تدفق عملية الإنتاج لمطاحن قضبان الأسلاك عالية السرعة (الجزء الأول)

تعتبر مصانع قضبان الأسلاك عالية السرعة هي العمود الفقري لتصنيع الأسلاك الفولاذية الحديثة. تعمل خطوط الإنتاج المتقدمة هذه على تحويل قطع الصب المستمرة إلى قضبان سلكية عالية الجودة بسرعات تتجاوز 100 متر في الثانية في المدرجات النهائية. العملية برمتها مؤتمتة للغاية, دقيق, ومصممة لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة والاتساق. تتعمق هذه المقالة في المراحل الحرجة الأولى: تغذية الخام, التدفئة, وإزالة الترسبات - الخطوات الأساسية التي تضع الأساس لإخراج قضبان سلكية عالية الأداء.

التعامل مع الخام والتغذية في الفرن

قبل أن يبدأ أي المتداول, يجب أن يتم تسليم المواد الخام - عادةً كتل مقطعية مربعة من الصب المستمر - بدقة إلى فرن التسخين. في معظم مصانع قضبان الأسلاك الحديثة عالية السرعة, يبدأ ذلك بالرافعات الكهرومغناطيسية التي ترفع الكتل المعدنية من التخزين وتضعها على منصة تغذية تقع على ارتفاع +5.0 متر.

ال منصة تغذية البليت مجهز بآلية نقل خطوة بخطوة باستخدام عجلات غريب الأطوار. يضمن هذا النظام سلاسة, يتم التحكم في حركة كل قطعة معدنية باتجاه مدخل الفرن. مع اقتراب القضبان من نهاية المنصة, سدادة هوائية تخفض, السماح لقطعة واحدة في كل مرة بالانزلاق على طاولة أسطوانة دخول الفرن.

الوزن الآلي وقياس الطول

مرة واحدة على الطاولة الدوارة, يتم وزن كل قطعة خام تلقائيًا باستخدام مضمنة مقياس البليت. تساعد هذه البيانات في الوقت الفعلي على تتبع استهلاك المواد وتضمن أوزان شحن متسقة للتسخين الموحد. في نفس الوقت, عدم الاتصال نظام قياس الليزر يسجل طول كل قطعة أثناء تحركها للأمام.

هذه القياسات حاسمة للتحكم في العملية. إنها تسمح لنظام التشغيل الآلي بحساب الموضع الدقيق لكل قطعة معدنية داخل الفرن وضمان المحاذاة الصحيحة أثناء الدخول. يمكن أن تسبب القوالب المنحرفة انحشارًا أو تسخينًا غير متساوٍ, مما يؤدي إلى عيوب الجودة في المصب.

عملية التسخين في فرن إعادة التسخين

بعد تحديد المواقع بدقة, يدخل البليت فرن إعادة تسخين شعاع المشي, وهو قلب مرحلة ما قبل الدرفلة. يستخدم هذا النوع من الأفران على نطاق واسع في مصانع قضبان الأسلاك عالية السرعة نظرًا لتوحيد درجة الحرارة الممتاز, فقدان الأكسدة منخفضة, والتحكم الدقيق في ملفات التسخين.

عندما يصل البليت إلى مدخل الفرن, تم إيقافه ومحاذاة. أ آلية انتهازي في الطرف الخلفي من الفرن، يتم بعد ذلك نقل البليت من طاولة أسطوانة الدخول إلى العوارض الثابتة داخل الفرن. من هناك, يتولى نظام شعاع المشي المسؤولية.

كيف يعمل نظام شعاع المشي

يعمل شعاع المشي في حركة "الخطوة والتسوية".:

• ارفع: الشعاع يرتفع, رفع جميع الفراغات التي ترتكز عليها.
• التحرك إلى الأمام: يتحرك الشعاع للأمام بخطوة واحدة (عادة 200-300 ملم).
• أسفل إلى أسفل: ينزل الشعاع, وضع القضبان على الحزم الثابتة.
• يعود: يتراجع الشعاع إلى موضعه الأصلي دون لمس القضبان.

تتكرر هذه الدورة بشكل مستمر, تقدم القضبان من خلال مناطق الفرن: التسخين, التدفئة, والنقع. يتم التحكم في كل منطقة بشكل مستقل لتتناسب مع المتطلبات الحرارية لدرجات الفولاذ المختلفة.

منحنى التسخين النموذجي وإعدادات درجة الحرارة

تتراوح درجة حرارة التفريغ المستهدفة لمعظم الفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك بين 1050درجة مئوية و1120 درجة مئوية. لكن, يختلف هذا اعتمادًا على مواصفات المنتج النهائية وسرعة التدحرج.

يتم تغذية الفرن عادةً بواسطة غاز مختلط (غاز الفرن العالي + غاز فرن فحم الكوك) أو الغاز الطبيعي, مع الهواء المسخن عبر الشعلات المتجددة لتحسين الكفاءة الحرارية. الأنظمة الحديثة تحقق الكفاءة الحرارية أعلاه 65%, تقليل استهلاك الوقود بشكل كبير لكل طن من الفولاذ.

يتم الحفاظ على تجانس درجة الحرارة عبر المقطع العرضي للقضيب ضمن ±15 درجة مئوية, وهو أمر حيوي لضمان سلوك التشوه المتسق أثناء التدحرج. تقوم البيرومترات بالأشعة تحت الحمراء والمزدوجات الحرارية بمراقبة العملية في الوقت الفعلي, تغذية البيانات إلى نظام التحكم لإجراء التعديلات التلقائية.

إزالة الترسبات بالضغط العالي (إزالة مقياس الأكسيد)

بعد الخروج من الفرن, يحمل البليت الساخن طبقة من مقياس أكسيد الحديد المتكون أثناء التسخين. إذا لم تتم إزالتها, هذا المقياس يمكن أن يسبب عيوب السطح, زيادة ارتداء لفة, ويؤدي إلى التحكم غير المتناسق في الأبعاد في مطحنة الدرفلة.

لحل هذا, أ نظام إزالة الترسبات المائية بالضغط العالي يتم تثبيته على الفور عند مخرج الفرن. يستخدم هذا النظام فوهات متعددة على شكل مروحة مرتبة في حلقة حول مسار البليت لتوصيل المياه بضغوط تتراوح من 120 ل 200 حاجِز.

الميزات الرئيسية لنظام إزالة الترسبات

• ضغط الماء: 120– 200 بار (قابل للتعديل على أساس درجة الفولاذ وسمك المقياس)
• معدل التدفق: 80-150 م³/ساعة لكل صندوق إزالة الترسبات
• نوع الفوهة: طائرة مروحة, 15°–25° زاوية الرش, كربيد التنغستن أو نصائح السيراميك
• وقت الاستجابة: أقل من 2 ثانية من الإشارة إلى الضغط الكامل
• التنشيط: أثار بواسطة كاشف المعادن الساخنة (اتش ام دي) كما يخرج البليت من الفرن

يتحرك البليت عبر صندوق إزالة الترسبات بسرعة 0.8 ل 1.5 آنسة, ضمان وقت التعرض الكافي لإزالة الحجم بشكل فعال. تضرب نفاثات الماء السطح بسرعة عالية, كسر طبقة الأكسيد الهشة وطردها بعيدًا.

ثم يتم نقل القضبان النظيفة إلى مطحنة التخشين, حيث تتم التخفيضات المتداولة الأولى. يمكن لنظام إزالة الترسبات الذي يتم صيانته جيدًا أن يقلل من تآكل اللفة بنسبة تصل إلى 30% وتحسين جودة السطح, مهم بشكل خاص للقضبان السلكية عالية الكربون وذات جودة الرسم.

القضايا المشتركة وأفضل الممارسات

من الفرن إلى المتداول: التسليم النهائي

بعد إزالة الترسبات, يتم توجيه البليت إلى طاولة النقل المؤدية إلى مطحنة التخشين. هنا, لفات دليل الدخول و أدلة جانبية تأكد من المحاذاة الدقيقة قبل دخول البليت إلى الحامل الأول لمطحنة التخشين.

أ لفة قرصة بمحركات أو لفة التغذية يمكن استخدامها للمساعدة في تغذية الخام في الحامل الأول, خاصة بالنسبة للمقاطع العرضية الأكبر أو المواد عالية الاحتكاك. وهذا يضمن لدغة سلسة (العض) ويمنع التكرار أو التشويش.

تتم مزامنة التسلسل بأكمله - بدءًا من التعامل مع الرافعة وحتى تفريغ الفرن - من خلال مستوى المصنع 2 نظام التشغيل الآلي. يسمح هذا التكامل بتتبع كل قطعة معدنية في الوقت الفعلي, تنبيهات الصيانة التنبؤية, ومراقبة استهلاك الطاقة.

ماذا يأتي بعد ذلك?

في الجزء التالي من هذه السلسلة, سنغطي عملية الدرفلة بالتفصيل - بما في ذلك التخشين, متوسط, وتقف مطحنة التشطيب, دور الحلقات و 活套 (التحكم في الحلقة), وكيف آلة الغزل عالية السرعة (آلة الغزل ذات الكتلة المزدوجة) تشكيل لفائف قضيب الأسلاك النهائية. سننظر أيضًا في ديناميكيات طبقة التبريد وطرق فحص الجودة المستخدمة في خطوط إنتاج قضبان الأسلاك الحديثة عالية السرعة.

فهم هذه المراحل الأولية – تغذية البليت, التدفئة, وإزالة الترسبات الكلسية – أمر أساسي لتحسين سلسلة الإنتاج بأكملها. يمكن أن تؤدي التحسينات الصغيرة في التحكم في درجة الحرارة أو إزالة الحجم إلى مكاسب كبيرة في المحصول, جودة السطح, وأداء المعالجة النهائية.