate prin inspecția particulelor magnetice (MPI) după șlefuire

• Îndepărtați toate daunele rupte - verificate vizual și de MPI

• Restabiliți profilul corect al cilindrului (coroană, conicitate sau curbă CVC) - verificat prin măsurarea profilului de ruliu

Adâncimea minimă de măcinare: de obicei 0,5–1,5 mm pe latură (1–3 mm pe diametru) pentru rolele de lucru pentru moara la cald; 0,1–0,3 mm pe latură pentru role de lucru pentru freza la rece.

Remolare totală maximă: rola poate fi măcinată până când diametrul cilindrului atinge diametrul minim acceptabil (de obicei 90–95% din diametrul noului rulou). În acest moment, stratul întărit poate fi consumat sau potrivirile lagărelor cu gât de rulare pot deveni subdimensionate.

7.2 Protocolul de inspecție al rolei

7.3 Depozitarea și manipularea rolelor

Depozitarea și manipularea necorespunzătoare a rolelor este o cauză semnificativă a defecțiunii premature:

• Orientare de depozitare: rolele mari (role de rezervă, role de lucru grele) trebuie depozitate orizontal pe suporturi V-block - niciodată depozitate vertical, ceea ce poate provoca îndoirea sub propria greutate

• Temperatura: rolele nu trebuie supuse unor schimbări rapide de temperatură în timpul depozitării - șocul termic poate iniția fisuri în rolele cu duritate mare

• Manipulare: gâturile rulante trebuie protejate în timpul manipulării — deteriorarea suprafeței gâtului rulou provoacă concentrații de tensiuni care pot iniția fisuri de oboseală

• Lubrifiere: jurnalele cu gât de rulare trebuie să fie ușor uleiate în timpul depozitării pentru a preveni coroziunea, care acționează ca un loc de inițiere a fisurilor de oboseală.

Întrebări frecvente

Î1: Care este diferența dintre o rolă de lucru și o rolă de rezervă?

Rolele de lucru sunt rolele care intră direct în contact cu banda care se rulează. Acestea determină grosimea benzii, lățimea, calitatea suprafeței și planeitatea. Rolele de rezervă susțin rolele de lucru din spate, împiedicând rulourile de lucru să se devieze sub forța de rulare. Într-o moară 4-Hi, există 2 role de lucru (sus și jos) și 2 role de rezervă (sus și jos). Rolele de lucru sunt mai mici (de obicei 500–800 mm diametru la morile de benzi fierbinți), mai dure și înlocuite mai frecvent. Rolele de rezervă sunt mult mai mari (1.200–1.800 mm diametru), mai dure și durează mult mai mult.

Î2: De ce sunt folosite role HSS (oțel de mare viteză) în standurile de finisare, dar nu și în standurile de degroșare?

Rolele HSS au duritate foarte mare (HS 75–90) și o rezistență excelentă la uzură, oferind o durată de viață de campanie de 3–5 ori mai mare decât rolele cu crom ridicat în standurile de finisare. Cu toate acestea, HSS are o rezistență scăzută la rupere - nu poate rezista la sarcinile severe de impact de la sol, capete de recoltă și pietricele care apar în standurile de degroșare. Standurile de degroșare necesită materiale mai dure, cu duritate mai mică (oțel Cr2/Cr3 forjat) care pot absorbi energia de impact fără a se fractura. Standurile de finisare au o sarcină la impact mai mică, ceea ce face ca duritatea scăzută a HSS să fie acceptabilă în schimbul rezistenței sale superioare la uzură.

Î3: Ce cauzează scăderea rolei și cum poate fi prevenită?

Despicarea este cauzată de inițierea fisurilor de oboseală subterană la adâncimea maximă a tensiunii de forfecare (2–10 mm sub suprafață), urmată de propagarea fisurii și spargerea suprafeței. Cauzele primare sunt: ​​forța de rulare care depășește limita de oboseală de contact a rolei; defecte subterane preexistente (incluziuni, fulgi de hidrogen); adâncime întărită insuficientă; și șoc termic. Prevenire: specificați inspecția UT 100% a rolelor noi; verificați ca forța de rulare să nu depășească limita nominală de oboseală de contact a rolei; menține adâncimea întărită adecvată prin urmărirea istoricului de rectificare; asigura distributia uniforma a apei de racire.

Î4: Cum specific duritatea corectă pentru o rolă de lucru de înlocuire?

Specificațiile de duritate depind de poziția standului și de tipul morii. Pentru standurile de finisare cu bandă fierbinte F4–F7, specificați HS 75–90 (clasa HSS). Pentru standurile de finisare cu bandă fierbinte F1–F3, specificați HS 65–75 (fontă cu conținut ridicat de crom sau Semi-HSS). Pentru suporturile de degroșare cu bandă fierbinte, specificați HS 40–55 (forjate Cr2/Cr3). Pentru rolele de lucru pentru freza la rece, specificați 62–66 HRC (oțel forjat înalt aliat). Specificați întotdeauna atât duritatea suprafeței, cât și duritatea minimă la 30 mm adâncime - duritatea suprafeței singură nu asigură o durată de viață adecvată dacă stratul întărit este puțin adânc.

Î5: Care este adâncimea corectă de rectificare pentru rolele de lucru cu bandă fierbinte?

Adâncimea minimă de rectificare trebuie să fie suficientă pentru a elimina toate fisurile de foc - de obicei 0,5–2 mm pe latură (1–4 mm pe diametru) pentru rolele de lucru cu bandă fierbinte. După șlefuire, verificați îndepărtarea completă a fisurilor prin inspecția cu particule magnetice (MPI). Dacă MPI prezintă fisuri rămase, continuați șlefuirea până când suprafața este curată. Nu puneți o rolă în funcțiune cu fisuri reziduale - acestea se vor propaga în timpul următoarei campanii și vor cauza ruperea sau ruperea.

Î6: Pot fi reparate rolele forjate după deteriorări?

Deteriorări minore ale suprafeței (despicare superficială, urme de bandă) pot fi îndepărtate prin reșlefuire dacă rămâne un diametru suficient. Desprinderea adâncă (> 10–15 mm) care a consumat stratul întărit nu poate fi reparată - ruloul trebuie casat sau cilindrul trebuie reîntărit (dacă proiectarea rolei permite). Ruptura rulou nu este reparabilă. Pentru rolele de rezervă cu despicare profundă la suprafața cilindrului, unii producători oferă repararea manșonului rolei - apăsând un manșon întărit nou peste cilindrul existent - dar acest lucru este viabil numai pentru modele specifice de role.

Mașini Yile: rulouri forjate și turnate

Yile Machinery produce role de laminoare forjate și turnate la comandă pentru laminare la cald, laminare la rece, mori de plăci, mori de bare și mori de secțiuni. Capacitatea noastră de producție integrată - de la forjare și turnare până la tratament termic, șlefuire CNC și inspecție - asigură că fiecare rolă îndeplinește cerințele de duritate, profil și calitate internă ale aplicației dumneavoastră specifice.

Capabilitățile noastre de fabricare a rolelor:

• Role forjate: Forjare cu matriță deschisă pentru role de lucru și role de rezervă cu diametrul de până la 1.500 mm; materialele includ Cr2, Cr3, Cr5, Cr-Ni-Mo, Semi-HSS și aliaje personalizate

• Role turnate: Turnare centrifugă pentru role de fontă cu conținut ridicat de crom și fontă ductilă; turnare cu nisip pentru miezuri mari de role de rezervă

• Tratament termic: întărire diferențială (suprafață dură, miez dur) cu control precis al gradientului de duritate; călire prin inducție pentru role de lucru

• Slefuire: slefuire cu role CNC la toleranțe de profil de ± 0,01 mm; finisarea suprafeței Ra < 0,4 μm pentru role de moara la cald, Ra < 0,1 μm pentru role de moara la rece

• Inspecție: testare cu ultrasunete (UT) 100% pentru soliditatea internă; inspecția particulelor magnetice (MPI) pentru fisuri de suprafață; studiu de duritate pe fiecare rolă; certificat de măsurare a profilului

Produse și resurse tehnice conexe:

• Role de oțel forjat personalizat pentru laminoare — role de lucru forjate și role de rezervă din 42CrMo și aliaje personalizate

• Soluții pentru industria de prelucrare a oțelului și a metalelor — furnizare completă de componente pentru fabricile de oțel și liniile de procesare

• Cutii de viteze industriale pentru sarcini grele și reductoare de viteză — cutii de viteze cu antrenare a morii pentru antrenările principale ale laminoarelor

• Ghid de selecție a cutiei de viteze industriale elicoidale și conice-helicoidale — factorul de serviciu și metodologia de evaluare a cuplului pentru cutiile de viteze cu transmisie

• Roți dințate grele pentru cuptoare, mori și uscători — roți dințate mari pentru morii rotative

• Piese semifabricate din oțel forjat și piese forjate cu inele — semifabricate forjate personalizate pentru fabricarea angrenajelor și rolelor

• Arbore din oțel forjat vs. turnat pentru concasoare — referință la procesul de forjare și selecția materialului

• Forjare cu matriță deschisă vs. Forjare cu matriță închisă — ghid de selecție a procesului de forjare

• Soluții pentru industria minieră și ciment - furnizare de componente industriale grele

Pentru a primi o cotație, furnizați:

• ✅ Tip rola (rula de lucru / rola de rezervă / rola intermediară)

• ✅ Tipul morii și poziția standului (de exemplu, moara de benzi fierbinți, stand de finisare F5)

• ✅ Dimensiuni rola: diametru butoi × lungime butoi × lungime totală; diametrul și lungimea gâtului

• ✅ Specificația necesară pentru duritatea suprafeței și gradientul de duritate

• ✅ Specificația materialului (sau materialul actual al rolei pentru înlocuire)

• ✅ Cantitate și data de livrare necesară

• ✅ Desen sau rolă de probă disponibilă pentru inginerie inversă

E-mail: jasmine@yileindustry.com

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

Toate întrebările tehnice primesc un răspuns în 24 de ore. Se acceptă inginerie inversă din role de probă sau role uzate.

Resurse tehnice conexe

• Ghid de selecție a cutiei de viteze industriale elicoidale și conice

• Ghid de instalare, aliniere și întreținere a angrenajului

• Ghid de aliniere a pivotului cuptorului rotativ

• Arbori din oțel forjat și turnat pentru concasoare

• Forjare cu matriță deschisă vs. Forjare cu matriță închisă

• Piese forjate personalizate — Piese semifabricate și piese forjate cu inele

• Soluții de prelucrare a oțelului și a metalelor

• Soluții pentru industria minieră și ciment