Proizvodnja čelika, od željezne rude do gotovog proizvoda, prvenstveno uključuje četiri faze: sinterovanje, pravljenje željeza, proizvodnja čelika i valjanje. U prethodnim člancima detaljno smo istražili ključne aspekte proizvodnje čelika. Sada ćemo se fokusirati na proces valjanja čelika, dublje ući u proces proizvodnje od ingota do gotovog proizvoda. Kao završna faza proizvodnje čelika u savremenim čeličanama, valjanje je od neosporne važnosti.
Pregled valjanja čelika
Valjanje čelika je ključni korak u proizvodnji čelika. On pretvara čelične ingote u željenu veličinu i oblik kroz plastičnu deformaciju između rotirajućih valjaka. Proces valjanja čelika je pažljivo osmišljen proces koji uključuje pripremu gredice, zagrijavanje, valjanje i završnu obradu. Željeni oblik proizvoda postiže se promjenom oblika između rotirajućih valjaka.
Valjanje čelika je proces{0}}formiranja pod pritiskom koji se izvodi između rotirajućih valjaka kako bi se promijenio oblik čeličnog ingota ili gredice. Ovaj pažljivo osmišljen proces sastoji se od više koraka koji zajedno čine kompletan proces valjanja čelika.
Detaljno objašnjenje procesa valjanja čelika
Priprema računa i grijanje
Priprema računa uključuje površinsku obradu i termičku obradu. Zagrijavanje osigurava potrebne temperaturne uslove za valjanje i posebno je važan korak u procesu vrućeg valjanja. Ovo je prvi korak u proizvodnji čeličnih valjaka i uključuje čišćenje površinskih nedostataka, uklanjanje kamenca i pret-toplinsku obradu gredice. Zagrijavanje je posebno važno u procesu vrućeg valjanja, jer obezbjeđuje potrebne temperaturne uslove za proces valjanja.
Valjanje i dorada čelika
Valjanje je središnji korak u proizvodnji čeličnih valjaka. Ovdje se gredica deformiše valjanjem, a ovaj proces presudno utiče na kvalitetu finalnog proizvoda. Završna obrada je završni korak koji osigurava konačni kvalitet i uključuje namotavanje, hlađenje i ravnanje. Zahtjevi za kvalitetom proizvoda obuhvataju više aspekata, uključujući geometrijski oblik, tačnost dimenzija, unutrašnju strukturu i svojstva te završnu obradu površine. Kao završni korak u proizvodnji čeličnih valjaka, odgovoran je za osiguranje kvaliteta finalnog proizvoda. Sadržaj procesa završne obrade varira u zavisnosti od tehničkih zahtjeva proizvoda, ali obično uključuje namotavanje, hlađenje nakon-valjanja, ravnanje, završnu toplinsku obradu, čišćenje površine i farbanje.
Metode valjanja čelika
Vruće valjanje i hladno valjanje
Vruće valjanje se izvodi na visokim temperaturama, dok se hladno valjanje izvodi na sobnoj temperaturi. Razlika se zasniva na temperaturi rekristalizacije metala. Čelični ingoti ili gredice se teško deformišu i obrađuju na sobnoj temperaturi, pa se zagrevaju na između 1100 i 1250 stepeni za valjanje. Ovaj proces se naziva vruće valjanje. Valjanje izvedeno na sobnoj temperaturi općenito se smatra hladnim valjanjem. Iz metalurške perspektive, razlika između toplog i hladnog valjanja zasniva se na temperaturi rekristalizacije metala. Valjanje ispod temperaturnog opsega rekristalizacije od 450 stepeni do 600 stepeni smatra se hladnim valjanjem, dok se valjanje iznad ovog temperaturnog opsega smatra toplim valjanjem.
Uzdužno i poprečno{0}}kotrljanje
Kod uzdužnog valjanja, radni komad se pomiče okomito na os valjka; kod poprečnog-valjanja, radni komad se rotira oko središnje linije, paralelno sa osom kotrljanja. Uzdužno valjanje, poznato i kao uzdužno valjanje, najčešći je tip procesa valjanja. U ovoj metodi, valjani materijal prolazi između dva suprotno-rotirajuća valjka, krećući se okomito na osu valjka, pri čemu se radni komad kreće naprijed kroz razmak između strana rolne. Poprečno{5}}valjanje, s druge strane, uključuje radni komad koji se okreće između valjaka oko svoje središnje linije, sa središnjom linijom paralelnom sa osom valjka, i podvrgnut je pritisku samo u poprečnom smjeru.
Rolling Process System
Sistem deformacije kotrljanja
Sistem deformacije kotrljanjem uključuje ukupnu deformaciju i njenu distribuciju između različitih jedinica valjanja. Sistem deformacije čeličnog profila ogleda se u dizajnu prolaza. Obuhvaća ukupnu deformaciju od sirovog materijala do gotovog proizvoda pod određenim uvjetima valjanja, broj prolaza valjanja, raspodjelu deformacije među različitim jedinicama valjanja i način valjanja. U proizvodnji čeličnih profila, radni komad se valja kroz prolaz u uzastopnim prolazima. Stoga se sistem deformacije čeličnog profila prvenstveno ogleda u dizajnu prolaza. Projektiranje prolaza obuhvata više aspekata, uključujući određivanje prolaza, raspodjelu koeficijenta izduženja, dizajn profila poprečnog-profila i dizajn prolaza kotrljanja.
Rolling Temperature System
Navedena je temperatura radnog komada u svakoj fazi. Moderne valjaonice imaju opremu za preciznu kontrolu temperature. Ovaj sistem određuje početnu i krajnju temperaturu radnog komada tokom procesa valjanja. Moderne valjaonice često su opremljene opremom kao što su srednji rezervoari za vodu za preciznu kontrolu temperature u svakoj fazi. Tokom valjanja čeličnog profila, nekoliko ključnih parametara mora biti strogo kontrolirano, uključujući početnu temperaturu valjanja, konačnu temperaturu valjanja, temperaturu deformacije, početnu temperaturu hlađenja, međutemperaturu hlađenja, nižu temperaturu sloja i nižu temperaturu rashladnog sloja.
Kontrola brzine kotrljanja
Kontrola linearne brzine valjaka u svakom prolazu kako bi se osigurala jednaka brzina protoka metala je ključna. Ovo uključuje posebne propise za linearnu brzinu valjaka u svakom prolazu iu različitim fazama procesa valjanja, također poznate kao regulacije brzine. Različiti tipovi valjaonica imaju svoje specifične zahtjeve i propise o brzini. U kontinuiranoj valjaonici, održavanje jednake brzine protoka metala kroz sve štande je ključno, što se postiže kontrolom i podešavanjem brzina valjanja svakog mlina.
Rolling Equipment
Klasifikacija opreme za valjanje
Mašinska oprema u valjaonici se prema funkcijama može podijeliti na glavnu i drugu pomoćnu opremu. Valjci su osnovne komponente glavnog vlaka, a njihovi tipovi variraju ovisno o njihovoj primjeni. Glavna oprema koja deformira metal unutar rotirajućih valjaka naziva se glavnim vlakom valjaonice. Osnovne komponente glavnog voza uključuju glavni motor, prijenosne strojeve i valjaonice. Njihova konfiguracija varira ovisno o rasporedu mlina, načinu pogona i mehanizmu prijenosa. Na primjer, valjaonica se obično sastoji od okvira, valjaka, uređaja za podešavanje valjaka, uređaja za balansiranje valjaka i ležajeva valjaka.
Valjci, kao ključne komponente glavnog lanca, mogu se kategorizirati u tri glavna tipa: valjci za mljevenje ploča i traka, valjci za mljevenje profila i valjci za mljevenje cijevi, ovisno o vrsti mlina. Valjci za mljevenje ploča i traka su obično cilindrični. Vruće-valjane trake imaju blago konkavnu cijev kako bi održale dobar oblik uprkos termičkom širenju, dok hladno-valjane trake imaju blago konveksnu cijev za održavanje odličnog oblika pod silama savijanja. Valjci za mljevenje profila su žljebljeni, a njihov raspored zahtijeva pažljiv dizajn baziran na procesu valjanja za čelični profil. Valjci koji se koriste za valjanje cijevi su dizajnirani na osnovu principa poprečnog-valjanja i mogu biti konusni, u obliku bubnja-ili u obliku diska-.
