Gast stalen rolringen: belangrijke componenten in industriële toepassingen

Als een belangrijk onderdeel van veel mechanische apparatuur in de industriële productie, gegoten stalen rolring Speel een onvervangbare rol in verschillende rollende processen. De kwaliteit van hun prestaties heeft direct invloed op de kwaliteit van producten, productie -efficiëntie en de operationele stabiliteit van apparatuur. Van metaalverwerking tot productie van de bouwmaterialen, gegoten stalen rolringen worden op veel gebieden veel gebruikt en zijn een van de belangrijke basiscomponenten om de ontwikkeling van de moderne industrie te bevorderen. ​

1. Wat is een gegoten stalen rolring? ​

(1) Definitie

Een gegoten stalen rolring is een ringvormige component gemaakt van gegoten stalen materiaal, meestal geïnstalleerd op apparatuur zoals rollen. Gietstalen materiaal is een stalen materiaal met ijzer en koolstof als de belangrijkste componenten en een bepaalde hoeveelheid legeringselementen. De rolring wordt verkregen door een gietproces om een ​​specifieke vorm te verkrijgen. Vergeleken met rolringen gemaakt van andere materialen, hebben gegoten stalen rolringen unieke prestatievoordelen. ​

(2) structurele kenmerken

Gietstalen rolringen hebben over het algemeen een relatief uniforme dikte en hun binnen- en buitendiameters worden bepaald op basis van de gebruikte gebruikte apparatuur en procesvereisten. De transversale vorm van de rolring is meestal rechthoekig, maar in sommige speciale applicatiescenario's is deze ook ontworpen met een speciale contour om aan specifieke rolvereisten te voldoen. In sommige zeer nauwkeurige rollende processen kunnen de binnen- en buitendiameteroppervlakken van de rolring bijvoorbeeld speciale verwerking hebben om de dimensionale nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit tijdens het rolproces te waarborgen. ​

2. Kenmerken van gegoten stalen rolringen

(1) Hoge sterkte en taaiheid

Het gegoten stalen materiaal zelf heeft een hoge sterkte, waardoor de gietstalen rolring grote rolkrachten kan weerstaan ​​zonder vervorming of breuk. Tegelijkertijd geven de juiste toevoeging van legeringselementen en redelijk warmtebehandelingsproces de rolring een goede taaiheid, zodat deze de structurele integriteit kan behouden wanneer deze wordt onderworpen aan impactbelastingen. Deze combinatie van hoge sterkte en taaiheid zorgt voor de stabiele werking van de rolring onder complexe werkomstandigheden. Bijvoorbeeld, in het ruwe rollende proces van grootschalige stalen billets en railbundelrolletjes, moeten gegoten stalen rolringen een enorme rollende druk en impactkracht weerstaan. Hun hoge kracht en taaiheid maken hen competent voor deze taak. ​

(2) goede slijtageweerstand

Tijdens het rollende proces is er een sterke wrijving tussen de rolring en het gerolde materiaal, dus slijtvastheid is een van de belangrijke indicatoren van de prestaties van de rolring. Gieten stalen rolringen vormen een matrix met goede slijtvastheid door de samenstelling van de legering en microstructuur te optimaliseren. Sommige gegoten stalen rolringen bevatten ook versterkende fasen zoals carbiden met hoge hardheid, die hun weerstand van het oppervlak verder verbeteren. In vergelijking met rolringen gemaakt van andere materialen, kunnen gegoten stalen rolringen de stabiele werking gedurende een langere tijd onder dezelfde werkomstandigheden behouden, de vervangingsfrequentie veroorzaakt door slijtage verminderen en de productiekosten verlagen. De gietstalen rolringen met hoge chromium die worden gebruikt in de ruwmolenstandaard van de hot strip-rollende molen hebben bijvoorbeeld uitstekende slijtvastheid en kunnen het rolvolume vergroten met meer dan het dubbele van die van rollers gemaakt van andere materialen. ​

(3) Thermische scheurweerstand ​

Tijdens het rolproces zal de rolring snel opwarmen vanwege contact met het opgerolde stuk op hoge temperatuur en zal het snel afkoelen tijdens het koelproces. Deze frequente temperatuurverandering kan gemakkelijk thermische scheuren in de rolring veroorzaken. Gieten stalen rolringen hebben een goede thermische scheurweerstand door een redelijk legeringsontwerp en warmtebehandelingsproces. Sommige gietstalen rolringen met hoge chromium hebben bijvoorbeeld een goede thermische scheurweerstand vanwege het lage carbidegehalte in hun matrixstructuur en de verrijking van chroomelementen, waardoor ze stabiel kunnen werken in omgevingen op hoge temperatuur zoals de ruwmolenstandaard van de Hot Strip Rolling Mill.

(4) Bewerkbaarheid en aanpasbaarheid

Gieten stalen materialen hebben een goede machinaliteit en kunnen worden gemaakt in rolringen van verschillende vormen en maten door verschillende processen, zoals gieten, smeden en bewerken om te voldoen aan de behoeften van verschillende apparatuur en processen. Tegelijkertijd kunnen volgens specifieke gebruiksvereisten rollen met specifieke eigenschappen worden aangepast door het chemische samenstelling en het warmtebehandelingsproces van gegoten staal aan te passen. Voor sommige toepassingsscenario's met speciale vereisten voor hardheid en taaiheid kunnen gegoten stalen rolringen bijvoorbeeld ideale prestatie -indicatoren bereiken door specifieke legeringselementen toe te voegen en het warmtebehandelingsproces te optimaliseren. ​

3. Toepassingsvelden van gegoten stalen rolringen

(1) staalindustrie

Hot Rolling Process: In het productieproces van warm gerolde strip, stalen, staven en draden worden gegoten stalen rolringen veel gebruikt in verschillende links, zoals ruw rollen, tussenliggende rollen en afwerken. In de continue rollende roll-eenheid van de hot-gerolde strip moeten de gegoten stalen rolringen van de ruwe rollende stand een enorme rollende kracht en hoge temperatuur weerstaan. Hun hoge sterkte, slijtvastheid en thermische scheurweerstand zorgen voor de stabiliteit van het rolproces en bieden billets die voldoen aan de dimensionale tolerantievereisten voor de afwerkingseenheid. Bij het rollen van stalen secties en staven en draden helpen de hoge precisie en stabiliteit van gegoten stalen rollen om de dimensionale nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit van de producten te waarborgen. ​

Koud rollende proces: in het koude rollen spelen gegoten stalen rollen ook een belangrijke rol. Koud rollen heeft een extreem hoge vereisten voor de oppervlaktekwaliteit en de dimensionale nauwkeurigheid van de rollen. Door middel van precisiebewerking en speciale warmtebehandelingsprocessen kunnen gegoten stalen rollen voldoen aan de vereisten van het koude rollende proces en zorgen voor de hoge kwaliteit van koudgerolde producten. Bij de productie van dunne platen met koud gerolde maken bijvoorbeeld de hoge precisie en goede slijtvastheid van gegoten stalen rollen het oppervlak van de opgerolde dunne platen glad en de dimensionale nauwkeurigheid hoog. ​

(2) Bouwmaterialenindustrie ​

Cementproductie: in het cementproductieproces worden gegoten stalen rollen gebruikt in cement klinker slijpapparatuur. Het slijpen van cementklinker vereist een grote slijpkracht. De hoge sterkte en slijtvastheid van gegoten stalen rollen stellen hen in staat om een ​​stabiele werktoestand te behouden tijdens het lange slijproces, de slijpefficiëntie te verbeteren en de onderhoudskosten van apparatuur te verlagen. ​

Glasproductie: in de glazen productie -industrie worden gegoten stalen rollen gebruikt bij het vormen van glazen vorm- en verwerkingsapparatuur. In het glazen rolproces kan de hoge precisie en stabiliteit van gegoten stalen rollen bijvoorbeeld zorgen voor de uniformiteit van de glasdikte en het oppervlak vlakheid en de kwaliteit van glasproducten verbeteren. ​

(3) Non -Ferrous Metal Industry

Aluminium rollen: in het aluminium rollende proces worden gegoten stalen rollen gebruikt om aluminiumplaten, aluminium strips, aluminiumfolies en andere producten te produceren. Aluminium is zacht, maar de oppervlaktekwaliteit en de dimensionale nauwkeurigheid van de rollen zijn ook erg hoog tijdens het rolproces. Gieten stalen rollen kunnen voldoen aan de vereisten van aluminium rollen door speciale oppervlaktebehandelings- en verwerkingstechnologie om aluminiumproducten van hoge kwaliteit te produceren. Bij het rollen van aluminiumfolie bijvoorbeeld helpen de hoge precisie en het lage ruwheid van gegoten stalen rollen bij het produceren van extreem dunne en stabiele kwaliteit aluminiumfolie. ​

Koperverwerking: in de koperenverwerkingsindustrie worden gegoten stalen rollen gebruikt in het rollende proces van koperen staven, koperen platen, koperen buizen en andere producten. Het rollen van koperen materialen heeft een hoge vereisten voor de slijtvastheid en anti-adhesie van de rolring. Door de samenstelling van de legering en het oppervlaktebehandelingsproces te optimaliseren, kunnen gegoten stalen rolringen effectief voorkomen dat koper tijdens het rolproces zich aan het oppervlak van de rolring houdt, waardoor de gladde voortgang van het rolproces en de oppervlaktekwaliteit van het product wordt gewaarborgd.
​
4. Productieproces van gegoten stalen rolringen

(1) Selectie van grondstof

De grondstof voor de productie van gegoten stalen rolringen is voornamelijk gegoten staal. Gieten stalen materialen met verschillende composities worden geselecteerd op basis van verschillende prestatie -eisen. Over het algemeen ligt het koolstofgehalte in gegoten staal tussen 0,4% en 1,3% en bevat legeringselementen zoals chroom, nikkel, molybdeen en vanadium. Voor rolringen die bijvoorbeeld hoge sterkte en slijtvastheid vereisen, zullen gegoten stalen materialen die hogere legeringselementen bevatten, zoals chroom en molybdeen, worden geselecteerd; Terwijl voor rolringen die goede taaiheid vereisen, het aandeel legeringselementen op de juiste manier zal worden aangepast. Bij het selecteren van grondstoffen is het ook noodzakelijk om de kwaliteit van de grondstoffen strikt te regelen om ervoor te zorgen dat hun zuiverheid en samenstelling voldoen aan de ontwerpvereisten.

(2) Castingproces

Integrale casting: de meeste gegoten stalen rolringen hanteren een integraal gietproces. Het traditionele integrale gietproces hanteert de methode van koud zandhangend en bodem gieten op het rollichaam. Tijdens het gietproces wordt de gesmolten gegoten stalen vloeistof geïnjecteerd in de vooraf voorbereide mal. De schimmel neemt meestal de methode van koud zand op om het stollingsproces van het gieten te regelen en goede organisatorische eigenschappen te verkrijgen. Met de ontwikkeling van technologie worden de meeste castingprocessen nu veranderd van koude zandhangend naar koude spuitcoating. Deze methode kan de oppervlaktekwaliteit en stollingsstructuur van de gieting beter regelen. Tegelijkertijd, om het krimpcompensatie -effect van de gieting te waarborgen, neemt de stijgbuiscompensatie een elektrisch verwarmingsproces aan om de kwaliteit van het gieten te verbeteren. ​

Composietcasting: in sommige gevallen met speciale vereisten wordt een samengesteld gietproces gebruikt om gegoten stalen rolringen te produceren. Het samengestelde gietproces is om gegoten stalen materialen van verschillende samenstellingen te combineren via een specifieke gietmethode, zodat de rolring een werklaag en kern heeft met verschillende eigenschappen. De binnenste laag kan bijvoorbeeld gegoten stalen materialen gebruiken om de taaiheid te verbeteren, en de buitenste laag kan gegoten stalen materialen met carbiden met hoge hardheid gebruiken om de hardheid en slijtvastheid te verbeteren. Het samengestelde gietproces kan de voordelen van verschillende materialen volledig spelen en de uitgebreide prestaties van de rolring verbeteren.

(3) Warmtebehandelingsproces

Het normaliseren van het temperen: voor algemene legeringsstalen rollen wordt de matrixstructuur in het algemeen geregeld om troostiet en gehard troostiet te zijn door het normaliserende tempersende warmtebehandelingsproces. Normaliseren kan de korrels verfijnen en de sterkte en taaiheid van het materiaal verbeteren, terwijl het temperen de interne stress kan elimineren die wordt gegenereerd tijdens het normalisatieproces, de structuur stabiliseren en de uitgebreide prestaties van het materiaal verbeteren. ​

Sferoïde gloeien: in sommige gevallen moeten gegoten stalen rolringen worden gegloeid door sferoidiseerd. Spheroïde gloeien is voornamelijk om de snijprestaties van de rol te verbeteren, de snijefficiëntie te verbeteren en de overeenkomstige structuur voor te bereiden op de daaropvolgende blusbehandeling. Spheroïde gloeien verandert de carbiden in de structuur van vlokken tot bolvormig, dat wil zeggen dat bolvormige of korrelige carbiden gelijkmatig worden verdeeld op de ferrietmatrix, waardoor een sferische pearlietstructuur wordt gevormd. ​

Diffusie en sferoïdisatie op hoge temperatuur: met de verbetering van de legeringsgraad van de rol, om de prestaties van de gegoten stalen rolring verder te verbeteren, heeft de warmtebehandeling van de rol toegevoegde procesmiddelen zoals diffusie en sferoidisatie op hoge temperatuur. Diffusie op hoge temperatuur kan de legeringselementen gelijkmatiger verdeeld maken in het gegoten staal, waardoor de consistentie van het materiaal wordt verbeterd; Spheroïde behandeling kan de morfologie en verdeling van carbiden verbeteren en de taaiheid en slijtvastheid van het materiaal verbeteren. ​

(4) Verwerking en testen

Bewerking: de gegoten stalen rolring moet worden bewerkt na het gieten om de dimensionale nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit te bereiken die het ontwerp vereist. Het bewerkingsproces omvat draaien, slijpen, boren en andere processen. Door precieze verwerkingsapparatuur en procescontrole bereikt de dimensionale nauwkeurigheid van de binnendiameter, de buitendiameter, de dikte en andere afmetingen van de rolring gegarandeerd aan de standaardvereisten, en de oppervlakteruwheid van de rolring bereikt de opgegeven waarde. ​

Prestatietests: om de kwaliteit van de gegoten stalen rolring te waarborgen, zijn strikte prestatietests vereist. Prestatietests omvatten hardheidstesten, analyse van metallografische structuur, mechanische prestatietests, enz. Hardheidstesten kunnen detecteren of de hardheid van het oppervlak en de binnenkant van de rolring voldoet aan de ontwerpvereisten; Metallografische structuuranalyse kan de microstructuur van het gegoten staal waarnemen en bepalen of het defecten heeft; Mechanische prestatietests omvatten trekstesten, impacttests, enz. Om de mechanische prestatie -indicatoren zoals sterkte en taaiheid van de rolring te detecteren.

Foutdetectie: foutdetectie is een belangrijk onderdeel van het waarborgen van de kwaliteit van gegoten stalen rolringen. Het maakt voornamelijk gebruik van ultrasone foutdetectie, magnetische deeltjesfoutdetectie en andere methoden om te detecteren of er scheuren, poriën, insluitsels en andere defecten in de rolring zijn. Foutdetectie kan potentiële kwaliteitsproblemen op tijd detecteren en fouten van apparatuur en veiligheidsongevallen veroorzaakt door defecten tijdens het gebruik voorkomen.

5. Onderhoud en verzorging van gegoten stalen rolringen

(1) Dagelijkse inspectie

Uiterlijk inspectie: inspecteer regelmatig het uiterlijk van gegoten stalen rolringen om te observeren of er oppervlakteverslijtage, scheuren, peeling, enz. Is als er een lichte slijtage op het oppervlak wordt gevonden, kan het worden gerepareerd door passend slijpen; Voor ernstige problemen zoals scheuren en peeling moet de rolring op tijd worden vervangen om te voorkomen dat de productiekwaliteit en de veiligheid van apparatuur wordt beïnvloed.

Dimensie -inspectie: meet regelmatig de binnendiameter, de buitendiameter, de dikte en andere afmetingen van de gegoten stalen rolring, vergelijk ze met de originele ontwerpafmetingen en controleer of er enige dimensionale afwijking is. Als de dimensionale afwijking het toegestane bereik overschrijdt, is het noodzakelijk om de oorzaak te analyseren en overeenkomstige maatregelen te nemen, zoals het aanpassen van de parameters voor het rollen of het repareren van de rolring.

(2) smering en koeling

Smering: Tijdens het rollende proces moet de rolring, om de wrijving tussen de rolring en het gerolde materiaal te verminderen, worden gesmeerd. Het selecteren van een geschikt smeermiddel en het aannemen van een redelijke smeermethode, zoals smering van oliespray, smering van olieverholten, enz., Kan de wrijvingscoëfficiënt effectief verminderen, de slijtage van de rolring verminderen en de levensduur van het servicevoorziening verlengen. Tegelijkertijd moet het Smeerant Supply System regelmatig worden gecontroleerd om de normale toevoer van smeermiddel te waarborgen. ​

Koeling: omdat een grote hoeveelheid warmte wordt gegenereerd tijdens het rolproces, moet de rolring worden gekoeld om te voorkomen dat de rolring oververhit raakt en prestatieafbraak veroorzaakt. De rolring wordt meestal gekoeld door waterkoeling of luchtkoeling en de stroom en temperatuur van het koelmedium worden geregeld om ervoor te zorgen dat de rolring werkt binnen het juiste temperatuurbereik. Tegelijkertijd moeten onzuiverheden en schaal in het koelsysteem regelmatig worden gereinigd om het koeleffect te garanderen. ​

(3) Opslagvoorzorgsmaatregelen

Roestpreventie: als de gegoten stalen rolring lange tijd moet worden bewaard, moet deze roestvrij zijn. Anti-rustolie kan worden aangebracht op het oppervlak van de rolring of anti-rrust verpakkingsmaterialen kunnen worden gebruikt om het te verpakken om te voorkomen dat de rolring tijdens de opslag roeit. ​

Opslagomgeving: bewaar de gegoten stalen rolring in een droge en goed geventileerde omgeving om vocht en corrosie te voorkomen. Tegelijkertijd moet de rolring worden beschermd tegen externe impact en extrusie om te voorkomen dat deze vervorming of schade is. ​

6. Trends van toekomstige ontwikkeling

(1) Materiële innovatie

Met de continue ontwikkeling van industriële technologie worden de vereisten voor de prestaties van gegoten stalen rolringen steeds hoger. In de toekomst zullen de materialen van gegoten stalen rolringen zich ontwikkelen in de richting van hoge prestaties en multifunctionele. Aan de ene kant zullen door de samenstelling van de legering en het ontwikkelen van nieuwe legeringsmaterialen verder te optimaliseren, de uitgebreide eigenschappen van gegoten stalen rolringen zoals sterkte, taaiheid, slijtvastheid en thermische krakenweerstand worden verbeterd; Aan de andere kant zullen materialen met speciale eigenschappen, zoals slimme materialen en nanomaterialen, worden bestudeerd en toegepast om gegoten stalen rolringen nieuwe functies te geven om te voldoen aan meer complexe en speciale industriële toepassingsbehoeften. ​

(2) Optimalisatie van het productieproces

Toepassing van geavanceerde productietechnologie: in de toekomst zullen geavanceerde productietechnologieën zoals 3D -printen en additieve productie geleidelijk worden toegepast op het productieproces van gegoten stalen rolringen. Deze technologieën kunnen de snelle productie van complexvormige rolringen realiseren, het materiaalgebruik verbeteren en de productiekosten verlagen. Tegelijkertijd kan het productieproces via digitaal ontwerp- en simulatietechnologie nauwkeuriger worden gecontroleerd en kan de kwaliteit en prestatiestabiliteit van de rolring worden verbeterd. ​

Ontwikkeling van het groene productieproces: met de continue verbetering van het milieubewustzijn wordt het groene productieproces de ontwikkelingstrend van de productie van gegoten stalen rolringproductie. Het aannemen van energiebesparende en emissiereducerende productieprocessen, zoals het optimaliseren van het energieverbruik in het gietproces en het verminderen van afvalemissies, kan een duurzame ontwikkeling van de productie van gegoten stalen rolringproductie bereiken.

(3) Intelligentie en automatisering

Intelligente monitoring en diagnose: in de toekomst worden gegoten stalen rolringen uitgerust met intelligente sensoren om de werkstatus van de rolringen in realtime te controleren, zoals temperatuur, druk, slijtage, enz. Door gegevensanalyse en kunstmatige intelligentie -algoritmen, kunnen vroege diagnose en voorspelling van roll -ring worden bereikt, onderhoudsmaatregelen kunnen worden genomen, kunnen worden vermeden, en veiligheid kunnen worden verminderd. ​

Geautomatiseerd productie en beheer: geautomatiseerd productie en beheer zullen worden gerealiseerd bij de productie en het gebruik van gegoten stalen rolringen. Geautomatiseerde productielijnen kunnen de productie -efficiëntie verbeteren en de consistentie van productkwaliteit waarborgen; Geautomatiseerde managementsystemen kunnen realtime monitoring en geoptimaliseerde planning van het productieproces bereiken en het productiebeheerniveau van ondernemingen verbeteren. ​

7. Conclusie

Als een belangrijk onderdeel van de industriële productie zijn gegoten stalen rolringen op grote schaal gebruikt in veel industrieën zoals staal, bouwmaterialen en non-ferrometalen vanwege hun hoge sterkte, goede slijtvastheid, thermische scheurweerstand, machiniteit en aanpasbaarheid. Het productieproces omvat meerdere links, zoals grondstofselectie, gieting, warmtebehandeling, verwerking en testen, en elke link heeft een belangrijke invloed op de kwaliteit en prestaties van de rolring. Tegelijkertijd kan redelijk onderhoud en zorg de levensduur van gegoten stalen rolringen verlengen en de productiekosten verlagen. Met de continue vooruitgang van wetenschap en technologie zullen cast stalen rolringen nieuwe ontwikkelingsmogelijkheden inleiden in materiële innovatie, productieprocesoptimalisatie, intelligentie en automatisering en krachtigere ondersteuning bieden voor het bevorderen van de hoogwaardige ontwikkeling van de moderne industrie. ​

Het volgende is een prestatievergelijkingstabel van verschillende soorten gegoten stalen rolringen: