Produkcja i wykorzystanie blachy stalowej walcowanej na zimno w różnych dziedzinach

Anonim
Produkcja stali walcowanej na zimno umożliwia produkcję taśm i arkuszy o grubości od 0, 5 do 1 mm, których nie można wykonać metodą gorącą. Walcowanie na zimno wytwarza produkty wysokiej jakości, wymiary są dokładnie przestrzegane, powierzchnia jest nieskazitelna, właściwości fizyczne i mechaniczne pozwalają na stosowanie arkuszy w różnych gałęziach przemysłu, metalurgii nieżelaznej i żelaznej. Cykl produkcyjny walcowania na zimno jest energochłonny, jeśli porównamy go z gorącą technologią, produkcja blach walcowanych na zimno obejmuje kilka etapów przetwarzania, wymaga użycia różnorodnego i złożonego sprzętu.

Różnorodność produktów

Wyroby ze stali walcowanej na zimno są produkowane przy użyciu odmiennie zaprojektowanych walcarek, które mają kilka poziomów wydajności i charakterystyk technicznych, które różnią się od siebie, tak więc wydajność jest szeroką gamą asortymentu blach:

  • Około 80% głównej masy blachy walcowanej na zimno jest produkowane w postaci stali niskowęglowej o grubości od 0, 5 do 2, 6 mm, szerokość pasków wynosi 2, 3 m, produkt ten jest najczęściej stosowany w przemyśle motoryzacyjnym, dlatego jego drugą popularną nazwą jest „avtolist” ;
  • ze stali niskowęglowej otrzymuje się cynę o grubości od 0, 08 do 0, 6 mm, o szerokości 1, 3 mz powłoką ochronną, najczęściej cynową, cynowe paski stosuje się do produkcji pojemników na żywność i puszek;
  • wytwarzają dość dużą ilość wyżarzonej i marynowanej taśmy stalowej (dekapejer) używanej do produkcji emaliowanych wyrobów i innych przedmiotów o podobnej powłoce;
  • do stosowania w budownictwie otrzymują produkty w postaci pokrycia dachowego z powłoką cynkową;
  • produkować dwie grupy ważnych technicznie stali stopowych - stali nierdzewnych i elektrycznych, różniących się odpornością na korozję;
  • hutnictwo metali nieżelaznych produkuje wyroby walcowane na zimno w postaci taśm aluminiowych, miedzianych, niklowych, cynkowych, tytanowych, ołowiowych, taśm i arkuszy z kompozytów złożonych z tych i innych pierwiastków;
  • folia aluminiowa produkowana jest w paskach o grubości 0, 006 mm i szerokości 1, 0-1, 5 m.

Technologia produkcji metali elektrotechnicznych

Stal elektryczna, gdy jest stosowana w warunkach stałego przemiennego przemiennego odwracania magnetycznego, charakteryzuje się wysoką indukcją magnetyczną i niskimi stratami histerezy (watowymi), jest ona tradycyjnie podzielona na dwa typy:

  • dynamo;
  • transformator

Aby zapewnić wymaganą kombinację jakości, walcowanie metali musi mieć wystarczającą ilość dodatków silikonowych i możliwie jak najmniej zanieczyszczeń i węgla. Struktura materiału na wyjściu powinna być teksturowana i szorstka. Stal dynamo jest wykorzystywana do produkcji dynama (silniki elektryczne), generatory. Zawartość krzemu mieści się w przedziale 1-1, 85%. Urządzenia elektromagnetyczne i transformatory wykonane są ze stali transformatorowej, dodatki silikonowe stanowią 2, 85–3, 45%.

Stal elektryczna produkowana jest w arkuszach i taśmach o grubości od 0, 2 do 1, 2 mm, szerokość produktu do 1, 0 m. Jako surowiec stosuje się rolki gorącowalcowanego materiału o grubości 2, 2–4 mm, które są przenoszone z młynów za pomocą zwijarki pieca lub ciągła produkcja.

Blacha jest produkowana na dwa sposoby : rolka i arkusz. Drugi polega na tym, że materiał wyjściowy jest wytwarzany w rolkach, które po wyciągnięciu na zimno dzielą następny trening, prostowanie i wyżarzanie, tworząc arkusz po arkuszu. Najpopularniejsza metoda produkcji rolek, z jej cięciem, odbywa się bezpośrednio przed sortowaniem.

Metoda walcowana przyczynia się do zwiększenia wydajności, jakości, otwiera możliwości automatyzacji i mechanizacji większości operacji, zachowuje kształt i właściwości metalu w procesie produkcji dzięki stabilności metod technologicznych. Czasami nie wykonuje się cięcia w warunkach warsztatowych, ponieważ niektórzy odbiorcy akceptują dostawy w formie rolek.

Procesy produkcyjne

W produkcji krajowej użyj:

  • odwracalne młyny jednomilowe;
  • ciągły trójkomórkowy, pięciokomórkowy;
  • Multi Rollers.

W przypadku walcowania metalu transformatorowego z dużą redukcją ważne jest stosowanie ciągłych młynów jednokomórkowych o dużej mocy z pięcioma ogniwami lub z wieloma walcami oraz stosowanie wysokowydajnych smarów procesowych. Informacje informacyjne na temat produkcji na jednej maszynie w tych samych warunkach stali niskowęglowej i transformatorowej pokazują, że dla uwolnienia drugiego typu wymagane jest zwiększone ciśnienie i zwiększone zużycie energii (około 12-15% więcej).

Podczas walcowania w pierwszym etapie intensywne redukcje spowodowane dość dużym odkształceniem prowadzą do nagrzania taśmy do temperatury 120–150 ° C. Ma to korzystny wpływ na dalsze procesy, ponieważ ogrzewanie materiału do takiej temperatury zmniejsza jego odporność podczas ciągnięcia. Odtłuszczanie odbywa się na różne sposoby:

  • ultradźwięki;
  • chemiczny;
  • elektrolityczny.

Aby uzyskać wysokiej jakości materiał, zastosowanie ma wyżarzanie wysokotemperaturowe na wstępnym, środkowym i końcowym etapie obróbki cieplnej. Aby zmienić właściwości magnetyczne zastosowania stali transformatorowej:

  • usuwanie gazu z wypalania metali i węgla;
  • poprawić właściwości praktykowania zmiany formy węgla na grafit;
  • w celu zmniejszenia naprężeń wewnętrznych, utworzenia powierzchni gruboziarnistej i zmiany orientacji ziarna, przeprowadza się rekrystalizację klejonego metalu.

Wyżarzanie rekrystalizacyjne blach ciągnionych na zimno odbywa się w piecach dzwonowych o temperaturze 1000–1200 ° C i różnych atmosferach ochronnych w warunkach próżniowych lub suchym wodorze. Jest to konieczne, aby zmniejszyć twardość taśmy, powiększenie ziaren ferrytu, koagulację zanieczyszczeń i zmniejszyć ich liczbę po zakończeniu pierwszej redystrybucji cyklu zimnego. Stal transformatorowa do wyżarzania nie wpływa na redukcję węgla w materiale. Grubość otrzymanego materiału zależy od warunków walcowania i konstrukcji młyna.

Materiał rolkowy i profilowanie

Walcowane na zimno walce materiału doświadczają wysokiego ciśnienia z kontaktu, wskaźniki obciążenia są kilkakrotnie wyższe niż normalna granica plastyczności w temperaturze 20-25 ° C. Do powierzchni produkowanych arkuszy zwiększono wymagania. Aby spełnić technologiczne cechy produkcji i skutecznie służyć przez długi czas, rolki muszą być trwałe i mieć pewną mikrorelief na powierzchni, zapobiegać defektom i uszkodzeniom.

Walce robocze do młynów zimnokomorowych są wykonane z metalu o wysokiej zawartości węgla, które są domieszkowane dodatkami wanadu, chromu, wolframu i pierwiastków ziem rzadkich. Rolki w procesie produkcyjnym otrzymują wzmocnione odkształcenie elastyczne, mające na celu spłaszczenie i ugięcie. Pomimo faktu, że podczas pracy na powierzchni rolek powstaje wybrzuszenie termiczne, nie może to całkowicie zwolnić ich z działania odkształcenia sprężystego.

Ze względu na tę cechę procesu produkcyjnego w produkcji rolek przy użyciu metody tworzenia wstępnego profilowania (na maszynach), która pomaga uniknąć arkuszy defektów w postaci poprzecznej różnicy grubości w niektórych miejscach. Profilowanie wypukłe tylko górnego wałka roboczego jest wspólne, a dwie strony i dolne robocze są produkowane w postaci regularnych cylindrów. Ilość wypukłości pomocniczej zależy od rodzaju młyna, właściwości i grubości walcowanego materiału, wielkości wałów i innych czynników. Często stosowana jest metoda tworzenia wypukłości o grubości w zakresie 0, 05-0, 45 mm.

Na beczkach rolek podporowych, w niektórych przypadkach, ścina się wzdłuż krawędzi o długości 250 mm, podczas gdy średnica rolki w tym miejscu zmniejsza się do 3 mm. Ma to na celu równomierne rozłożenie obciążenia wzdłuż beczek i zmniejszenie zużycia elementu. Aby prawidłowo obsługiwać walcarkę, wymagane jest posiadanie co najmniej trzech zestawów rolek podtrzymujących i pięciu walców roboczych w warsztacie.

Cechy uwalniania blach zimnowalcowanych

W niektórych przypadkach, podczas przetwarzania stali wysokostopowych, pierwszy cykl produkcyjny zapewnia wyżarzanie zmiękczające, w przypadku kompozycji niskostopowych takie przetwarzanie nie jest przeprowadzane. Następnie powierzchnia walcowana jest oczyszczana z żużlu metodą trawienia, nacisku piaskowania, kombinacji tych metod. Na tym etapie produkcji liniowej, dokowanie pasków cewek do zgrubienia, obróbka smarem olejowym, odcięcie krawędzi bocznych.

Przeciąganie walcowane na zimno obejmuje:

  • wyżarzanie cewek metalowych;
  • szkolenie;
  • cięcie arkuszy z rolki na przecinarkach, prostowanie, olejowanie;
  • odrzucenie produktów, opakowanie do prezentacji, wysyłka do konsumenta;
  • Czasami w warsztatach produkcyjnych, równolegle, cynowanie lub cynkowanie taśm metalowych odbywa się na specjalnych jednostkach, odbywa się to po fazie walcowania.

Określenie jakości produktu

W zależności od przeznaczenia blachy stalowej walcowanej na zimno, nakłada się na nią różne wymagania, w szczególności wymagania dotyczące obróbki powierzchni . Wymagania te zostały określone w standardowych specyfikacjach i specyfikacjach przedstawionych w GOST 91–1956:

  • metal do samochodów jest dostępny z powierzchnią odpowiadającą 1 i 2 grupom;
  • blacha ze stali węglowej o dużej liczbie atomów węgla charakteryzuje się różnorodnością w 3 grupach;
  • Stal konstrukcyjna stopowa jest produkowana z powierzchnią scharakteryzowaną w 4 grupach.

Powierzchnia paska, odpowiadająca 2 i 3 grupom jakości, pozwala na defekty w postaci małych zmarszczek, odcisków z wałków i małych zadrapań. Czwarta grupa jakości pozwala na te same zmiany, ale już w granicach grubości arkusza. Czasami jakość arkuszy i grupy przetwarzania są negocjowane przez klienta i producenta wraz z zawarciem odpowiednich umów.

Inne standardowe standardy określone w normach stanowych obejmują wymagania zapewniające pewien stopień możliwości rozciągania materiału. W zależności od tego, zgodnie z GOST, jakościowy cienkowarstwowy metal węglowy o przeznaczeniu strukturalnym jest podzielony na trzy grupy:

  • litera H oznacza normalny stopień ekstrakcji;
  • Litera D jest używana do oznaczenia materiału z możliwością głębokiego rysowania;
  • Kombinacja liter VG charakteryzuje się wysokim stopniem ekstrakcji.

Oprócz rysowania istnieją wymagania dotyczące ziarnistości, objawiające się rozmiarem, mikrostrukturą wnęki, innymi właściwościami mechanicznymi, takimi jak wytłaczanie. W związku z tym metale do produkcji samochodów z uwolnieniem części złożonych, szczególnie złożonych konstrukcji (okapów) oznaczają WWS, inne mniej złożone elementy o złożonych okapach klasyfikowane są jako ST.

Rodzaje wad blachy

Niektóre wady są specyficzne i pojawiają się tylko na niektórych produktach, inne są zgodne ze standardowym klasyfikatorem odrzucenia i są powszechne:

  • Nieprzestrzeganie wymiaru przez uwolnienie pasm to pojawienie się różnej grubości w kierunku wzdłużnym taśmy, falistych odcinków, wypaczenia poszczególnych obszarów. Dzieje się tak z powodu małej grubości wyrobów walcowanych na zimno, znacznie mniej niż w przypadku produkcji gorącej linii.
  • Naruszenie jednorodności objawia się pojawieniem się pęknięć, dziur, podartych krawędzi, rozwarstwień, co wynika ze złej jakości materiału źródłowego lub naruszenia technologii.
  • Brak trawy lub trawy, ciemne paski, nacisk lub pagórki odnoszą się do wad powierzchniowych, są one ujawniane w wyniku zakłócenia procesu trawienia lub nieprawidłowej metody utleniania, obecności wgnieceń i wypukłości na powierzchni wałków.
  • Wadą jest zwinięta powierzchnia miękiszu, ta wada jest konsekwencją złego czyszczenia powierzchni taśmy i rolek przed obróbką.

Stal walcowana na zimno jest poszukiwana w różnych gałęziach przemysłu, koszt jej produkcji zależy głównie od ceny produktów początkowych do przetworzenia, a procesy produkcyjne w warsztacie stanowią około 20% całkowitych kosztów.