Dans les lignes de production modernes de fil machine à grande vitesse, le laminoir de pré-finition joue un rôle essentiel entre le laminoir intermédiaire et le laminoir de finition. Cet équipement est chargé de réduire la section transversale de la pièce à des dimensions précises tout en conservant une excellente qualité de surface.. Sans opérations de pré-finition appropriées, l’usine de finition ne peut pas produire de fil machine répondant aux spécifications exigeantes d’aujourd’hui.
Qu'est-ce qu'un laminoir de pré-finition?
Un laminoir de pré-finition est un équipement de laminage spécialisé positionné après le groupe de laminoirs intermédiaires et avant le bloc de finition à grande vitesse.. Son objectif principal est de réduire davantage la section transversale du matériau laminé provenant du laminoir intermédiaire.. Le laminoir de pré-finition prépare le brut avec la forme correcte, dimensions précises, et section transversale uniforme sur toute sa longueur pour le laminoir de finition.
Le laminoir de finition à grande vitesse et sans torsion fonctionne avec des rapports de vitesse de rouleau fixes entre les cages. Il produit diverses spécifications de fil machine à travers différentes tailles de matériaux entrants et conceptions de passes en utilisant un laminage continu à micro-tension.. Cette configuration d'équipement signifie que la précision dimensionnelle des produits finis dépend fortement de la stabilité du processus de laminage..
💡 Fait clé de l'industrie
Les données de production montrent que 6 à 10 les passes de finition ne peuvent réduire l'écart dimensionnel entrant que d'environ 50%. Pour obtenir une tolérance de section transversale de fil machine fini à ± 0,1 mm, la fourniture de pré-finition doit maintenir un écart dimensionnel de ±0,2 mm.
Fonctions de base du laminoir de pré-finition
Le laminoir de préfinition remplit plusieurs fonctions essentielles dans la production de fil machine:
1. Réduction de section transversale
L'usine poursuit le processus de réduction commencé par les usines d'ébauche et intermédiaires. Typiquement, la pièce entre dans le laminoir de pré-finition avec une section transversale de 20 à 30 mm et sort à 12 à 18 mm, en fonction des spécifications du produit final.
2. Contrôle de précision dimensionnelle
C'est peut-être la fonction la plus critique. L'usine de pré-finition doit fournir des matériaux avec un écart dimensionnel transversal ne dépassant pas ± 0,2 mm pour garantir que l'usine de finition peut produire des produits conformes aux spécifications.. Un mauvais matériau entrant entraîne à la fois des problèmes dimensionnels et des accidents de roulement dans le bloc de finition..
3. Amélioration de la qualité des surfaces
Le processus de pré-finition aide à éliminer les défauts de surface qui ont pu se développer lors des étapes précédentes de laminage.. Faire le ménage, des surfaces sans défauts sont essentielles pour un fil machine fini de haute qualité.
4. Gestion de la température
La zone de préfinition comprend souvent des boîtes de refroidissement par eau qui permettent de contrôler la température du matériau avant qu'il n'entre dans le bloc de finition.. Un contrôle adéquat de la température est essentiel pour obtenir les propriétés métallurgiques souhaitées.
Évolution de la technologie du roulement
Dans le 2 à 4 passes de laminage de pré-finition, la section transversale de la pièce devient très petite. A ce stade, le matériau est très sensible à la tension, et les vitesses de roulement sont relativement élevées. Le temps de réaction nécessaire au contrôle de la tension devient extrêmement court. L’utilisation du laminage à micro-tension ne garantit plus efficacement la précision et la stabilité dimensionnelles transversales.
Depuis la fin des années 1970, les laminoirs à fil machine à grande vitesse ont adopté un laminage à ligne unique sans torsion et sans tension pour les opérations de pré-finition. Chaque groupe de laminoirs d'ébauche possède un groupe de laminoirs de pré-finition correspondant. Des boucleurs latéraux horizontaux sont installés avant et après le groupe de laminoirs de pré-finition, tandis que les boucleurs verticaux sont placés entre les passes de pré-finition.
⚡ Comparaison des performances
L'expérience de production démontre que le laminage sans tension et sans torsion en une seule ligne en 4 passes permet d'obtenir un écart dimensionnel transversal de ± 0,2 mm.. Les autres méthodes de laminage n'atteignent généralement qu'une tolérance de ±0,3 à ±0,4 mm..
Construction d'une usine de préfinition en porte-à-faux
Le groupe de laminoirs de préfinition de type en porte-à-faux est la conception la plus largement utilisée dans les usines modernes de fil machine.. Cet équipement se compose de plusieurs composants principaux travaillant ensemble pour obtenir des résultats de laminage précis.
Conception du système de transmission
Chaque châssis de broyeur se compose d'une boîte de transmission et d'un ensemble de rouleaux. La boîte de transmission transfère le couple du moteur ou du réducteur aux arbres de rouleau. La conception diffère entre les configurations horizontales et verticales:
Boîte de transmission horizontale
Contient une paire d'engrenages hélicoïdaux cylindriques pour un transfert de puissance en douceur avec un minimum de bruit et de vibrations.
Boîte de transmission verticale
Comprend une paire supplémentaire d'engrenages coniques en spirale pour rediriger l'entraînement vers 90 degrés. Les deux boîtes de transmission verticales utilisent des engrenages coniques en spirale avec des rapports différents.
La boîte à roulettes utilise une méthode de montage par insertion de bride. Chaque boîte à rouleaux contient des rouleaux supérieur et inférieur qui ne s'emboîtent pas les uns dans les autres.. Plutôt, ils sont entraînés séparément par une paire d'engrenages hélicoïdaux cylindriques dans la boîte de transmission. Chaque arbre de rouleau contient un anneau de rouleau monté en porte-à-faux. Les arbres de rouleau sont soutenus par des roulements à film d'huile avant et arrière installés dans des manchons excentriques.
Mécanisme de réglage de l'écart de rouleau
Le système de réglage des manchons excentriques est une caractéristique déterminante des usines de préfinition modernes. Les manchons excentriques sont tournés par des vis mères et des écrous gauche et droit dans le mécanisme de réglage de l'écart.. Cette rotation amène les arbres de rouleau supérieur et inférieur à se déplacer symétriquement vers ou loin de la ligne centrale de roulement.. Cela permet d'obtenir un réglage précis de l'écartement des rouleaux tout en maintenant une ligne centrale de roulement constante..
Principales caractéristiques des usines de pré-finition en porte-à-faux
Les laminoirs de préfinition en porte-à-faux modernes offrent plusieurs avantages importants pour la production de fil machine:
Conception modulaire indépendante
La boîte de transmission et le roll box sont des ensembles indépendants. Cette conception simplifie grandement l'installation, suppression, et opérations de maintenance. Les composants peuvent être changés rapidement lors des changements de production.
Ligne centrale à roulement constant
Le mécanisme de réglage du manchon excentrique maintient la ligne centrale de roulement inchangée lors des réglages de l'écartement. Cette fonctionnalité élimine le besoin de réaligner l'équipement de guidage après les réglages et garantit des conditions de roulement constantes..
Prévention des mouvements axiaux
Les roulements de butée aux extrémités de l'arbre du rouleau résolvent efficacement les problèmes de mouvement axial. Cela garantit la précision dimensionnelle du produit laminé en maintenant les anneaux de laminage positionnés avec précision..
Interchangeabilité complète des composants
Les roll-box pour stands horizontaux et verticaux partagent une structure et des dimensions identiques. Toutes les pièces de la boîte à roulettes sont entièrement interchangeables entre les supports. Cette standardisation réduit les stocks de pièces de rechange et simplifie la maintenance.
Changements rapides des anneaux de roulement
Des outils spéciaux permettent un retrait et une installation rapides et fiables des anneaux de roulement. Les changements de rôle peuvent être effectués en quelques minutes plutôt qu'en heures, minimiser les arrêts de production.
Configurations de disposition pour les usines de pré-finition
Les laminoirs de pré-finition peuvent être disposés en plusieurs configurations en fonction de la disposition de l'usine, exigences de production, et équipements existants. Les dispositions les plus courantes sont:
Systèmes de boucleurs dans les usines de pré-finition
Les boucleurs sont des composants essentiels dans les configurations d'usines de pré-finition. Ils maintiennent des conditions sans tension entre les stands en formant une boucle contrôlée de matériau. Cela empêche le matériau d'être étiré ou comprimé entre les passes..
Types de boucleurs utilisés:
- Boucleurs latéraux horizontaux: Installé avant et après le groupe de laminoirs de pré-finition pour gérer les transitions de flux de matériaux
- Boucleurs verticaux: Positionné entre les passes de pré-finition individuelles pour le contrôle de la tension entre les cages
- Actionnement pneumatique ou électrique: Les boucleurs modernes utilisent des systèmes servocommandés pour une régulation précise de la hauteur de la boucle
Conception des laissez-passer et calendrier de réduction
La conception des passes dans les laminoirs de préfinition suit généralement une séquence ovale-ronde ou ronde-ovale. Cette approche alternée permet une réduction efficace de la surface tout en conservant de bonnes caractéristiques de flux de matériaux..
Considérations relatives à l'entretien
Un entretien approprié des laminoirs de préfinition garantit une qualité de produit constante et minimise les temps d'arrêt imprévus. Les principaux domaines de maintenance comprennent:
🔧 Inspection des rouleaux et des anneaux de roulement
Contrôle régulier de l'usure, fissures, et dommages superficiels. Les anneaux en carbure durent généralement 2,000-5,000 tonnes avant de nécessiter un rebroyage ou un remplacement.
🛢️ Système de lubrification
Les roulements à film d'huile doivent être propres, lubrifiant correctement filtré. Surveiller la température de l'huile, pression, et débits en continu.
⚙️ État de la boîte de vitesses
Vérifiez périodiquement l'usure et le jeu des dents d'engrenage.. Écoutez les sons inhabituels qui pourraient indiquer des problèmes de roulements ou d'engrenages..
📏 Mécanisme d'ajustement des écarts
Vérifier l'état de la vis mère et de l'écrou. Calibrez régulièrement les indicateurs de position pour garantir des réglages d'écart précis.
Contrôle et surveillance des processus
Les usines de préfinition modernes intègrent des systèmes avancés de contrôle de processus qui surveillent et ajustent les paramètres de laminage en temps réel.. Ces systèmes aident à maintenir une qualité de produit constante et à réagir rapidement aux variations de processus.
📊 Paramètres clés surveillés:
Force de roulement
50-150 tonnes
Courant du moteur
Continu
Vitesse de roulement
15-45 MS
Température du matériau
900-1050°C
Conseils pratiques pour les opérateurs
Basé sur une vaste expérience de production, voici des recommandations pratiques pour obtenir des performances optimales du broyeur de préfinition:
- Vérifiez toujours les paramètres d'écartement des rouleaux avant de démarrer les cycles de production.
- Surveiller les positions du boucleur en continu pendant le roulage
- Vérifiez l'alignement du guide après tout changement de rouleau
- Maintenir un débit et une température d'eau de refroidissement constants
- Documentez tous les paramètres de configuration pour référence future
- Remplacez les anneaux de roulement avant qu'ils n'atteignent les limites d'usure critiques
- Gardez les boîtes de rouleaux de rechange assemblées et prêtes pour des changements rapides
- Former les opérateurs à reconnaître les bruits de roulement et les vibrations anormaux
🎯 Réflexions finales sur les laminoirs de pré-finition
Le laminoir de préfinition est un maillon essentiel de la production de fil machine qui affecte directement la qualité du produit final.. Comprendre ses fonctions, composants, et les principes de fonctionnement permettent aux opérateurs d'usine et aux ingénieurs d'optimiser les performances et de produire du fil machine qui répond aux spécifications de plus en plus exigeantes du marché.. Sélection d'équipement appropriée, installation soignée, et une maintenance diligente garantiront un fonctionnement fiable et une précision dimensionnelle constante pendant des années de service productif.
