Castte oceľové prstene: Kľúčové komponenty v priemyselných aplikáciách

Ako kľúčová súčasť mnohých mechanických zariadení v priemyselnej výrobe, liate oceľový prsteň Hrajte nenahraditeľnú úlohu v rôznych procesoch valcovania. Kvalita ich výkonu priamo ovplyvňuje kvalitu výrobkov, efektívnosť výroby a prevádzkovú stabilitu zariadenia. Od spracovania kovov po výrobu stavebných materiálov sa v mnohých oblastiach bežne používajú prstene liate oceľové rolky a sú jednou z dôležitých základných komponentov na podporu rozvoja moderného priemyslu. ​

1. Čo je to prsteň na odliatok oceľ? ​

(1) Definícia

Odliatok oceľový prsteň je komponent v tvare krúžku vyrobený z odliatkového oceľového materiálu, zvyčajne nainštalovaný na zariadenia, ako sú rolky. Odliatok oceľový materiál je oceľový materiál so železom a uhlíkom ako hlavné komponenty a určité množstvo zliatinových prvkov. Kruh valca sa získa procesom odlievania, aby sa získal špecifický tvar. V porovnaní s rolovými prsteňmi vyrobenými z iných materiálov majú prstene liate oceľové rolky jedinečné výhody výkonu. ​

(2) Štrukturálne charakteristiky

Krúžky na odlievanie oceľových roliek majú vo všeobecnosti relatívne rovnomernú hrúbku a ich vnútorný a vonkajší priemer sa určujú podľa skutočných použitých zariadení a požiadaviek na proces. Prierezový tvar kruhu roliek je zvyčajne obdĺžnikový, ale v niektorých špeciálnych scenároch aplikácií je navrhnutý aj so špeciálnym obrysom, ktorý spĺňa konkrétne požiadavky na valcovanie. Napríklad v niektorých vysoko presných procesoch valcovania môžu mať povrchy vnútorného a vonkajšieho priemeru valčekového kruhu špeciálne spracovanie, aby sa zabezpečila rozmerová presnosť a kvalita povrchu počas procesu valcovania. ​

2. Charakteristiky liateho oceľového valčekových krúžkov

(1) vysoká sila a tvrdosť

Samotný odliatok oceľový materiál má vysokú pevnosť, čo umožňuje odliatkový oceľový prsteň, ktorý odoláva veľkým valivým silám bez deformácie alebo zlomeniny. Zároveň vhodné pridanie zliatinových prvkov a primeraný proces tepelného spracovania dávajú valčekovým krúžkom dobrú húževnatosť, aby si mohol zachovať štrukturálnu integritu, keď je vystavený nárazu zaťaženia. Táto kombinácia vysokej sily a húževnatosti zaisťuje stabilnú prevádzku valca v zložitých pracovných podmienkach. Napríklad v procese drsného valivého procesu rozsiahlych oceľových žaiel a valcovacích mlynov z liateho oceľových valcov musia odolávať obrovskému valcovaciemu tlaku a nárazovej sile. Ich vysoká sila a húževnatosť ich robia kompetentnými pre túto úlohu. ​

(2) Dobrý odolnosť proti opotrebeniu

Počas procesu valcovania je medzi valkovým krúžkom a zvinutým materiálom silné trenie, takže odpor opotrebenia je jedným z dôležitých ukazovateľov výkonu valca. Oceľové prstene z oceľových valčekov tvoria matricu s dobrým odporom opotrebenia optimalizáciou zloženia zliatiny a mikroštruktúry. Niektoré vrstvené valcové prstene liate tiež obsahujú posilňovacie fázy, ako sú karbidy s vysokou tvrdosťou, čo ďalej zlepšuje odpor povrchového opotrebenia. V porovnaní s valcovými prsteňmi vyrobenými z iných materiálov dokáže liate oceľové valcové krúžky udržiavať stabilnú prevádzku po dlhšiu dobu za rovnakých pracovných podmienok, znížiť náhradnú frekvenciu spôsobenú opotrebením a znížiť výrobné náklady. Napríklad oceľové krúžky s vysokým obsahom chrómu, ktoré sa používajú v stánku drsného mlyna v rolovacom mlyne, majú vynikajúci odpor opotrebenia a môže zvýšiť valcový objem o viac ako dvojnásobok objemu valcov vyrobených z iných materiálov. ​

(3) Odolnosť proti tepelným trhlinám ​

Počas procesu valcovania sa valcový krúžok rýchlo zahrieva v dôsledku kontaktu s kusom vysokej teploty a počas procesu chladenia sa rýchlo ochladí. Táto častá zmena teploty môže ľahko spôsobiť tepelné trhliny v kolieskovom krúžku. Odliate oceľové valčeky majú dobrú odolnosť proti tepelným trhlinám prostredníctvom primeraného konštrukcie zliatiny a procesu tepelného spracovania. Napríklad niektoré oceľové krúžky s vysokým obsahom chrómu majú dobrý odpor s tepelnou trhlinou v dôsledku nízkeho obsahu karbidu v ich matricovej štruktúre a obohacovania prvkov chrómu, vďaka čomu sú schopné stabilne pracovať vo vysokoteplotných prostrediach, ako je napríklad stojan na drsný mlyn v valcovacom mlyne horúcich pásov.

(4) Machinabilita a prispôsobiteľnosť

Materiály liateho ocele majú dobrú machináovateľnosť a môžu sa vyrobiť do kolieskových krúžkov rôznych tvarov a veľkostí prostredníctvom rôznych procesov, ako je odlievanie, kovanie a obrábanie na uspokojenie potrieb rôznych zariadení a procesov. Súčasne, podľa konkrétnych požiadaviek na používanie, je možné valcové krúžky so špecifickými vlastnosťami prispôsobiť úpravou chemického zloženia a procesu tepelného spracovania liatej ocele. Napríklad v prípade niektorých scenárov aplikácií so špeciálnymi požiadavkami na tvrdosť a húževnatosť môžu vrhané prstene s oceľovými valcami dosiahnuť ideálne ukazovatele výkonnosti pridaním konkrétnych prvkov zliatiny a optimalizáciou procesu tepelného spracovania. ​

3. Aplikačné polia liateho oceľového prsteňov

(1) oceliarsky priemysel

Proces valcovania za tepla: Vo výrobnom procese valcovaného pruhu, ocele, tyčí a drôtov sa odlievané oceľové valcové krúžky široko používajú v rôznych prepojeniach, ako je drsné valcovanie, stredné valcovanie a dokončovacie valcovanie. V kontinuálnej valcovacej jednotke valcovanej valcovaným prúžkom musí odlievané oceľové valcové krúžky drsného valcovacieho stojana vydržať obrovskú valcujúcu silu a vysokú teplotu. Ich vysoká pevnosť, odolnosť proti opotrebovaniu a tepelné krakovanie zabezpečujú stabilitu procesu valivého a poskytujú bilty, ktoré spĺňajú požiadavky na rozmerovú toleranciu pre cieľovú jednotku. Pri valcovaní oceľových úsekov a tyčí a drôtov pomáha vysoká presnosť a stabilita vallení na odliaty oceľ zaistiť rozmerovú presnosť a kvalitu povrchu výrobkov. ​

Proces valcovania za studena: V procese valcovania studenej zohrávajú tiež dôležitú úlohu. Valcovanie za studena má extrémne vysoké požiadavky na kvalitu povrchu a rozmerovú presnosť valcov. Prostredníctvom presného obrábania a špeciálnych procesov tepelného spracovania môžu obsadené oceľové valčeky spĺňať požiadavky procesu valcovania za studena a zabezpečiť vysokú kvalitu výrobkov valcovaných za studena. Napríklad pri výrobe tenkých dosiek valcovaných za studena spôsobujú vysokú presnosť a dobrý odpor opotrebenia vallerov na odliaty oceľový valcy hladký a vysoká presnosť rozmerov. ​

(2) Priemysel stavebných materiálov ​

Produkcia cementu: V procese výroby cementu sa odlievacie oceľové valčeky používajú v mleží cementového klinku. Brúsenie cementu Clinkera vyžaduje veľkú mletnú silu. Vysoká pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu vallení na odliaty oceľ im umožňuje udržiavať stabilný pracovný stav počas procesu dlhého mletia, zlepšiť efektívnosť mletia a znižovať náklady na údržbu zariadení. ​

Výroba skla: V priemysle výroby skla sa liate oceľové valčeky používajú v zariadení na tvorbu skla a spracovanie. Napríklad v procese valcovania skla môže vysoká presnosť a stabilita vallerov liateho ocele zaistiť rovnomernosť hrúbky skla a povrchovej plochosti a zlepšiť kvalitu sklenených výrobkov. ​

(3) Neostrný kovový priemysel

Hliníkové valcovanie: V procese valcovania hliníka sa liate oceľové valčeky používajú na výrobu hliníkových dosiek, hliníkových prúžkov, hliníkových fólií a ďalších výrobkov. Hliník je mäkký, ale kvalita povrchu a rozmerová presnosť valčekov je tiež veľmi vysoká počas procesu valcovania. Castované oceľové valčeky môžu spĺňať požiadavky hliníka valcovania sa špeciálnou technológiou povrchového spracovania a spracovania na výrobu vysokokvalitných hliníkových výrobkov. Napríklad v valcovaní hliníkovej fólie pomáha vysoká presnosť a nízka drsnosť vallerov na odliaty oceľové valčeky vytvárať extrémne tenkú a stabilnú kvalitnú hliníkovú fóliu. ​

Spracovanie medi: V priemysle spracovania meďnatého sa v valcovom procese medených tyčí, medených dosiek, medených trubíc a iných výrobkov používajú. Valcovanie medených materiálov má vysoké požiadavky na odolnosť proti opotrebeniu a anti-adhéziu valčekového krúžku. Optimalizáciou zliatiny zliatiny a procesu povrchového spracovania môžu obsadené oceľové valcové krúžky účinne zabrániť priľnutiu medi na povrch valca počas procesu valcovania, čím sa zabezpečí hladký pokrok procesu valcovania a kvalita povrchu produktu.
​
4. Výrobný proces liateho oceľového prsteňov

(1) Výber surovín

Surovina na výrobu odliatkových oceľových prsteňov je hlavne liate oceľ. Materiály liateho ocele s rôznymi kompozíciami sú vybrané podľa rôznych požiadaviek na výkon. Všeobecne povedané, obsah uhlíka v liatej oceli je medzi 0,4% a 1,3% a obsahuje zliatinové prvky, ako je chróm, nikel, molybdén a vanadium. Napríklad pre valcové krúžky, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť a odolnosť proti opotrebeniu, sa vyberú odliata oceľové materiály obsahujúce vyššie prvky zliatiny, ako je chróm a molybdén; Zatiaľ čo v prípade kolieskových krúžkov, ktoré si vyžadujú dobrú húževnatosť, sa primerane upraví podiel prvkov zliatiny. Pri výbere surovín je tiež potrebné striktne kontrolovať kvalitu surovín, aby sa zabezpečilo, že ich čistota a zloženie spĺňa požiadavky na konštrukciu.

(2) proces odlievania

Integrálne odlievanie: Väčšina liate oceľových prsteňov prijíma integrálny proces odlievania. Tradičný proces integrálneho odlievania prijíma metódu zavesenia studeného piesku a nalievanie dna na tele valca. Počas procesu odlievania sa do vopred pripravenej formy vstrekuje roztavená oceľová kvapalina. Pleseň zvyčajne prijíma metódu zavesenia studeného piesku na kontrolu procesu tuhnutia odlievania a získanie dobrých organizačných vlastností. Vďaka vývoju technológie sa väčšina procesov odlievania teraz mení z studeného piesku visiacich na studený povlak. Táto metóda môže lepšie regulovať kvalitu povrchu a štruktúru tuhnutia odliatia. Zároveň, s cieľom zabezpečiť účinok kompenzácie zmrašťovania odliatia, kompenzácia zmršťovania stúpača prijme proces elektrického vykurovania na zlepšenie kvality odlievania. ​

Kompozitné odlievanie: V niektorých prípadoch sa so špeciálnymi požiadavkami používa kompozitný odlievací proces na výrobu odliatkových oceľových valčekových krúžkov. Compositovým odlievacím procesom je kombinovať odliatinové oceľové materiály rôznych kompozícií prostredníctvom špecifickej metódy odlievania tak, aby valčekový kruh mal pracovnú vrstvu a jadro s rôznymi vlastnosťami. Vnútorná vrstva môže napríklad použiť na zlepšenie húževnatosti materiálov liateho ocele a vonkajšia vrstva môže použiť materiály liateho ocele obsahujúce karbidy s vysokou tvrdosťou na zlepšenie odolnosti proti tvrdosti a opotrebeniu. Proces kompozitného odlievania môže poskytnúť úplnú hru výhodám rôznych materiálov a zlepšiť komplexný výkon valca.

(3) Proces tepelného spracovania

Normalizácia temperovania: Pre všeobecné zliatinové odliaty oceľové rolky sa štruktúra matrice spravidla riadi, aby bola troostite a temperovaným troostitom prostredníctvom procesu normalizačného teplotného tepelného spracovania. Normalizácia môže vylepšiť zrná a zlepšiť pevnosť a húževnatosť materiálu, zatiaľ čo temperovanie môže eliminovať vnútorné napätie generované počas normalizačného procesu, stabilizovať štruktúru a zlepšiť komplexný výkon materiálu. ​

Sféroidné žíhanie: V niektorých prípadoch je potrebné sféroidovať sféroidné rolové krúžky sférov. Sféroidné žíhanie je hlavne na zlepšenie rezania rolu, zlepšenie účinnosti rezania a prípravu zodpovedajúcej štruktúry na následné ochladzovanie. Sféroidné žíhajúce zmeny zmeny karbidov v štruktúre z vločiek na sférické, to znamená, že sférické alebo granulárne karbidy sú rovnomerne rozložené na feritovej matrici, čím tvoria sférickú perlitovú štruktúru. ​

Difúzia a sférizácia s vysokou teplotou: So zlepšením stupňa legovania valca, aby sa ďalej zvýšila výkonnosť kruhu odliatkových oceľových kruhu, tepelné spracovanie kotúčika pridalo prostriedky, ako je napríklad difúzia a sférizácia s vysokou teplotou. Difúzia s vysokou teplotou môže zvýšiť rovnomernejšie rozložené prvky zliatiny v liatej oceli, čím sa zlepší konzistentnosť výkonnosti materiálu; Sféroidizačné ošetrenie môže zlepšiť morfológiu a distribúciu karbidov a zlepšiť odolnosť materiálu a odolnosť proti opotrebeniu. ​

(4) spracovanie a testovanie

Opracovanie: Ocelený oceľový valčekový prsteň musí byť opracovaný po odliatke, aby sa dosiahla rozmerová presnosť a kvalita povrchu, ktorú vyžaduje návrh. Proces obrábania zahŕňa otáčanie, mletie, vŕtanie a ďalšie procesy. Prostredníctvom presného spracovateľského zariadenia a riadenia procesu je zaručená dimenzionálna presnosť vnútorného priemeru, vonkajšieho priemeru, hrúbky a iných rozmerov valčekového kruhu, ktorý spĺňa štandardné požiadavky a drsnosť povrchu valca dosahuje špecifikovanú hodnotu. ​

Testovanie výkonu: Aby sa zabezpečilo kvalitu liateho oceľového kruhu, je potrebné prísne testovanie výkonnosti. Testovanie výkonnosti zahŕňa testovanie tvrdosti, analýzu metalografickej štruktúry, testovanie mechanického výkonu atď. Testovanie tvrdosti dokáže zistiť, či tvrdosť povrchu a vnútri valčekového kruhu spĺňa požiadavky na konštrukciu; Analýza metalografickej štruktúry môže pozorovať mikroštruktúru liatej ocele a určiť, či má defekty; Testovanie mechanického výkonu zahŕňa testovanie v ťahu, testovanie nárazu atď. Na detekciu ukazovateľov mechanického výkonu, ako je pevnosť a húževnatosť valčekového kruhu.

Detekcia chýb: Detekcia nedostatkov je dôležitou súčasťou zabezpečenia kvality prsteňov liateho oceľových valcov. Používa hlavne detekciu ultrazvukovej chyby, detekciu chýb magnetických častíc a ďalšie metódy na zistenie, či sú vo vnútri kolieskového krúžku praskliny, póry, inklúzie a iné defekty. Detekcia chýb môže v čase zistiť potenciálne problémy s kvalitou a vyhnúť sa poruchám zariadenia a bezpečnostným nehodám spôsobeným defektmi počas používania.

5. Údržba a starostlivosť o odliaty oceľové prstene

(1) Denná kontrola

Inšpekcia vzhľadu: Pravidelne kontrolujte vzhľad liateho oceľového valca, aby ste pozorovali, či je povrchové opotrebenie, praskliny, odlupovanie atď. Ak sa na povrchu nachádza mierne opotrebenie, môže sa opraviť vhodným brúsením; V prípade vážnych problémov, ako sú praskliny a odlupovanie, je potrebné včasný prsteň nahradiť včas, aby sa zabránilo ovplyvňovaniu kvality výroby a bezpečnosti zariadení.

Inšpekcia rozmeru: Pravidelne zmerajte vnútorný priemer, vonkajší priemer, hrúbku a ďalšie rozmery kruhu liateho oceľového valca, porovnajte ich s pôvodnými konštrukčnými rozmermi a skontrolujte, či existuje nejaká rozmerová odchýlka. Ak rozmerová odchýlka presahuje prípustný rozsah, je potrebné analyzovať príčinu a prijať zodpovedajúce opatrenia, ako je napríklad nastavenie parametrov procesu valcovania alebo oprava valčekového krúžku.

(2) mazanie a chladenie

Mazanie: Počas procesu valcovania, aby sa znížilo trenie medzi valčekovým krúžkom a zvinutým materiálom, musí byť valcový krúžok namazaný. Výber vhodnej maziva a prijatie primeranej metódy mazania, ako je mazanie olejového rozprašovania, mazanie olejovej hmly atď., Môže účinne znížiť koeficient trenia, znížiť opotrebenie valčekového kruhu a predĺžiť jeho životnosť. Zároveň by sa mal pravidelne kontrolovať systém dodávky maziva, aby sa zabezpečila normálna dodávka lubrikantu. ​

Chladenie: Pretože sa počas procesu valcovania generuje veľké množstvo tepla, musí sa ochladiť valcový krúžok, aby sa zabránilo prehrievaniu valca a spôsobeniu degradácie výkonu. Kruh valca sa zvyčajne ochladzuje ochladením vody alebo chladením vzduchu a prietok a teplota chladiaceho média sú regulované, aby sa zabezpečilo, že valčekový krúžok funguje v príslušnom teplotnom rozsahu. Zároveň by sa mali pravidelne čistiť nečistoty a mierka v chladiacom systéme, aby sa zabezpečila chladiaci efekt. ​

(3) Preventívne opatrenia na ukladanie

Prevencia hrdze: Ak je potrebné uchovávať prsteň s oceľovým valcom na dlhú dobu, malo by byť odolné voči hrdzi. Olej proti rustke sa môže nanesiť na povrch valčekového kruhu alebo protiúčelových obalových materiálov, ktoré sa dajú použiť na jeho zabalenie, aby sa zabránilo hrdzaveniu valca počas skladovania. ​

Skladovacie prostredie: Uložte kruh valca na odlievanie oceľových valcov v suchom a dobre vetrannom prostredí, aby ste zabránili vlhkosti a korózii. Zároveň by mal byť valcový krúžok chránený pred vonkajším nárazom a extrúziou, aby sa zabránilo deformácii alebo poškodeniu. ​

6. Trendy budúceho vývoja

(1) materiálové inovácie

S neustálym rozvojom priemyselných technológií sa požiadavky na výkonnosť prsteňov s oceľovými prsteňmi sa zvyšujú a vyššie. V budúcnosti sa budú materiály liateho oceľového kruhu vyvíjať v smere vysokej výkonnosti a multifunkcie. Na jednej strane ďalšou optimalizáciou zloženia zliatiny a vývojom nových zliatinových materiálov sa zlepšia komplexné vlastnosti liateho oceľového kruhu, ako sú pevnosť, húževnatosť, odolnosť proti opotrebeniu a odolnosť proti tepelnému praskaniu; Na druhej strane sa budú študovať a aplikovať materiály so špeciálnymi vlastnosťami, ako sú inteligentné materiály a nanomateriály, aby poskytovali nové funkcie s odliatkami oceľových roliek, aby sa uspokojili zložitejšie a špeciálne potreby priemyselných aplikácií. ​

(2) Optimalizácia výrobného procesu

Aplikácia pokročilých výrobných technológií: V budúcnosti sa na výrobný proces liate oceľových rolových krúžkov postupne aplikujú pokročilé výrobné technológie, ako je 3D tlač a výroba aditív. Tieto technológie si môžu uvedomiť rýchlu výrobu zložitých krúžkov v tvare roliek, zlepšiť využitie materiálu a znížiť výrobné náklady. Zároveň je možné prostredníctvom technológie digitálneho dizajnu a simulácie výrobný proces kontrolovať presnejšie a je možné zlepšiť stabilitu kvality a výkonnostného kruhu. ​

Vývoj ekologického výrobného procesu: S nepretržitým zvyšovaním environmentálneho povedomia sa proces ekologickej výroby stane vývojovým trendom výroby odliatkových oceľových kruhov. Prijatie výrobných procesov na úsporu energie a emisií, ako je optimalizácia spotreby energie v procese odlievania a zníženie emisií odpadu, môže dosiahnuť trvalo udržateľný rozvoj výroby odliatkových oceľových kruhov.

(3) inteligencia a automatizácia

Inteligentné monitorovanie a diagnostika: V budúcnosti budú liate oceľové valcové krúžky vybavené inteligentnými senzormi na monitorovanie pracovného stavu valcových krúžkov v reálnom čase, ako je teplota, tlak, opotrebenie atď. Prostredníctvom analýzy údajov a algoritmov umelej inteligencie, ktoré sa môžu dosiahnuť, je možné dosiahnuť zlyhanie v oblasti zlyhania valca a predikcia zlyhania v kolieskových kruhoch, ktoré sa môžu dosiahnuť v skorej diagnostike a predikcii. ​

Automatizovaná výroba a riadenie: Automatizovaná výroba a správa sa uskutoční vo výrobe a používaní liateho oceľových prsteňov. Automatizované výrobné linky môžu zlepšiť efektívnosť výroby a zabezpečiť konzistentnosť kvality produktu; Automatizované systémy riadenia môžu dosiahnuť monitorovanie v reálnom čase a optimalizované plánovanie výrobného procesu a zlepšiť úroveň riadenia výroby podnikov. ​

7. Záver

Ako kľúčová súčasť priemyselnej výroby sa v mnohých odvetviach, ako sú oceľ, stavebné materiály a neželezné kovy, široko používané v mnohých odvetviach, stavebných materiáloch a neželezných kovoch kvôli ich vysokej pevnosti, dobrému odporu opotrebovania, odolnosti proti krakovaniu tepelného krakovania, mechanizovateľnosti a prispôsobiteľnosti. Jeho výrobný proces pokrýva viacnásobné spojenia, ako je výber surovín, odlievanie, tepelné spracovanie, spracovanie a testovanie, a každé spojenie má dôležitý vplyv na kvalitu a výkon valca. Zároveň môže primeraná údržba a starostlivosť predĺžiť životnosť obsadených oceľových prsteňov a znížiť výrobné náklady. Vďaka neustálemu rozvoju vedy a techniky budú prstene obsadené oceľové kolieskové prstene uviesť nové rozvojové príležitosti v oblasti materiálových inovácií, optimalizácie výrobných procesov, spravodajských informácií a automatizácie a poskytnú silnejšiu podporu na podporu vysokokvalitného rozvoja moderného priemyslu. ​

Nasleduje tabuľka porovnávania výkonu rôznych typov liateho oceľového prsteňov: