Anéis de rolo de aço fundido: componentes -chave em aplicações industriais

Como um componente -chave de muitos equipamentos mecânicos na produção industrial, anel de rolo de aço fundido desempenhar um papel insubstituível em vários processos de rolamento. A qualidade de seu desempenho afeta diretamente a qualidade dos produtos, a eficiência da produção e a estabilidade operacional do equipamento. Do processamento de metais à produção de materiais de construção, os anéis de rolagem de aço fundidos são amplamente utilizados em muitos campos e são um dos componentes básicos importantes para promover o desenvolvimento da indústria moderna. ​

1. O que é um anel de rolo de aço fundido? ​

(1) Definição

Um anel de rolo de aço fundido é um componente em forma de anel feito de material de aço fundido, geralmente instalado em equipamentos como rolos. O material de aço fundido é um material de aço com ferro e carbono como os principais componentes e uma certa quantidade de elementos de liga. O anel de rolo é obtido pelo processo de fundição para obter uma forma específica. Comparado com os anéis de rolagem feitos de outros materiais, os anéis de rolagem de aço fundidos têm vantagens de desempenho exclusivas. ​

(2) características estruturais

Os anéis de rolo de aço fundidos geralmente têm uma espessura relativamente uniforme, e seus diâmetros internos e externos são determinados de acordo com o equipamento real usado e os requisitos de processo. A forma transversal do anel de rolo é geralmente retangular, mas em alguns cenários de aplicação especiais, também é projetada com um contorno especial para atender aos requisitos de rolagem específicos. Por exemplo, em alguns processos de rolagem de alta precisão, as superfícies de diâmetro interno e externo do anel do rolo podem ter processamento especial para garantir a precisão dimensional e a qualidade da superfície durante o processo de rolagem. ​

2. Características dos anéis de rolo de aço fundidos

(1) alta resistência e resistência

O próprio material de aço fundido possui alta resistência, o que permite que o anel de rolo de aço fundido suporta grandes forças de rolamento sem deformação ou fratura. Ao mesmo tempo, a adição apropriada de elementos de liga e o processo razoável de tratamento térmico fornecem ao rolo anel de boa tenacidade, para que possa manter a integridade estrutural quando submetida a cargas de impacto. Essa combinação de alta resistência e resistência garante a operação estável do anel do rolo em condições de trabalho complexas. Por exemplo, no processo de rolamento áspero de tarugos de aço em larga escala e moinhos de rolamento de feixe de trilho, os anéis de rolos de aço fundidos precisam suportar enorme pressão de rolagem e força de impacto. Sua alta força e resistência os tornam competentes para esta tarefa. ​

(2) boa resistência ao desgaste

Durante o processo de laminação, há um forte atrito entre o anel do rolo e o material enrolado; portanto, a resistência ao desgaste é um dos indicadores importantes do desempenho do anel do rolo. Os anéis de rolo de aço fundidos formam uma matriz com boa resistência ao desgaste, otimizando a composição e a microestrutura da liga. Alguns anéis de rolos de aço fundidos também contêm fases de fortalecimento, como carbonetos de alta resistência, que melhoram ainda mais sua resistência ao desgaste da superfície. Comparado aos anéis de rolos feitos de outros materiais, os anéis de rolo de aço fundidos podem manter a operação estável por mais tempo nas mesmas condições de trabalho, reduzir a frequência de reposição causada pelo desgaste e reduzir os custos de produção. Por exemplo, os anéis de rolos de aço fundidos de chromium, usados ​​no suporte do moinho de desbaste do moinho de rolagem de tira quente, têm excelente resistência ao desgaste e podem aumentar o volume de rolagem mais que o dobro do dos rolos feitos de outros materiais. ​

(3) Resistência a trincas térmicas ​

Durante o processo de laminação, o anel do rolo aquece rapidamente devido ao contato com a peça rolada de alta temperatura e esfriará rapidamente durante o processo de resfriamento. Essa mudança de temperatura frequente pode causar facilmente rachaduras térmicas no anel do rolo. Os anéis de rolos de aço fundidos têm boa resistência térmica por meio de projeto razoável de liga e processo de tratamento térmico. Por exemplo, alguns anéis de rolos de aço fundidos de alto-cromo têm boa resistência às trincas térmicas devido ao baixo teor de carboneto em sua estrutura de matriz e ao enriquecimento dos elementos de cromo, o que os torna capazes de trabalhar de forma estável em ambientes de alta temperatura, como o suporte de fábrica de ruínas do moinho de laminação quente.

(4) Machinability and Customizability

Os materiais de aço fundidos têm boa máquinabilidade e podem ser transformados em anéis de rolos de várias formas e tamanhos através de vários processos, como fundição, forjamento e usinagem para atender às necessidades de diferentes equipamentos e processos. Ao mesmo tempo, de acordo com requisitos de uso específicos, os anéis de rolos com propriedades específicas podem ser personalizadas ajustando a composição química e o processo de tratamento térmico do aço fundido. Por exemplo, para alguns cenários de aplicação com requisitos especiais de dureza e resistência, os anéis de rolos de aço fundidos podem alcançar indicadores de desempenho ideais adicionando elementos de liga específicos e otimizando o processo de tratamento térmico. ​

3. Campos de aplicação de anéis de rolo de aço fundidos

(1) Indústria siderúrgica

Processo de rolagem a quente: no processo de produção de tira a quente, aço, barras e fios, os anéis de rolo de aço fundidos são amplamente utilizados em vários links, como rolamento áspero, rolamento intermediário e rolamento de acabamento. Na unidade de rolamento contínuo da tira a quente, os anéis de rolo de aço fundido do suporte de rolamento áspero precisam suportar enormes força de rolamento e alta temperatura. Sua alta resistência, resistência ao desgaste e resistência térmica de rachaduras garantem a estabilidade do processo de rolamento e fornecem tarugos que atendem aos requisitos de tolerância dimensional para a unidade de acabamento. No rolamento de seções de aço, barras e fios, a alta precisão e a estabilidade dos rolos de aço fundido ajudam a garantir a precisão dimensional e a qualidade da superfície dos produtos. ​

Processo de laminação a frio: no processo de laminação a frio, os rolos de aço fundidos também desempenham um papel importante. O rolamento frio tem requisitos extremamente altos para a qualidade da superfície e a precisão dimensional dos rolos. Através da usinagem de precisão e processos especiais de tratamento térmico, os rolos de aço fundidos podem atender aos requisitos do processo de laminação a frio e garantir a alta qualidade dos produtos laminados a frio. Por exemplo, na produção de placas finas laminadas a frio, a alta precisão e a boa resistência ao desgaste dos rolos de aço fundido tornam a superfície das placas finas lamacadas lisas e a precisão dimensional alta. ​

(2) indústria de materiais de construção ​

Produção de cimento: No processo de produção de cimento, os roletes de aço fundidos são usados ​​em equipamentos de retificação de clinker de cimento. A moagem do clínico de cimento requer uma grande força de moagem. A alta resistência e resistência ao desgaste dos rolos de aço fundido lhes permitem manter um estado de trabalho estável durante o processo de moagem longa, melhorar a eficiência da moagem e reduzir os custos de manutenção de equipamentos. ​

Fabricação de vidro: Na indústria de fabricação de vidro, os rolos de aço fundidos são usados ​​em equipamentos de formação e processamento de vidro. Por exemplo, no processo de rolagem de vidro, a alta precisão e a estabilidade dos rolos de aço fundido podem garantir a uniformidade da espessura do vidro e da planicidade da superfície e melhorar a qualidade dos produtos de vidro. ​

(3) indústria de metal não ferrosa

Rolamento de alumínio: No processo de rolagem de alumínio, os roletes de aço fundidos são usados ​​para produzir placas de alumínio, tiras de alumínio, folhas de alumínio e outros produtos. O alumínio é macio, mas a qualidade da superfície e a precisão dimensional dos rolos também são muito altos durante o processo de rolamento. Os rolos de aço fundidos podem atender aos requisitos de rolagem de alumínio através de tratamento especial de tratamento e processamento de superfície para produzir produtos de alumínio de alta qualidade. Por exemplo, no rolamento de alumínio, a alta superfície de alta precisão e rugosidade dos rolos de aço fundido ajudam a produzir papel alumínio extremamente fino e estável de alumínio. ​

Processamento de cobre: ​​Na indústria de processamento de cobre, os rolos de aço fundidos são usados ​​no processo de rolamento de barras de cobre, placas de cobre, tubos de cobre e outros produtos. O rolamento de materiais de cobre possui altos requisitos para a resistência ao desgaste e anti-adesão do anel do rolo. Ao otimizar a composição da liga e o processo de tratamento da superfície, os anéis de rolos de aço fundidos podem efetivamente impedir que o cobre adere à superfície do anel do rolo durante o processo de rolagem, garantindo o progresso suave do processo de rolamento e a qualidade da superfície do produto.
​
4. Processo de fabricação de anéis de rolo de aço fundidos

(1) Seleção de matéria -prima

A matéria -prima para fabricar anéis de rolo de aço fundido é principalmente aço fundido. Os materiais de aço fundidos com diferentes composições são selecionados de acordo com diferentes requisitos de desempenho. De um modo geral, o teor de carbono no aço fundido está entre 0,4% e 1,3% e contém elementos de liga como cromo, níquel, molibdênio e vanádio. Por exemplo, para anéis de rolos que requerem alta resistência e resistência ao desgaste, os materiais de aço fundidos contendo elementos de liga mais altos, como cromo e molibdênio, serão selecionados; Enquanto para anéis de rolos que requerem boa tenacidade, a proporção de elementos de liga será ajustada adequadamente. Ao selecionar matérias -primas, também é necessário controlar estritamente a qualidade das matérias -primas para garantir que sua pureza e composição atendam aos requisitos de projeto.

(2) Processo de fundição

CASTA INTEGRAL: A maioria dos anéis de rolos de aço fundido adota um processo de fundição integral. O processo de fundição integral tradicional adota o método de penduramento de areia fria e derramamento de fundo no corpo do rolo. Durante o processo de fundição, o líquido de aço fundido fundido é injetado no molde pré-preparado. O molde geralmente adota o método de areia fria pendurada para controlar o processo de solidificação do elenco e obter boas propriedades organizacionais. Com o desenvolvimento da tecnologia, a maioria dos processos de elenco agora é alterada de areia fria para o revestimento de spray frio. Esse método pode controlar melhor a qualidade da qualidade e a solidificação da superfície da fundição. Ao mesmo tempo, a fim de garantir o efeito de compensação de encolhimento da fundição, a compensação de retração do riser adota um processo de aquecimento elétrico para melhorar a qualidade da fundição. ​

Fundição composta: em alguns casos com requisitos especiais, um processo de fundição composto é usado para fabricar anéis de rolos de aço fundidos. O processo de fundição composto é combinar materiais de aço fundido de diferentes composições através de um método de fundição específico, para que o anel do rolo tenha uma camada de trabalho e núcleo com diferentes propriedades. Por exemplo, a camada interna pode usar materiais de aço fundidos para melhorar a tenacidade, e a camada externa pode usar materiais de aço fundidos contendo carbonetos de alta dureza para melhorar a dureza e a resistência ao desgaste. O processo de fundição composto pode dar um jogo completo às vantagens de diferentes materiais e melhorar o desempenho abrangente do anel do rolo.

(3) Processo de tratamento térmico

Termos normalizando: para rolos de aço fundido de liga geral, a estrutura da matriz é geralmente controlada como troostita e troostita temperada através do processo normalizador de tratamento térmico de temperamento. A normalização pode refinar os grãos e melhorar a força e a tenacidade do material, enquanto a temperamento pode eliminar o estresse interno gerado durante o processo de normalização, estabilizar a estrutura e melhorar o desempenho abrangente do material. ​

Reconeração de esferoidização: em alguns casos, os anéis de rolo de aço fundidos precisam ser recozidos esferoidizados. O recozimento esferoidizante é principalmente para melhorar o desempenho de corte do rolo, melhorar a eficiência de corte e preparar a estrutura correspondente para o tratamento subsequente de extinção. O recozimento esferoidizante muda os carbonetos na estrutura de flocos para esféricos, ou seja, carbonetos esféricos ou granulares são distribuídos uniformemente na matriz de ferrita, formando uma estrutura de pérola esférica. ​

Difusão e esferoidização de alta temperatura: Com a melhoria do grau de liga do rolo, a fim de melhorar ainda mais o desempenho do anel de rolo de aço fundido, o tratamento térmico do rolo adicionou meios de processo, como difusão e esferoidização de alta temperatura. A difusão de alta temperatura pode tornar os elementos da liga mais uniformemente distribuídos no aço fundido, melhorando a consistência do desempenho do material; O tratamento de esferoidização pode melhorar a morfologia e a distribuição dos carbonetos e melhorar a resistência e a resistência ao desgaste do material. ​

(4) Processamento e teste

Maixa: O anel de rolo de aço fundido precisa ser usinado após a fundição para obter a precisão dimensional e a qualidade da superfície exigida pelo design. O processo de usinagem inclui girar, moer, perfurar e outros processos. Através de equipamentos de processamento preciso e controle de processos, a precisão dimensional do diâmetro interno, diâmetro externo, espessura e outras dimensões do anel do rolo é garantido para atender aos requisitos padrão, e a rugosidade da superfície do anel do rolo atinge o valor especificado. ​

Teste de desempenho: para garantir a qualidade do anel de rolo de aço fundido, é necessário um teste de desempenho rigoroso. O teste de desempenho inclui testes de dureza, análise de estrutura metalográfica, teste de desempenho mecânico, etc. O teste de dureza pode detectar se a dureza da superfície e o interior do anel do rolo atendem aos requisitos de projeto; A análise da estrutura metalográfica pode observar a microestrutura do aço fundido e determinar se possui defeitos; O teste de desempenho mecânico inclui testes de tração, teste de impacto etc., para detectar os indicadores de desempenho mecânico, como resistência e tenacidade do anel do rolo.

Detecção de falhas: A detecção de falhas é uma parte importante para garantir a qualidade dos anéis de rolos de aço fundidos. Ele usa principalmente a detecção de falhas ultrassônicas, a detecção de falhas de partículas magnéticas e outros métodos para detectar se existem rachaduras, poros, inclusões e outros defeitos dentro do anel do rolo. A detecção de falhas pode detectar possíveis problemas de qualidade no tempo e evitar falhas no equipamento e acidentes de segurança causados ​​por defeitos durante o uso.

5. Manutenção e cuidados de anéis de rolo de aço fundidos

(1) Inspeção diária

Inspeção da aparência: Inspecione regularmente a aparência dos anéis de rolo de aço fundido para observar se há desgaste da superfície, rachaduras, descamação, etc. Se for encontrado um leve desgaste na superfície, ele pode ser reparado pela moagem apropriada; Para problemas graves, como rachaduras e descamação, o anel do rolo precisa ser substituído a tempo para evitar afetar a qualidade da produção e a segurança do equipamento.

Inspeção da dimensão: Meça regularmente o diâmetro interno, o diâmetro externo, a espessura e outras dimensões do anel de rolo de aço fundido, compare -as com as dimensões originais do projeto e verifique se há algum desvio dimensional. Se o desvio dimensional exceder o intervalo permitido, é necessário analisar a causa e tomar medidas correspondentes, como ajustar os parâmetros do processo de rolagem ou reparar o anel do rolo.

(2) lubrificação e resfriamento

Lubrificação: Durante o processo de rolagem, a fim de reduzir o atrito entre o anel do rolo e o material enrolado, o anel do rolo precisa ser lubrificado. A seleção de um lubrificante adequado e a adoção de um método de lubrificação razoável, como lubrificação por pulverização de óleo, lubrificação por névoa de óleo, etc., pode efetivamente reduzir o coeficiente de atrito, reduzir o desgaste do anel do rolo e prolongar sua vida útil. Ao mesmo tempo, o sistema de suprimento de lubrificante deve ser verificado regularmente para garantir a oferta normal de lubrificante. ​

Resfriamento: Como uma grande quantidade de calor é gerada durante o processo de rolagem, o anel do rolo precisa ser resfriado para impedir que o anel do rolo superaqueça e causando degradação do desempenho. O anel do rolo é geralmente resfriado pelo resfriamento de água ou resfriamento de ar, e o fluxo e a temperatura do meio de resfriamento são controlados para garantir que o anel do rolo funcione dentro da faixa de temperatura apropriada. Ao mesmo tempo, impurezas e escala no sistema de refrigeração devem ser limpas regularmente para garantir o efeito de resfriamento. ​

(3) Precauções de armazenamento

Prevenção da ferrugem: Se o anel de rolo de aço fundido precisar ser armazenado por um longo tempo, ele deve ser à prova de ferrugem. O óleo anti-resumo pode ser aplicado à superfície do anel do rolo ou dos materiais de embalagem anti-rust, podem ser usados ​​para empacotá-lo para impedir que o anel do rolo enferrujasse durante o armazenamento. ​

Ambiente de armazenamento: armazene o anel de rolo de aço fundido em um ambiente seco e bem ventilado para evitar umidade e corrosão. Ao mesmo tempo, o anel do rolo deve ser protegido contra impacto externo e extrusão para impedir que ele deformação ou dano. ​

6. Tendências futuras de desenvolvimento

(1) Inovação material

Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia industrial, os requisitos para o desempenho dos anéis de rolos de aço fundidos estão cada vez mais altos. No futuro, os materiais dos anéis de rolo de aço fundido se desenvolverão na direção de alto desempenho e multifuncional. Por um lado, otimizando ainda mais a composição da liga e desenvolvendo novos materiais de liga, as propriedades abrangentes dos anéis de rolo de aço fundido, como resistência, resistência, resistência ao desgaste e resistência térmica de rachaduras; Por outro lado, materiais com propriedades especiais, como materiais inteligentes e nanomateriais, serão estudados e aplicados para fornecer novas funções de rolos de aço fundidos para atender às necessidades de aplicação industrial mais complexas e especiais. ​

(2) otimização do processo de fabricação

Aplicação da tecnologia avançada de fabricação: No futuro, tecnologias avançadas de fabricação, como impressão 3D e fabricação aditiva, serão gradualmente aplicadas ao processo de fabricação dos anéis de rolagem de aço fundido. Essas tecnologias podem realizar a rápida fabricação de anéis de rolos em forma de complexo, melhorar a utilização de materiais e reduzir os custos de produção. Ao mesmo tempo, através da tecnologia de design e simulação digital, o processo de fabricação pode ser controlado com mais precisão e a qualidade e a estabilidade do desempenho do anel de rolagem podem ser aprimorados. ​

Desenvolvimento do processo de fabricação verde: com o aumento contínuo da conscientização ambiental, o processo de fabricação verde se tornará a tendência de desenvolvimento da fabricação de anel de rolagem de aço fundido. A adoção de processos de produção de economia de energia e redução de emissões, como otimizar o consumo de energia no processo de fundição e reduzir as emissões de resíduos, pode obter o desenvolvimento sustentável da fabricação de anel de rolos de aço fundido.

(3) Inteligência e automação

Monitoramento e diagnóstico inteligentes: No futuro, os anéis de rolo de aço fundidos serão equipados com sensores inteligentes para monitorar o status de trabalho dos anéis de rolos em tempo real, como temperatura, pressão, desgaste, etc. Por meio da análise de dados e das falhas de inteligência artificial, as medidas de manutenção e as falhas de rolos podem ser atingidas, as medidas de manutenção e as medidas de manutenção podem ser tomadas no diagnóstico e as falhas de rolos podem ser atingidas. ​

Produção e gerenciamento automatizadas: a produção e o gerenciamento automatizadas serão realizadas na fabricação e uso de anéis de rolos de aço fundido. As linhas de produção automatizadas podem melhorar a eficiência da produção e garantir a consistência da qualidade do produto; Os sistemas de gerenciamento automatizados podem atingir o monitoramento em tempo real e a programação otimizada do processo de produção e melhorar o nível de gerenciamento de produção das empresas. ​

7. Conclusão

Como componente-chave na produção industrial, os anéis de rolos de aço fundidos têm sido amplamente utilizados em muitos setores, como aço, materiais de construção e metais não ferrosos devido à sua alta resistência, boa resistência ao desgaste, resistência a rachaduras térmicas, máquinabilidade e personalização. Seu processo de fabricação abrange vários links, como seleção de matérias -primas, fundição, tratamento térmico, processamento e teste, e cada link tem um impacto importante na qualidade e no desempenho do anel do rolo. Ao mesmo tempo, manutenção e cuidados razoáveis ​​podem prolongar a vida útil dos anéis de rolos de aço fundidos e reduzir os custos de produção. Com o avanço contínuo da ciência e da tecnologia, os anéis de rolos de aço fundidos inaugurarão novas oportunidades de desenvolvimento em inovação material, otimização de processos de fabricação, inteligência e automação e fornecerá suporte mais poderoso para promover o desenvolvimento de alta qualidade da indústria moderna. ​

A seguir, é apresentada uma tabela de comparação de desempenho de diferentes tipos de anéis de rolo de aço fundido: