Terase tootmine alates rauamaagist kuni valmistooteni hõlmab peamiselt nelja etappi: paagutamine, raua valmistamine, terase tootmine ja valtsimine. Eelmistes artiklites uurisime üksikasjalikult terase valmistamise peamisi aspekte. Nüüd keskendume terase valtsimisprotsessile, süvenedes tootmisprotsessi valuplokist kuni valmistooteni. Kaasaegsetes terasetehastes terase tootmise viimase etapina on valtsimine vaieldamatu tähtsus.
Ülevaade terase valtsimisest
Terase valtsimine on terase tootmise põhietapp. See muudab terasest valuplokid soovitud suuruse ja kujuga pöörlevate rullide vahelise plastilise deformatsiooni kaudu. Terase valtsimisprotsess on hoolikalt kavandatud protsess, mis hõlmab tooriku ettevalmistamist, kuumutamist, valtsimist ja viimistlemist. Soovitud tootevorm saavutatakse pöörlevate rullide vahelise kuju muutmisega.
Terase valtsimine on surve{0}}vormimisprotsess, mis viiakse läbi pöörlevate valtside vahel, et muuta teraskangi või tooriku kuju. See hoolikalt kavandatud protsess koosneb mitmest etapist, mis koos moodustavad kogu terase valtsimisprotsessi.
Terase valtsimisprotsessi üksikasjalik selgitus
Arvete koostamine ja kütmine
Arve ettevalmistamine hõlmab pinnatöötlust ja kuumtöötlust. Kuumutamine tagab valtsimiseks vajalikud temperatuuritingimused ja on kuumvaltsimise protsessis eriti oluline samm. See on esimene samm terasvaltsimise tootmisel ja hõlmab pinnadefektide puhastamist, katlakivi eemaldamist ja tooriku eel-kuumtöötlemist. Kuumutamine on eriti oluline kuumvaltsimise protsessis, kuna see tagab valtsimiseks vajalikud temperatuuritingimused.
Terase valtsimine ja viimistlemine
Valtsimine on terase valtsimise tootmise keskne etapp. Siin deformeerub toorik valtsimise teel ja sellel protsessil on otsustav mõju lõpptoote kvaliteedile. Viimistlemine on viimane samm, mis tagab lõpliku kvaliteedi ja hõlmab kerimist, jahutamist ja sirgendamist. Toote kvaliteedinõuded hõlmavad mitmeid aspekte, sealhulgas geomeetrilist kuju, mõõtmete täpsust, sisemist struktuuri ja omadusi ning pinnaviimistlust. Terasevaltsimise tootmise viimase etapina vastutab see lõpptoote kvaliteedi tagamise eest. Viimistlusprotsessi sisu varieerub olenevalt toote tehnilistest nõuetest, kuid tavaliselt hõlmab see kerimist, valtsimisjärgset-jahutust, sirgendamist, lõplikku kuumtöötlust, pinna puhastamist ja värvimist.
Terase valtsimismeetodid
Kuumvaltsimine ja külmvaltsimine
Kuumvaltsimist teostatakse kõrgel temperatuuril, külmvaltsimist aga toatemperatuuril. Erinevus põhineb metalli ümberkristallimistemperatuuril. Terasest valuplokke või -kange on toatemperatuuril raske deformeerida ja töödelda, seetõttu kuumutatakse neid valtsimiseks 1100–1250 kraadini. Seda protsessi nimetatakse kuumvaltsimiseks. Toatemperatuuril tehtud valtsimist peetakse üldiselt külmvaltsimiseks. Metallurgilisest vaatenurgast lähtub kuum- ja külmvaltsimise eristamine metalli ümberkristallimistemperatuurist. Valtsimist allapoole rekristalliseerimistemperatuuri vahemikku 450–600 kraadi loetakse külmvaltsimiseks, sellest temperatuurivahemikust kõrgemal valtsimist aga kuumvaltsimiseks.
Piki- ja rist{0}}rullimine
Pikivaltsimisel liigub toorik risti rulli teljega; rist-valtsimisel pöörleb töödeldav detail ümber keskjoone, paralleelselt rulli teljega. Pikivaltsimine, tuntud ka kui pikisuunaline valtsimine, on kõige levinum valtsimisprotsess. Selle meetodi puhul liigub valtsitud materjal kahe vastassuunas{3}}pöörleva rulli vahel, liikudes rulli teljega risti, kusjuures toorik liigub edasi läbi rullipindade vahelise pilu. Ristvaltsimine seevastu hõlmab töödeldava detaili pöörlemist rullide vahel ümber oma keskjoone, kusjuures keskjoon on paralleelne rulli teljega, ja sellele avaldatakse survet ainult põikisuunas.
Rullimise protsessisüsteem
Veerev deformatsioonisüsteem
Veeredeformatsioonisüsteem hõlmab kogu deformatsiooni ja selle jaotust erinevate valtsimisüksuste vahel. Terasest sektsiooni deformatsioonisüsteem kajastub läbipääsu konstruktsioonis. See hõlmab kogu deformatsiooni toorainest valmistooteni konkreetsetes valtsimistingimustes, valtsimiskäikude arvu, deformatsiooni jaotust erinevate valtsimisüksuste vahel ja valtsimismeetodit. Terasprofiilide valmistamisel rullitakse toorik läbi käigu järjestikuste käikudena. Seetõttu kajastub terasprofiilide deformatsioonisüsteem peamiselt läbipääsu konstruktsioonis. Läbipääsu disain hõlmab mitut aspekti, sealhulgas läbipääsu määramist, pikenemiskoefitsiendi jaotust, ristlõike -profiili kujundust ja veeremise kujundust.
Veeremistemperatuuri süsteem
Töödeldava detaili temperatuur igal etapil on täpsustatud. Kaasaegsetes valtsimistehastes on seadmed temperatuuri täpseks reguleerimiseks. See süsteem määrab valtsimisprotsessi ajal töödeldava detaili algus- ja lõpptemperatuuri. Kaasaegsed valtsimistehased on sageli varustatud seadmetega, nagu vahepealsed veepaagid, et täpselt reguleerida temperatuuri igal etapil. Terasprofiili valtsimise ajal tuleb rangelt kontrollida mitmeid peamisi parameetreid, sealhulgas valtsimise algustemperatuur, valtsimise lõpptemperatuur, deformatsioonitemperatuur, jahutuse algustemperatuur, jahutuse vahepealne temperatuur, madalam kihi temperatuur ja madalam jahutuskihi temperatuur.
Veeremiskiiruse juhtimine
Rullide lineaarse kiiruse reguleerimine igal läbimisel, et tagada metalli võrdne voolukiirus, on ülioluline. See hõlmab spetsiaalseid eeskirju rullide lineaarse kiiruse kohta igal läbimisel ja valtsimisprotsessi erinevatel etappidel, mida nimetatakse ka kiiruse reguleerimiseks. Erinevatel valtspinkide tüüpidel on oma spetsiifilised kiirusnõuded ja eeskirjad. Pidevalt töötavas valtsimistehases on ülioluline võrdse metalli voolukiiruse säilitamine kõigis stendides, mis saavutatakse iga valtsimiskiiruse juhtimise ja reguleerimisega.
Veeremisseadmed
Rullimisseadmete klassifikatsioon
Valtsimistehase mehaanilised seadmed võib nende funktsioonide järgi jagada põhirongiks ja muudeks abiseadmeteks. Rullid on põhirongi põhikomponendid ja nende tüübid varieeruvad olenevalt nende rakendusest. Peamist seadet, mis deformeerib metalli pöörlevates rullides, nimetatakse valtspingi põhirongiks. Põhirongi põhikomponendid hõlmavad peamootorit, jõuülekandemehhanisme ja valtsimistehaseid. Nende konfiguratsioon varieerub sõltuvalt veski paigutusest, ajamiviisist ja ülekandemehhanismist. Näiteks koosneb valtspink tavaliselt raamist, rullidest, rullide reguleerimisseadmetest, rullide tasakaalustusseadmetest ja rull-laagritest.
Rullid kui põhirongi põhikomponendid, võib olenevalt veski tüübist jagada kolme põhitüüpi: plaat- ja ribafreesrullid, sektsioonfreesrullid ja toruveski rullid. Plaat- ja ribaveski rullid on tavaliselt silindrilised. Kuum-rullitud ribarullidel on veidi nõgus silinder, mis säilitab hea kuju vaatamata soojuspaisumisele, samas kui külmvaltsitud-ribarullidel on kergelt kumer silinder, mis säilitab suurepärase kuju paindejõudude mõjul. Sektsioonveski rullid on soonega ja nende paigutus nõuab hoolikat projekteerimist, mis põhineb sektsiooniterase valtsimisprotsessil. Torude valtsimisel kasutatavad rullid on konstrueeritud risti{6}}valtsimise põhimõttel ja need võivad olla koonuse, trumli- või ketta -kujulised.
