V kovospracujúcich odvetviach, ako je napríklad oceľ a -železné kovy, sú valcovne hlavným zariadením na dosiahnutie plastickej deformácie materiálov. Medzi nimi vložkové dosky, ako dôležité nosné a ochranné komponenty valcového systému valcovacej stolice, priamo ovplyvňujú presnosť valcovania, kvalitu produktu a prevádzkovú stabilitu zariadenia. V pracovných podmienkach-dlhodobého vystavenia enormným valivým silám, vysokofrekvenčným nárazom{4}}a treniu je opotrebovanie nevyhnutným javom. Vedecké pochopenie opotrebovania a prijatie účinných metód opráv má veľký význam pre kontrolu výrobných nákladov a zabezpečenie nepretržitej výroby.
Príčiny a následky opotrebovania plechu valcovacej stolice
Opotrebenie krycej dosky je zložitý a komplexný proces, ktorý vychádza najmä z nasledujúcich aspektov:
1. Mechanické opotrebovanie: Toto je najvýznamnejšia forma opotrebovania. Počas procesu valcovania valce vyvíjajú obrovský tlak na kovový predvalok, aby ho deformovali, a táto sila sa prenáša na doštičky vložky cez ložiskové sedlá. Medzi vložkovými doskami a ložiskovými sedlami a oknami valcovacej stolice dochádza k nepretržitému mikro-treniu a nárazom, čo vedie k postupnej strate povrchového materiálu a zníženiu rozmerovej presnosti.
2. Únavové opotrebovanie: Pracovné zaťaženie valcovne je charakterizované periodickými cyklami. Pri dlhodobom-pôsobení striedavého napätia sa v povrchových alebo podpovrchových vrstvách obkladových dosiek vyvinú mikroskopické trhliny. Tieto trhliny sa neustále rozširujú a spájajú, čo prípadne vedie k odlupovaniu materiálu vo forme tenkých vločiek, vytváraniu jamiek alebo odlupovania.
3. Podmienky mazania: Aj keď dochádza k mazaniu medzi kontaktnými povrchmi dosiek vložky, pri veľkom zaťažení a podmienkach nízkych-otáčok je ťažké vytvoriť úplný tekutý mazací film, čo často vedie k medznému mazaniu alebo dokonca suchému treniu, čo zhoršuje povrchové poškriabanie a opotrebovanie.
4. Presnosť inštalácie a zarovnania: Ak sú dosky vložky nesprávne nainštalované, alebo je systém valcov zle zarovnaný, povedie to k nerovnomernému rozloženiu zaťaženia a excentrickému zaťaženiu, čo spôsobí, že niektoré dosky vložky budú znášať abnormálne vysoké napätie, čím sa urýchli ich opotrebovanie a poškodenie.
Priame účinky opotrebovania vložkového plechu zahŕňajú: stratu presnosti axiálneho a radiálneho polohovania valcov, čo vedie k nerovnomernej hrúbke a zlému tvaru valcovaného pásu; zvýšená vôľa od opotrebenia spôsobujúca vibrácie a hluk zariadenia, čo ovplyvňuje životnosť ložísk a iných súvisiacich komponentov; a v závažných prípadoch môže dôjsť k prasknutiu dosky vložky, čo má za následok neplánované prestoje, narušenie výrobných plánov a spôsobenie značných ekonomických strát. II. Tradičná odpoveď: Obmedzenia výmeny za nové vložky
Keď čelíme opotrebovaniu vložiek, najpriamejším tradičným prístupom je nahradiť opotrebované vložky novými náhradnými dielmi. Táto metóda má jasné výhody: nové vložky majú štandardné rozmery a konzistentný výkon a ich inštalácia rýchlo obnoví pôvodnú konštrukčnú presnosť zariadenia, vďaka čomu je prevádzka jednoduchá.
Spoliehanie sa výlučne na nahradenie novými dielmi má však značné obmedzenia:
Vysoké náklady: Vložky pre veľké valcovne sú zvyčajne kované z-kvalitnej legovanej ocele a každá jednotka je drahá. Častá výmena predstavuje obrovské výdavky na náhradné diely.
Logistický tlak: Od obstarávania náhradných dielov a prepravy až po riadenie zásob sú potrebné značné kapitálové a skladové zdroje. Ak dôjde k náhlemu a vážnemu opotrebovaniu a zásoby sú nedostatočné, čakanie na doručenie nových dielov môže viesť k predĺženiu prestojov.
Odpad materiálu: Opotrebenie sa často koncentruje v lokalizovaných pracovných oblastiach. Výmena celej vložky znamená vyradenie veľkého množstva materiálu, ktorý je stále funkčný, čo je v rozpore so zásadou šetrenia zdrojov.
Obmedzená prispôsobivosť: Materiál a výkon štandardných nových vložiek sú pevné a nemožno ich „prispôsobiť“ tak, aby sa optimalizovali pre špecifické podmienky opotrebovania konkrétnych mlynských stojanov a produktov.
Technológia opravy opotrebovaných vložiek: Hodnota a prístupy
V porovnaní s úplnou výmenou sa oprava a opätovné použitie opotrebovaných vložiek stáva ekonomickejšou a technicky cielenejšou možnosťou. Hlavnou myšlienkou opravy je obnoviť veľkosť a tvar opotrebovanej základne vložky a zlepšiť jej lokálny výkon prostredníctvom aditívnej výroby a iných metód.
V súčasnosti medzi hlavné technologické prístupy opráv patria:
1. Oprava povrchov: Toto je najpoužívanejšia technológia. Zahŕňa nanesenie jednej alebo viacerých vrstiev zliatinového zváracieho materiálu na opotrebovaný povrch vložky pomocou metód, ako je oblúkové zváranie a zváranie v ochrannej atmosfére plynu. Kľúčom k procesu opravy je:
Zhoda materiálu: Na základe chemického zloženia základného materiálu vložky a pracovných podmienok (ako je tlak, náraz a teplota) vyberte zodpovedajúce alebo lepšie zváracie drôty/elektródy, aby ste zabezpečili pevné spojenie medzi opravnou vrstvou a základným materiálom a aby tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu a odolnosť proti prasknutiu spĺňali požiadavky.
Kontrola procesu: Na kontrolu teploty predohrevu, interpass teploty, zváracieho prúdu a napätia a po-opatrení pomalého chladenia po zváraní sú potrebné prísne zváracie postupy, aby sa predišlo nadmernému namáhaniu zvárania vedúcemu k deformácii alebo praskaniu. Opracovanie: Po dokončení zvárania na povrch sa používajú rôzne metódy mechanického spracovania, ako je frézovanie a brúsenie, aby sa obnovila rozmerová presnosť a povrchová úprava opravenej vložky podľa požiadaviek konštrukčných výkresov.
Výhody opravy naváracím zváraním spočívajú vo veľkej hrúbke opravnej vrstvy a vysokej pevnosti spoja, čo umožňuje flexibilné dopĺňanie materiálu podľa podmienok opotrebovania. Výzvy zahŕňajú vysoké technické požiadavky na operátorov, riziko vnesenia chýb v dôsledku nesprávnych procesov a možnosť, že zóna ovplyvnená teplom- zmení miestne vlastnosti základného materiálu.
2. Oprava tepelným striekaním: Táto technológia zahŕňa striekanie roztavených alebo polo{1}}roztavených poťahových materiálov (ako sú kovové zliatiny, keramika alebo kovové -keramické kompozity) na pred-upravený povrch vložky pomocou vysokorýchlostného prúdu plynu na vytvorenie povlaku. Bežne používané metódy zahŕňajú striekanie oblúkom, striekanie plameňom a plazmové striekanie.
Medzi jeho výhody patrí relatívne nízka pracovná teplota, nízky príkon tepla do základného materiálu vložky a nízke riziko deformácie; dokáže nastriekať rôzne-výkonné materiály, čím sa výrazne zlepší odolnosť povrchu proti opotrebovaniu a korózii; a hrúbka povlaku je regulovateľná.
Obmedzenia zahŕňajú, že spojenie medzi povlakom a základným materiálom je prevažne mechanické (niektoré procesy môžu dosiahnuť metalurgické spojenie) a pevnosť spojenia môže byť nižšia ako pevnosť povrchovej vrstvy, keď je vystavená veľkému nárazovému zaťaženiu; povlak je zvyčajne tenký a nie je vhodný na opravu hlbokého opotrebovania.
3. Technológia opráv kompozitov: V praktických aplikáciách sa kompozitné technológie často používajú na využitie ich silných stránok a zmiernenie ich slabých stránok. Napríklad v prípade hlboko opotrebovaných oblastí sa oblasť najprv vyplní povrchovým zváraním a potom sa na povrch nastrieka vrstva špeciálneho materiálu odolnejšieho proti opotrebeniu-; alebo sa používa technológia laserového plátovania, ktorou sa dá dosiahnuť metalurgické spojenie práškových materiálov so základným materiálom s veľmi nízkou mierou riedenia, čo má za následok menšiu tepelnú deformáciu a hustejšiu štruktúru, ale investície do zariadenia a náklady sú vyššie.
Porovnávacia analýza opravy a výmeny
Voľba medzi opravou a výmenou si vyžaduje komplexný úsudok založený na technických a ekonomických faktoroch:
Z hľadiska nákladov: Náklady na opravu sú zvyčajne len 30%-60% nákladov na nákup nových dielov, čo je značná výhoda. To platí najmä pre veľké a drahé vložky, kde sú úspory obzvlášť výrazné.
Pokiaľ ide o čas cyklu: Cyklus opráv je vo všeobecnosti kratší ako cyklus obstarávania a výroby nových dielov, najmä v prípade spoločností s-možnosťami opravy na mieste alebo miestnych partnerov opráv, čo môže výrazne skrátiť prestoje.
Pokiaľ ide o výkon: Technológia opravy ponúka možnosť „vylepšenia výkonu“. Použitím opravárenských materiálov odolnejších voči-opotrebeniu a nárazu{2}} možno posilniť slabé miesta, ktoré boli predtým náchylné na opotrebovanie, a životnosť opraveného komponentu môže dokonca presiahnuť životnosť pôvodného nového dielu. Výkon novej časti je však pevný.
