Pour commencer, l'usure des rouleaux limite la qualité du produit et la durée de vie des rouleaux dans la production de laminages universels. Pour cette raison, cette étude utilise des données de terrain et des théories classiques de l'usure. Entre-temps, il résume les mécanismes d'usure des rouleaux et les règles de répartition inégale de l'usure. En plus, il analyse les principaux facteurs d'influence du laminage à chaud. En outre, il fournit également des méthodes pratiques d'optimisation et de maintenance. Finalement, le guide des résultats de sélection des rouleaux, gestion du cycle et production d'acier de profilés stables.
1. Introduction
Tout d'abord, le laminage d'acier de section adopte une technologie de laminage à passes spéciale. Par conséquent, il produit une déformation tridimensionnelle complexe du métal. En comparaison, ses conditions de frottement et de contact sont plus complexes que le roulement à plat.
En outre, l'usure des rouleaux s'accumule continuellement pendant la production de masse. Pire encore, une usure inégale grave provoque des écarts dimensionnels et des défauts de surface. De plus, cela conduit également à des états de roulement instables. Par conséquent, la maîtrise des lois sur l'usure des rouleaux permet de réduire la consommation des rouleaux et d'améliorer la stabilité de la production.
2. Principaux mécanismes d'usure des rouleaux de broyeur universels
Pour commencer, les travailleurs évaluent les conditions des rouleaux en fonction du tonnage cumulé de passage de l'acier. Pendant le laminage à chaud, un glissement continu existe entre les ébauches chaudes et les surfaces refroidies des rouleaux. Entre-temps, le glissement vers l'avant et le glissement vers l'arrière existent dans chaque passe roulante.
En général, l'usure du métal a sept types de base. Spécifiquement, les formes courantes incluent l'usure adhésive, usure corrosive, usure par fatigue et usure par abrasion. En fait, l'usure réelle des rouleaux provient de plusieurs mécanismes couplés au lieu d'une seule cause.
En particulier, charge roulante, les conditions de vitesse et de refroidissement déterminent le type d'usure dominant. Une fois les conditions de travail modifiées, le mécanisme d'usure principal changera et accélérera les dommages causés par le rouleau.
D'une part, le laminage à chaud forme un environnement d'oxydation avec de l'eau de refroidissement et à haute température. D'autre part, la couche d'oxyde affaiblit la force de liaison de la surface. Par conséquent, un micro-pelage et une perte de particules se produisent souvent sur les surfaces des rouleaux.
A part ça, la charge cyclique et les fluctuations de température génèrent des dommages par fatigue de contact. Le plus important, l'usure adhésive et l'usure corrosive dominent le laminage de l'acier de section. Entre-temps, l'usure par fatigue joue un rôle d'accélération auxiliaire.
En bref, la capacité d'usure des rouleaux fait référence à l'usure radiale maximale après un tonnage de roulement fixe. Pour référence, le modèle d'usure Archard prend en charge l'analyse quantitative. Donc, le volume d'usure augmente avec la charge de contact et diminue avec la dureté de la surface.
3. Loi de répartition inégale de l'usure des passes de rouleau
De la détection de terrain à long terme, des caractéristiques d'usure inégales stables apparaissent sur les passes de rouleaux d'acier de section.
Surtout, le degré d'usure augmente progressivement des parois latérales de passage jusqu'aux coins intérieurs. Pour cette raison, les coins de passage constituent toujours la zone d'usure maximale. Entre-temps, le volume d'usure diminue lentement des bords inférieurs du passage vers le centre.
Dans l'ensemble, l'usure du fond de passe est plus importante que l'usure des parois latérales. En plus, la surface inférieure présente également une meilleure uniformité d'usure que les parois latérales. Même si différents tonnages roulants entraînent des différences de valeur mineures, ils ne changent jamais la tendance fixe à l'usure inégale.
4. Analyse des causes multifactorielles de l'usure inégale des passes
4.1 Le glissement différentiel provoque une friction déséquilibrée
D'abord, pièces de forme spéciale, le rouleau de contact passe à différents moments. Ainsi, les états de glissement varient considérablement en sortie de laminage.
Visiblement, les coins inférieurs de passage ont le plus petit diamètre de rouleau et la vitesse linéaire la plus basse. Par conséquent, ils produisent le plus grand glissement vers l'avant. Progressivement, le glissement vers l'avant diminue avec l'augmentation du diamètre du rouleau vers le centre de passe.
Lorsque la vitesse du rouleau correspond à la vitesse de la pièce, la valeur du glissement devient nulle. Inversement, des diamètres de rouleaux plus grands génèrent un glissement vers l'arrière. En conséquence, les états de glissement mixtes créent une répartition inégale du frottement. Naturellement, les coins et les zones inférieures subissent une usure concentrée.
4.2 La perte de couche réfrigérée provoque une dureté inégale
Initialement, les nouveaux rouleaux reçoivent un traitement thermique intégral. Ainsi, ils forment une couche réfrigérée de haute dureté de 50 à 60 mm. A ce stade, les nouvelles passes ont une dureté stable et une bonne résistance à l'usure.
Néanmoins, des retournements et des broyages répétés éliminent les couches partiellement réfrigérées. Ensuite, certaines zones de passage entrent dans des couches de transition de faible dureté. Simultanément, changements de température de laminage élevés structures métallographiques de surface.
Sur un fonctionnement à long terme, les différences locales de dureté continuent de croître. À son tour, différentes positions de passage montrent une résistance à l'usure incohérente. Finalement, une usure inégale évidente apparaît sur les passages de rouleaux.
4.3 Changements de température déséquilibrés Résistance à la déformation
Mathématiquement, la résistance à la déformation de la pièce suit une relation de température exponentielle négative: K=Moi⁻ᵐT. En termes simples, une température plus basse entraîne une résistance à la déformation plus élevée et une charge de roulement plus importante.
En pratique, les ébauches en acier profilé ont une répartition déséquilibrée de la température. Spécifiquement, la température de l'âme est supérieure à la température de la bride. De même, la température de la racine de la bride est supérieure à la température de l'extrémité de la bride.
Pour cette raison, les zones de bride à basse température supportent une friction et une pression plus importantes. En conséquence, leurs positions de passe correspondantes s'usent plus rapidement. Évidemment, la différence de température est une cause majeure de l'usure inégale des passages.
4.4 3La déformation D déclenche une charge roulante instable
Par définition, le laminage des profilés en acier appartient à la déformation plastique tridimensionnelle typique. En réalité, l'âme et la bride ont des taux de réduction différents.
D'une part, les zones de grande déformation sont limitées par des zones de petite déformation. D'autre part, la tension et la compression internes modifient les règles d'origine du flux de métal. Même de minuscules différences de réduction provoquent des fluctuations évidentes de la force de roulement.
En raison d'une répartition déséquilibrée de la charge, chaque position de passage supporte différents niveaux de friction. En vigueur, cette condition produit des taux d'usure diversifiés sur toute la surface de passage.
5. Contre-mesures d’optimisation des processus et de maintenance scientifique
Basé sur les mécanismes d'usure ci-dessus, cette partie apporte des améliorations ciblées. Largement, il couvre les paramètres de roulement, traitement des rouleaux et contrôle de la température.
5.1 Optimiser les paramètres de roulement
En fonctionnement, ajuster raisonnablement les taux de réduction de l'âme et de la bride. De cette façon, l'extension métallique et le glissement asynchrone peuvent rester équilibrés. Par conséquent, la répartition uniforme de la friction réduit l'usure concentrée sur les coins et les fonds.
5.2 Standardisez le tournage et la rectification
Avant tout, contrôler la profondeur de tournage unique pour protéger les couches réfrigérées. Périodiquement, détecter régulièrement la dureté de passe. En plus, faire correspondre les zones de dureté élevée avec les zones de roulement des brides à charge élevée.
Plus loin, appliquer un renforcement local sur les coins et les fonds vulnérables. Avec cette méthode, la résistance à l'usure locale peut être grandement améliorée.
5.3 Améliorer l'uniformité du chauffage à blanc
Pour résoudre les problèmes de gradient de température, optimiser les processus de contrôle de la température du four et de préchauffage. Si l'écart de température entre l'âme et la bride diminue, la résistance à la déformation restera stable. Ainsi, la charge de roulement et la friction sont réparties uniformément.
5.4 Mettre à jour les normes de remplacement des rouleaux
Lors de l’évaluation de la santé du rouleau, juger l'état du rouleau en fonction du tonnage d'acier et de l'usure radiale réelle. Tout au long de la production quotidienne, renforcer l'inspection sur les positions de réussite faibles. Avant l’apparition de défauts ou de vibrations, remplacer ou réaffûter les rouleaux à l'avance.
6. Conclusion
D'abord, les rouleaux de broyeur universel présentent des caractéristiques d'usure inégales typiques. Spécifiquement, les coins de passe ont l'usure la plus sérieuse, et l'usure du fond de passe est plus importante que l'usure des parois latérales.
Deuxième, le glissement asynchrone du métal et la déformation 3D complexe sont la principale cause de l'usure inégale des passes. Sans éliminer ces deux facteurs, l'usure inégale ne peut pas être contrôlée fondamentalement.
Troisième, atténuation de la couche réfrigérée, une dureté déséquilibrée et une température inégale de la pièce aggravent conjointement les différences d'usure. Tout à fait, ces trois facteurs auxiliaires amplifient la perte de matière locale lors des passes de rouleaux.
Quatrième, optimisation des paramètres, le meulage standardisé et le contrôle précis de la température suppriment efficacement l'usure concentrée. À long terme, ces mesures stabilisent la qualité du produit et réduisent la consommation totale de rouleaux.
