В металообработващата промишленост като стомана и -цветни метали, валцовите мелници са основното оборудване за постигане на пластична деформация на материали. Сред тях облицовъчните плочи, като важни поддържащи и защитни компоненти на ролковата система на валцоващата мелница, влияят пряко върху точността на валцуване, качеството на продукта и стабилността на работа на оборудването. При работни условия на дългосрочно-излагане на огромни сили на търкаляне, високо-честотни удари и триене, износването е неизбежно явление. Научното разбиране на износването и приемането на ефективни методи за ремонт е от голямо значение за контролиране на производствените разходи и осигуряване на непрекъснато производство.
Причини и последици от износването на обшивката на валцова мелница
Износването на обшивката е сложен и всеобхватен процес, произтичащ главно от следните аспекти:
1. Механично износване: Това е най-значимата форма на износване. По време на процеса на валцоване, ролките упражняват огромен натиск върху металната заготовка, за да я деформират, и тази сила се предава на облицовъчните плочи през лагерните гнезда. Продължително микро-триене и удар възникват между облицовъчните плочи и лагерните гнезда и прозорците на стойката на мелницата, което води до постепенна загуба на повърхностен материал и намаляване на точността на размерите.
2. Износване от умора: Работното натоварване на валцовата мелница се характеризира с периодични цикли. Под дългосрочното -действие на променлив стрес ще се появят микроскопични пукнатини в повърхностните или подповърхностните слоеве на облицовъчните плочи. Тези пукнатини непрекъснато се разширяват и свързват, като в крайна сметка водят до отлепване на материала под формата на тънки люспи, образуващи вдлъбнатини или разцепване.
3. Условия на смазване: Въпреки че има смазване между контактните повърхности на облицовъчните плочи, при голямо натоварване и условия на ниска-скорост е трудно да се образува пълен течен смазочен филм, което често води до гранично смазване или дори сухо триене, което изостря повърхностното надраскване и износване.
4. Точност на инсталиране и подравняване: Ако облицовъчните плочи са монтирани неправилно или ролковата система на валцоващата мелница е лошо подравнена, това ще доведе до неравномерно разпределение на натоварването и ексцентрично натоварване, което ще доведе до необичайно голямо напрежение върху някои облицовъчни плочи, ускорявайки тяхното износване и повреда.
Преките ефекти от износването на обшивката включват: загуба на аксиална и радиална точност на позициониране на ролките, което води до неравномерна дебелина и лоша форма на валцуваната лента; увеличен клирънс на износване, причиняващ вибрации и шум на оборудването, влияещ върху продължителността на живота на лагерите и други свързани компоненти; и в тежки случаи може да възникне счупване на обшивката, което води до непланиран престой, нарушаване на производствените графици и причиняване на значителни икономически загуби. II. Традиционен отговор: Ограничения при подмяната с нови обшивки
Когато се сблъскате с износване на облицовката, най-директният традиционен подход е да замените износената облицовка с нови резервни части. Този метод има ясни предимства: новите облицовки имат стандартни размери и постоянна производителност и тяхната инсталация бързо възстановява оборудването до първоначалната му проектна точност, което прави операцията проста.
Въпреки това разчитането само на подмяна с нови части има значителни ограничения:
Висока цена: Облицовките за големи валцови мелници обикновено се изковават от високо{0}}качествена легирана стомана и всяка единица е скъпа. Честата подмяна представлява огромен разход за резервни части.
Логистичен натиск: От снабдяването с резервни части и транспортирането до управлението на инвентара са необходими значителни капиталови и складови ресурси. Ако възникне внезапно и силно износване и наличността е недостатъчна, изчакването на пристигането на нови части може да доведе до продължителен престой.
Материални отпадъци: Износването често е концентрирано в локализирани работни зони. Подмяната на цялата облицовка означава изхвърляне на голямо количество материал, който все още е функционален, което противоречи на принципа за опазване на ресурсите.
Ограничена адаптивност: Материалът и производителността на стандартните нови облицовки са фиксирани и не могат да бъдат „персонализирани“, за да се оптимизират за специфични условия на износване на конкретни стойки и продукти на мелницата.
Технология за ремонт на износени втулки: стойност и подходи
В сравнение с пълната подмяна, поправянето и повторното използване на износени втулки се превръща в по-икономична и технически целенасочена опция. Основната идея на ремонта е да се възстанови размерът и формата на износената основа на облицовката и да се подобри нейната локална производителност чрез адитивно производство и други методи.
Понастоящем основните технологични подходи за ремонт включват:
1. Ремонт на повърхности: Това е най-широко използваната технология. Това включва нанасяне на един или повече слоеве материал за заваряване на сплав върху износената повърхност на облицовката, като се използват методи като електродъгово заваряване и заваряване в защитен газ. Ключът към процеса на ремонт е:
Съвпадение на материала: Въз основа на химическия състав на основния материал на облицовката и работните условия (като налягане, удар и температура), изберете съвпадащи или по-добри заваръчни телове/електроди, за да осигурите силна връзка между ремонтния слой и основния материал и че твърдостта, устойчивостта на износване и устойчивостта на напукване отговарят на изискванията.
Контрол на процеса: Необходими са стриктни процедури за заваряване, за да се контролира температурата на предварително нагряване, температурата на междинно преминаване, заваръчния ток и напрежение, както и мерки за бавно охлаждане след -заваряване, за да се предотврати прекомерното напрежение при заваряване, водещо до деформация или напукване. Машинна обработка: След приключване на заваряването на повърхността се използват разнообразни методи за механична обработка, като фрезоване и шлайфане, за да се възстанови точността на размерите и покритието на повърхността на ремонтираната обшивка според изискванията на проектните чертежи.
Предимствата на ремонта чрез наваряване чрез заваряване се крият в голямата дебелина на ремонтния слой и високата якост на свързване, което позволява гъвкаво допълване на материала според условията на износване. Предизвикателствата включват високите технически изисквания за операторите, риска от въвеждане на дефекти поради неправилни процеси и възможността зоната, засегната от топлина-, да промени местните свойства на основния материал.
2. Ремонт с термично пръскане: Тази технология включва пръскане на разтопени или полу-разтопени материали за покритие (като метални сплави, керамика или метало-керамични композити) върху предварително-обработената повърхност на облицовката с помощта на високо-скоростен газов поток за образуване на покритие. Често използваните методи включват електродъгово пръскане, пламъчно пръскане и плазмено пръскане.
Предимствата му включват относително ниска работна температура, нисък топлинен поток към основния материал на обшивката и нисък риск от деформация; може да пръска различни-материали с висока производителност, като значително подобрява повърхностната устойчивост на износване и устойчивост на корозия; и дебелината на покритието може да се контролира.
Ограниченията включват, че свързването между покритието и основния материал е главно механично (някои процеси могат да постигнат металургично свързване) и силата на свързване може да бъде по-ниска от тази на повърхностния слой, когато е подложен на големи ударни натоварвания; покритието обикновено е тънко и не е подходящо за ремонт на дълбоко износване.
3. Технология за ремонт на композитни материали: В практическите приложения композитните технологии често се използват, за да се използват силните им страни и да се смекчат слабите им страни. Например, за дълбоко износени зони, първо се използва заваряване на повърхността, за да се запълни зоната, а след това върху повърхността се напръсква слой от по-устойчив-на износване специален материал; или се използва технология за лазерно облицоване, която може да постигне металургично свързване на прахообразни материали с основния материал с много ниска степен на разреждане, което води до по-малка термична деформация и по-плътна структура, но инвестицията в оборудването и разходите са по-високи.
Сравнителен анализ на ремонта и замяната
Изборът между ремонт и подмяна изисква цялостна преценка въз основа на технически и икономически фактори:
По отношение на разходите: Цената на ремонта обикновено е само 30%-60% от цената на закупуване на нови части, което е значително предимство. Това важи особено за големите и скъпи лайнери, където спестяванията са особено значителни.
По отношение на времето за цикъл: Цикълът на ремонт обикновено е по-кратък от цикъла на доставка и производство на нови части, особено за компании с -възможности за ремонт на място или местни партньори за ремонт, което може значително да намали времето за престой.
По отношение на производителността: Технологията за ремонт предлага възможността за „надстройки на производителността“. Чрез използването на по-устойчиви-и удар-материали за ремонт, слабите места, които преди са били предразположени към износване, могат да бъдат подсилени и продължителността на живота на ремонтирания компонент може дори да надвиши тази на оригиналната нова част. Изпълнението на нова част обаче е фиксирано.
