Výroba oceli, od železné rudy po hotový výrobek, zahrnuje především čtyři fáze: spékání, výrobu železa, výrobu oceli a válcování. V předchozích článcích jsme podrobně prozkoumali klíčové aspekty výroby oceli. Nyní se zaměříme na proces válcování oceli a ponoříme se hlouběji do výrobního procesu od ingotu až po hotový výrobek. Jako konečná fáze výroby oceli v moderních ocelárnách má válcování nepopiratelný význam.
Přehled válcování oceli
Válcování oceli je klíčovým krokem ve výrobě oceli. Přetváří ocelové ingoty do požadované velikosti a tvaru prostřednictvím plastické deformace mezi rotujícími válci. Proces válcování oceli je pečlivě navržený proces zahrnující přípravu předvalků, ohřev, válcování a konečnou úpravu. Požadovaného tvaru produktu je dosaženo změnou tvaru mezi rotujícími válci.
Válcování oceli je tlakový{0}}proces tváření, který se provádí mezi rotujícími válci za účelem změny tvaru ocelového ingotu nebo předvalku. Tento pečlivě navržený proces se skládá z několika kroků, které dohromady tvoří kompletní proces válcování oceli.
Podrobné vysvětlení procesu válcování oceli
Příprava účtu a topení
Příprava účtenky zahrnuje povrchovou úpravu a tepelné zpracování. Ohřev poskytuje nezbytné teplotní podmínky pro válcování a je zvláště důležitým krokem v procesu válcování za tepla. Toto je první krok ve výrobě válcování oceli a zahrnuje čištění povrchových defektů, odstraňování okují a před-tepelné zpracování sochoru. Ohřev je zvláště důležitý v procesu válcování za tepla, protože poskytuje nezbytné teplotní podmínky pro proces válcování.
Válcování a povrchová úprava oceli
Válcování je ústředním krokem ve výrobě válcování oceli. Zde se předvalek deformuje válcováním a tento proces má rozhodující vliv na kvalitu konečného produktu. Finální úprava je posledním krokem, který zajišťuje konečnou kvalitu a zahrnuje navíjení, chlazení a rovnání. Požadavky na kvalitu produktu zahrnují více aspektů, včetně geometrického tvaru, rozměrové přesnosti, vnitřní struktury a vlastností a povrchové úpravy. Jako poslední krok ve výrobě ocelového válcování zodpovídá za zajištění kvality finálního produktu. Obsah dokončovacího procesu se liší v závislosti na technických požadavcích produktu, ale obvykle zahrnuje navíjení, chlazení po-válcování, rovnání, konečné tepelné zpracování, čištění povrchu a lakování.
Metody válcování oceli
Válcování za tepla a válcování za studena
Válcování za tepla se provádí při vysokých teplotách, zatímco válcování za studena se provádí při pokojové teplotě. Rozdíl je založen na teplotě rekrystalizace kovu. Ocelové ingoty nebo předvalky se obtížně deformují a zpracovávají při pokojové teplotě, takže se pro válcování zahřívají na teplotu mezi 1100 stupni a 1250 stupni. Tento proces se nazývá válcování za tepla. Válcování prováděné při pokojové teplotě se obecně považuje za válcování za studena. Z metalurgického hlediska je rozlišení mezi válcováním za tepla a za studena založeno na teplotě rekrystalizace kovu. Válcování pod rozsahem rekrystalizační teploty 450 stupňů až 600 stupňů se považuje za válcování za studena, zatímco válcování nad tímto rozsahem teplot se považuje za válcování za tepla.
Podélné a příčné{0}}rolování
Při podélném válcování se obrobek pohybuje kolmo k ose válce; při příčném-válcování se obrobek otáčí kolem středové osy, rovnoběžně s osou válce. Podélné válcování, známé také jako podélné válcování, je nejběžnějším typem procesu válcování. Při této metodě prochází válcovaný materiál mezi dvěma protiběžně rotujícími válci, pohybujícími se kolmo k ose válce, přičemž obrobek se pohybuje vpřed mezerou mezi čely válců. Na druhé straně příčné{5}}válcování zahrnuje obrobek, který se otáčí mezi válci kolem své vlastní středové osy, přičemž středová osa je rovnoběžná s osou válce, a je vystaven tlaku pouze v příčném směru.
Rolling Process System
Valivý deformační systém
Systém válcování deformace zahrnuje celkovou deformaci a její rozdělení mezi různé válcovací jednotky. Systém deformace ocelového profilu se odráží v návrhu průchodu. Zahrnuje celkovou deformaci od suroviny po hotový výrobek za specifických podmínek válcování, počet válcovacích průchodů, rozložení deformace mezi různé válcovací jednotky a způsob válcování. Při výrobě ocelových profilů je obrobek válcován průchodem v postupných průchodech. Proto se systém deformace ocelového profilu primárně odráží v návrhu průchodu. Návrh průchodu zahrnuje několik aspektů, včetně určení průchodu, distribuce koeficientu prodloužení, návrhu profilu průřezu- a návrhu průchodu náklonu.
Rolling Temperature System
Teplota obrobku v každé fázi je specifikována. Moderní válcovny mají zařízení pro přesnou regulaci teploty. Tento systém specifikuje počáteční a koncovou teplotu obrobku během procesu válcování. Moderní válcovací stolice jsou často vybaveny zařízením, jako jsou mezilehlé vodní nádrže pro přesné řízení teploty v každé fázi. Během válcování ocelových profilů musí být přísně kontrolováno několik klíčových parametrů, včetně počáteční teploty válcování, konečné teploty válcování, teploty deformace, počáteční teploty chlazení, střední teploty chlazení, nižší teploty lože a nižší teploty chladícího lože.
Ovládání rychlosti rolování
Řízení lineární rychlosti válců v každém průchodu pro zajištění stejného průtoku kovu je zásadní. To zahrnuje specifické předpisy pro lineární rychlost válců v každém průchodu a v různých fázích procesu válcování, známé také jako regulace rychlosti. Různé typy válcovacích stolic mají své specifické požadavky na rychlost a předpisy. V kontinuální válcovací stolici je zásadní udržování stejné rychlosti toku kovu napříč všemi stolicemi, čehož je dosaženo řízením a úpravou rychlosti válcování každé stolice.
Rolovací zařízení
Klasifikace pojízdných zařízení
Strojní zařízení ve válcovně lze podle funkcí rozdělit na hlavní vlak a další pomocná zařízení. Válečky jsou hlavními součástmi hlavního vlaku a jejich typy se liší v závislosti na jejich aplikaci. Hlavní zařízení, které deformuje kov uvnitř rotujících válců, se nazývá hlavní vlak válcovny. Mezi hlavní součásti hlavního vlaku patří hlavní motor, převodové stroje a válcovny. Jejich konfigurace se liší v závislosti na uspořádání mlýna, způsobu pohonu a převodovém mechanismu. Například válcovací stolice se typicky skládá z rámu, válců, zařízení pro seřizování válců, zařízení pro vyvažování válců a válečkových ložisek.
Válce, jako klíčové součásti hlavního vlaku, lze rozdělit do tří hlavních typů: válcovací válce pro deskové a pásové válcovny, válcovací válce pro válcování profilů a válcové válce pro válcování trubek, v závislosti na typu válcovny. Deskové a pásové válcovací válce jsou typicky válcové. Pásové role válcované za tepla-mají mírně konkávní válec, aby si zachovaly dobrý tvar i přes tepelnou roztažnost, zatímco pásové role-válcované za studena mají mírně vypouklý válec, aby si zachovaly vynikající tvar při ohybových silách. Profilové válcovací válce jsou drážkované a jejich uspořádání vyžaduje pečlivý návrh na základě procesu válcování profilové oceli. Válce používané při válcování trubek jsou navrženy na principu křížového-válcování a mohou mít tvar kuželového, bubnového{7}}nebo kotouče-.
