Što su valjci od legiranog čelika za peći i kako odabrati pravu vrstu?

Valjci od legiranog čelika za peći su cilindrične komponente otporne na toplinu ugrađene unutar kontinuiranih peći, linija za žarenje, linija za pocinčavanje i sustava toplinske obrade za prijenos, podupiranje i vođenje čelične trake, lima ili gredica kroz visokotemperaturne procesne zone na temperaturama u rasponu od 700 stupnjeva Celzija do preko 1200 stupnjeva Celzija, gdje bi standardni ugljični čelik brzo oksidirao, puzao i kvario se. Ispravan odabir sastava legure, proizvodne metode i površinske obrade određuje radni vijek valjaka, kvalitetu površine proizvoda i vrijeme neprekidnog rada peći -- što sve izravno utječe na ekonomičnost linija za obradu čelika i aluminija. Ovaj vodič objašnjava kako rade valjci za peći od legiranog čelika, koje se vrste legura koriste u različitim temperaturnim rasponima, kako se uspoređuju metode lijevanja i izrade te koje načine kvarova treba predvidjeti i spriječiti.

Zašto se standardni čelik ne može koristiti za peći

Standardni ugljični čelik gubi strukturni integritet iznad otprilike 450 stupnjeva Celzijusa i počinje brzu površinsku oksidaciju iznad 550 stupnjeva Celzijusa, što ga čini potpuno neprikladnim za rad s valjcima u pećima gdje temperature rutinski prelaze 900 do 1100 stupnjeva Celzijusa u linijama za kontinuirano žarenje i galvanizaciju.

Izazovi koje valjaci peći moraju prevladati bitno su drugačiji od onih s kojima se suočavaju bilo koje druge rotirajuće mehaničke komponente u čeličani:

• Puzanje na visokim temperaturama: Na povišenim temperaturama, metali se plastično deformiraju pod dugotrajnim opterećenjem čak i pri naprezanjima znatno ispod njihove granice razvlačenja na sobnoj temperaturi. Valjak koji radi na 1100 stupnjeva Celzijusa pod težinom čelične trake će se uleknuti i izgubiti svoju cilindričnu geometriju u roku od nekoliko tjedana ako legura nije posebno dizajnirana za otpornost na puzanje. Dodaci kroma, nikla i volframa legurama povisuju temperaturu pri kojoj puzanje postaje značajno.
• Oksidacija i kamenac: U zračnim atmosferama iznad 600 stupnjeva Celzijusa, željezo stvara brzorastuće oksidne ljuske koje se ljušte i zagađuju površinu trake. Dodaci kroma iznad 18% tvore stabilan, prianjajući sloj krom oksida (Cr2O3) koji štiti metal ispod njega od daljnje oksidacije -- to je temeljni mehanizam iza svih legiranih čelika otpornih na toplinu koji se koriste u valjcima za peći.
• Toplinski zamor: Valjci iz peći doživljavaju ponavljane toplinske cikluse tijekom pokretanja, zaustavljanja i prekida proizvodnje. Naprezanja toplinskog širenja i skupljanja koja nastaju temperaturnim fluktuacijama od 200 do 400 stupnjeva Celzijevih mogu inicirati površinske pukotine u roku od nekoliko mjeseci na loše dizajniranim valjcima. Legure s nižim koeficijentom toplinske ekspanzije i većom otpornošću na toplinski zamor bitne su u valjcima koji su podložni čestim ciklusima.
• Karburizacija i nitriranje: U određenim atmosferama peći (vodik, smjese dušik-vodik ili zaštitni plinovi bogati ugljikovodicima), ugljik i dušik iz atmosfere mogu difundirati u površinu valjka, stvarajući krt sloj pri površini i izazivajući pucanje. Legure s visokim sadržajem kroma i silicija otporne su na karburizaciju održavajući zaštitnu oksidnu barijeru.
• Mehaničko trošenje i nakupljanje: Izravni kontakt između površine valjka i pokretne čelične trake stvara trošenje i uzrokuje nakupljanje oksida ili cinka na površini valjka što stvara površinske nedostatke na obrađenoj traci. Tvrdoća površine valjka, hrapavost i kemijski afinitet za materijal trake utječu na osjetljivost nakupljanja.

Koje vrste legura se koriste za peći?

Valjci od legiranog čelika za peći obuhvaćaju raspon sastava od vrsta austenitnog nehrđajućeg čelika koji sadrže 18 do 25% kroma za primjenu na umjerenim temperaturama do 900 stupnjeva Celzija, preko legura nikal-kroma otpornih na toplinu za rad od 900 do 1100 stupnjeva Celzija, do složenih superlegura s više elemenata za najzahtjevnije primjene iznad 1100 Celzijevih stupnjeva.

1. Nehrđajući čelik 310 (25Cr-20Ni)

Nehrđajući čelik AISI 310, koji sadrži nominalno 25% kroma i 20% nikla, najčešće je korištena legura za valjke za peći u rasponu od 800 do 1050 stupnjeva Celzijusa, nudeći izvrsnu kombinaciju otpornosti na oksidaciju, otpornosti na puzanje i cijene u odnosu na visokolegirane vrste. Sadržaj kroma od 25% osigurava stabilnu, zaštitnu ljestvicu krom-oksida na radnoj temperaturi, dok sadržaj nikla od 20% stabilizira austenitnu mikrostrukturu i pruža otpornost na toplinski zamor. Većina valjaka s ložištem peći za kontinuirano žarenje, ulaznih i izlaznih valjaka i uskih valjaka u zoni od 850 do 1000 stupnjeva Celzijusa proizvodi se od lijevane ili izrađene legure 310.

• Maksimalna kontinuirana radna temperatura: 1050 stupnjeva Celzijusa u zraku
• Gustoća: 7,75 g/cm3
• Vlačna čvrstoća na 900 stupnjeva Celzijusa: Približno 120 do 150 MPa
• Tipične primjene: Peći za kontinuirano žarenje, peći za normalizaciju, linije za otopinsko žarenje

2. Legura HK40 (25Cr-35Ni)

HK40, vrsta centrifugalnog lijeva koja sadrži 25% kroma i 35% nikla s kontroliranim dodatkom ugljika (0,35 do 0,45%), standardna je legura za teške valjke s ložištem u rasponu od 1.000 do 1.150 stupnjeva Celzijusa, nudi superiornu otpornost na puzanje u odnosu na nehrđajući 310 zbog višeg sadržaja nikla i karbida mehanizam za jačanje oborina. Namjerno dodavanje ugljika u HK40 proizvodi karbide kroma i nikla koji se talože duž granica zrna i unutar austenitne matrice tijekom toplinske obrade, stvarajući mikrostrukturno ojačanje koje značajno povećava otpornost na puzanje na temperaturama gdje druge legure počinju popuštati pod opterećenjem. HK40 je specificiran prema ASTM A608 i jedna je od najtemeljitije karakteriziranih legura za lijevanje otpornih na toplinu u industrijskoj upotrebi.

• Maksimalna kontinuirana radna temperatura: 1.150 Celzijevih stupnjeva
• 100.000 sati otpornosti na pucanje puzanjem na 1.000 stupnjeva Celzijusa: Otprilike 20 do 25 MPa
• Tipične primjene: Peći s pokretnom gredom, potisne peći, peći za ponovno zagrijavanje gredica i ploča
• Način proizvodnje: Centrifugalno lijevanje (cijevi i valjci), statičko lijevanje (krajnji rukavci i prirubnice)

3. HP modificirane legure (25Cr-35Ni s mikrolegiranjem)

HP modificirane legure predstavljaju evoluciju HK40 s dodacima niobija (0,5 do 1,5%), volframa (1 do 3%) ili titana (0,1 do 0,5%) koji pročišćavaju distribuciju karbida i stvaraju dodatne taloge za ojačavanje, produžujući životni vijek za 30 do 50% u usporedbi sa standardnim HK40 na temperaturama iznad 1050 stupnjeva Celzijusa. Dodaci niobija posebno su učinkoviti jer stvaraju fine NbC karbide koji su stabilniji na visokim temperaturama od kromovih karbida koji se grube i gube učinak ojačanja u standardnom HK40 tijekom dugotrajnog izlaganja. Vrste HP-Nb i HP-W uvelike su zamijenile standardni HK40 u novim instalacijama peći gdje maksimalna radna temperatura prelazi 1050 stupnjeva Celzijusa.

• Maksimalna kontinuirana radna temperatura: 1.150 do 1.200 Celzijevih stupnjeva
• Prednost radnog vijeka u odnosu na HK40: 30 do 50% dulje na temperaturama iznad 1050 stupnjeva Celzijusa
• Tipične primjene: Zone izravnog udara plamena u pećima za ponovno zagrijavanje, visokotemperaturnim jamama za namakanje

4. Superlegure na bazi nikla za ekstremnu uslugu

Na najvišoj ekstremnoj temperaturi iznad 1150 stupnjeva Celzijusa, superlegure na bazi nikla s udjelom kroma od 20 do 30% i dodatnim elementima za ojačavanje, uključujući aluminij, titan, kobalt i molibden, koriste se za role u najtežim zonama peći, iako po troškovno većoj cijeni od tri do pet puta u odnosu na standardni HK40. Ove legure zadržavaju korisnu čvrstoću na temperaturama gdje legure na bazi željeza nemaju otpornost na puzanje. Obično su specificirani samo za role u zonama izravnog plamena, dijelovima peći s radijacijskom cijevi pri maksimalnoj snazi ​​ili u vakuumskim pećima i pećima s kontroliranom atmosferom gdje obrađeni materijal opravdava premijum trošak materijala za valjke na ekstremnim temperaturama.

5. Niželegirani stupnjevi za primjene ispod 700 Celzijevih stupnjeva

Za ulazne i izlazne sekcije peći, zone predgrijanja i sekcije za hlađenje koje rade ispod 700 stupnjeva Celzijusa, jeftinije legure uključujući nehrđajuće čelike AISI 304, 316 i 321, ili čak legirani čelici s 9 do 12% sadržaja kroma, pružaju odgovarajuću otpornost na oksidaciju i puzanje uz značajno smanjenu cijenu materijala. Ovi se stupnjevi često koriste u konstrukciji izrađenih valjaka (zavarena konstrukcija ljuske i završne kapice) radije nego u centrifugalnim odljevcima, što ih čini prikladnima za valjke velikog promjera gdje bi troškovi lijevanja bili previsoki.

Usporedba razreda legure za peći

Odabir odgovarajućeg stupnja legure zahtijeva usklađivanje radne temperature valjka, atmosfere, mehaničkog opterećenja i očekivanog vijeka trajanja s certificiranim podacima o učinku legure -- korištenje nedovoljno specificirane legure vodeći je uzrok preranog kvara valjka u peći.

Tablica 1: Vrste valjaka od legiranog čelika u usporedbi prema sastavu, maksimalnoj radnoj temperaturi, mehaničkim svojstvima i tipičnoj primjeni.

Kako se proizvode valjci za peći od legiranog čelika?

Valjci od legiranog čelika za peći proizvode se trima glavnim proizvodnim pravcima -- centrifugalnim lijevanjem, statičnim lijevanjem sa strojnom obradom i izradom od komponenti kovane legure -- svaki nudi različite kompromise u točnosti dimenzija, kvaliteti mikrostrukture, cijeni i prikladnosti za određene veličine i konfiguracije valjaka.

Centrifugalno lijevanje

Centrifugalno lijevanje je poželjna proizvodna metoda za većinu ljuski valjaka peći od legiranog čelika, koja proizvodi gustu mikrostrukturu bez segregacije s vrhunskim mehaničkim svojstvima u usporedbi sa statičnim odljevcima istog sastava legure. Kod centrifugalnog lijevanja rastaljena legura se ulijeva u rotirajući cilindrični kalup koji rotira na 300 do 1500 okretaja u minuti. Centrifugalna sila (obično 50 do 100 puta veća od gravitacije) gura gušći metal prema vanjskoj stijenci i tjera lakše nečistoće, plinsku poroznost i uključke troske prema provrtu, gdje se naknadno uklanjaju strojnom obradom. Dobiveni odljevak ima:

• Gusta vanjska koža: Krajnjih 15 do 25 mm centrifugalnog odljevka ima praktički nultu poroznost, što cilindru valjka daje vrhunski integritet površine i otpornost na oksidaciju
• Struktura finog zrna: Brzo skrućivanje u hladnom kalupu za predenje proizvodi finiju strukturu zrna od statičkog lijevanja, poboljšavajući otpornost na puzanje i zamor
• Konzistentna debljina stijenke: Kontrola dimenzija od plus ili minus 2 do 3 mm na debljini stijenke je moguća, minimalizirajući dopuštenja za strojnu obradu
• Raspon veličina: Centrifugalno lijevanje je najekonomičnije za ljuske valjka vanjskog promjera od 100 do 600 mm i duljine od 500 do 4000 mm

Statičko lijevanje s preciznom strojnom obradom

Statičko lijevanje u pješčanim ili keramičkim kalupima koristi se za krajnje rukavce, prirubnice i složene geometrije krajeva valjka koje se ne mogu proizvesti centrifugalnim lijevanjem, a također se koristi za cjelovite sklopove valjaka u malim promjerima ili gdje alati za centrifugalno lijevanje nisu dostupni za specifičnu potrebnu leguru. Statički odljevci zahtijevaju veće dopuštenje za strojnu obradu (obično 8 do 15 mm po površini) kako bi se uklonila odvojena vanjska opna i osiguralo da obrađena površina izlaže zdrav metal bez grešaka. Unutarnja poroznost je kontrolirana uzdižućim dizajnom i kontroliranim skrućivanjem, ali statički odljevci općenito imaju nižu otpornost na pucanje od puzanja nego centrifugalno lijevani ekvivalenti zbog grublje strukture zrna i veće segregacije.

Izrađena konstrukcija u rolama

Proizvedeni valjci za peći sastavljeni su od dijelova cijevi ili ploča od kovane legure zavarenih za lijevane ili kovane krajnje rukavce, nudeći prednost korištenja visokokvalitetne kovane legure za bačvasti dio, dok lijevani rukavci pružaju složenu geometriju potrebnu na krajevima valjka. Proizvedene role su najekonomičnija opcija za velike promjere (iznad 600 mm) i naširoko se koriste u sekcijama peći linije za galvanizaciju gdje su uobičajeni promjeri role od 600 do 1200 mm. Zavareni spojevi između cijevi i krajnjih rukavaca kritični su element dizajna -- moraju biti izrađeni s odgovarajućim legurama za punjenje, pravilno toplinski obrađeni kako bi se smanjili zaostali naponi i testirani bez razaranja prije ugradnje kako bi se spriječilo pucanje zavara tijekom rada.

Usporedba načina proizvodnje

Odabir metode proizvodnje značajno utječe na izvedbu valjaka za peći od legiranog čelika, radni vijek i cijenu -- razumijevanje ovih kompromisa bitno je za inženjere nabave koji određuju zamjenske ili novoizgrađene role za peći.

Tablica 2: Metode proizvodnje valjaka za peći od legiranog čelika u usporedbi prema kvaliteti mikrostrukture, čvrstoći, veličini i cijeni.

Kako površinski tretmani peći produljuju životni vijek

Površinski tretmani primijenjeni na valjke za peći od legiranog čelika mogu produžiti radni vijek bačve za 50 do 200% u usporedbi s lijevanim ili strojno obrađenim površinama poboljšanjem otpornosti na trošenje, smanjenjem adhezije nakupljanja cinkovog ili željeznog oksida i povećanjem otpornosti na oksidaciju u specifičnim uvjetima atmosfere peći.

Toplinski premazi u spreju

Gorivo kisika velike brzine (HVOF) i plazma sprej premazi keramike uključujući aluminijev oksid (Al2O3), krom oksid (Cr2O3) i cirkonij (ZrO2) primijenjeni na bačve peći od legiranog čelika značajno poboljšavaju otpornost na habanje i smanjuju prianjanje nakupina željeznog oksida i cinkovog oksida koji uzrokuju defekte površine trake kod galvanizacije i linije žarenja. Premazi krom oksida naneseni HVOF-om, obično debljine od 0,2 do 0,4 mm, postižu površinske vrijednosti tvrdoće od 1100 do 1400 po Vickersu, u usporedbi sa 150 do 250 po Vickersu za bačvu od legiranog čelika ispod. Ova razlika u tvrdoći dramatično smanjuje stopu trošenja od abrazivnog kontakta s čeličnom trakom. Poroznost premaza mora se svesti na minimum ispod 1% kako bi se spriječilo da premaz djeluje kao put kojim oksidirajući plinovi dopiru do podloge od legiranog čelika.

Prekrivanje zavara (tvrda obrada)

Prekrivanje zavarenih visokolegiranih materijala uključujući stelit, tvrde legure nikal-krom ili naslage kobalt-krom karbida na površini bačve valjka osigurava metalurški spojeni habajući sloj koji ima mnogo veću adheziju od premaza toplinskim raspršivanjem i može se nanijeti na valjke koji su već u upotrebi tijekom planiranih prekida rada zbog održavanja. Zavareni slojevi debljine 2 do 4 mm nanose se pomoću luka s prijenosom plazme (PTA) ili postupkom zavarivanja pod praškom, a zatim se bruse do konačnih dimenzija. Primarna primjena za zavarivanje na valjcima za peći je u valjcima s cinkovom kupkom i korektorskim valjcima u linijama za vruće pocinčavanje, gdje intermetalni spojevi cink-željezo stvaraju uvjete agresivne erozije na 450 do 460 stupnjeva Celzijusa.

Difuzijski premazi

Aluminiziranje i kromiranje površina valjaka za peći od legiranog čelika procesima cementacije ili kemijskog taloženja iz pare (CVD) stvara površinski sloj vezan difuzijom obogaćen aluminijem ili kromom koji pruža poboljšanu otpornost na oksidaciju u usporedbi s osnovnom legurom, posebno u cikličkim temperaturnim uvjetima gdje neusklađenost toplinske ekspanzije uzrokuje pucanje premaza toplinskim raspršivanjem. Aluminizirane prevlake na 310 nehrđajućih valjaka pokazale su poboljšanja otpornosti na oksidaciju koja su jednaka prelasku na kvalitetu više legure uz djelić cijene, posebno u zonama peći s brzim toplinskim ciklusima između 600 i 1000 stupnjeva Celzijusa.

Uobičajeni načini kvarova valjaka za peći od legiranog čelika i kako ih spriječiti

Razumijevanje mehanizama kvara valjaka za peći od legiranog čelika omogućuje inženjerima održavanja provedbu ciljanih programa inspekcije, kontrole radnih postupaka i nadogradnje materijala koji produljuju radni vijek valjaka i smanjuju neplanirani prekid rada peći.

• Toplinsko progib (otklon od puzanja): Vidljivo kao luk u cijevi valjka kada se mjeri tijekom održavanja. Uzrokovano radnom temperaturom iznad granice otpornosti na puzanje legure ili produljenom izloženošću lokalnom pregrijavanju od udara plamenika. Prevencija: provjerite kvalitetu legure valjka u odnosu na stvarnu radnu temperaturu peći (ne projektiranu temperaturu), povećajte promjer valjka da smanjite jedinično opterećenje ili nadogradite na leguru s većom otpornošću na puzanje.
• Površinska oksidacija i kamenac: Progresivni gubitak promjera bačve valjka zbog stvaranja kamenca i pucanja. Ubrzava neadekvatan sadržaj kroma za radnu temperaturu ili atmosfera u peći koja sadrži višak vlage ili sumpornih spojeva. Prevencija: navedite leguru s minimalno 25% kroma za rad iznad 900 stupnjeva Celzijusa; pratiti sastav atmosfere peći; smanjiti točku rosišta u pećima s atmosferom vodika.
• Pukotine uslijed toplinskog zamora: Obodne ili aksijalne površinske pukotine koje počinju na površinskim diskontinuitetima i šire se prema unutra pod ponovljenim toplinskim ciklusima. Najzastupljeniji u rolama podložnim čestim pokretanjima peći, lomljenju trake ili naglim promjenama temperature. Prevencija: implementirajte kontrolirane stope povećanja peći tijekom pokretanja; koristiti legure s nižim koeficijentom toplinske ekspanzije; primijeniti površinsko zaostalo tlačno naprezanje kontroliranim sačmarenjem novih valjaka prije ugradnje.
• Izgradnja i preuzimanje: Nakupljanje željeznog oksida, cinkovog oksida ili intermetalnih spojeva cink-željezo na površini valjka, stvarajući površinske neravnine koje ispisuju nedostatke na traku. Prevencija za vodove za pocinčavanje: koristite valjke sa zavarenim slojem ili premaze toplinskim raspršivanjem koji imaju nizak afinitet prema cinku; održavati kemiju cinkove kupke unutar specificiranih raspona sadržaja aluminija; provesti redovite postupke čišćenja role tijekom planiranih zaustavljanja.
• Kvar ležaja rukavca: Zaklapanje ili ubrzano trošenje ležajeva rukavca na kraju valjka, često uzrokovano neadekvatnim protokom vode za hlađenje do vodeno hlađenih rukavaca ili neusklađenosti rukavaca u kućištima ležaja peći. Prevencija: implementirati nadzor protoka rashladne vode s automatskim alarmima; izvršite provjere poravnanja pri svakoj promjeni role; navesti zazore ležaja klizača koji odgovaraju toplinskom širenju sklopa valjka na radnoj temperaturi.

Ključne specifikacije koje treba definirati prilikom naručivanja valjaka za peći od legiranog čelika

Potpuna specifikacija kotura peći mora definirati najmanje osam tehničkih parametara kako bi se osiguralo da isporučeni kolut ispunjava radne zahtjeve peći i odgovara postojećim kućištima ležajeva i pogonskim sustavima bez izmjena.

Tablica 3: Ključni tehnički parametri potrebni za kompletnu specifikaciju valjaka za peći od legiranog čelika, s tipičnim rasponima i obrazloženjem specifikacije.

Često postavljana pitanja o valjcima od legiranog čelika za peći

Koja je razlika između HK40 i HP modificiranih legura za valjke za peći?

HK40 i HP modificirane legure dijele isti osnovni sastav od približno 25% kroma i 35% nikla, ali HP modificirani stupnjevi uključuju mikrolegirane dodatke niobija, volframa ili titana koji značajno poboljšavaju otpornost na pucanje pri puzanju na temperaturama iznad 1050 stupnjeva Celzijusa i produžuju vijek trajanja za 30 do 50% u zonama visokih temperatura. Za valjke koji rade ispod 1000 stupnjeva Celzijusa, standardni HK40 je prikladan i isplativiji. Za role u zonama s najvišim temperaturama u pećima za ponovno zagrijavanje i namakanje, navođenje HP-Nb ili HP-W modificirane legure obično se opravdava produljenim radnim vijekom i smanjenom učestalošću izmjene role, čak i uz dodatnu cijenu materijala od 15 do 25% u odnosu na standardni HK40.

Koliko često treba mijenjati valjke peći od legiranog čelika?

Životni vijek valjaka za peći od legiranog čelika varira od 1 do 5 godina, ovisno o stupnju legure, radnoj temperaturi, atmosferi peći, opterećenju napetosti trake i frekvenciji termičkih ciklusa, s valjcima s ložištem u kontinuiranim linijama za žarenje koji obično traju 18 do 36 mjeseci prije nego što zahtijevaju zamjenu. Valjci bi se trebali pregledati tijekom svakog planiranog isključivanja radi održavanja korištenjem provjera dimenzija (mjerenje promjera na više točaka duž cijevi kako bi se otkrilo progib ili istrošenost), vizualnog pregleda zbog površinskih pukotina i oštećenja uslijed oksidacije i ispitivanja bez razaranja (magnetske čestice ili ispitivanje penetrantom boje) na rukavcima i zonama zavara. Zamjenu treba planirati prije nego što gubitak promjera prijeđe 1 do 2% izvornog promjera cijevi kako bi se spriječili problemi praćenja trake i kontrole napetosti.

Mogu li se valjci peći od legiranog čelika popraviti i obnoviti, a ne zamijeniti?

Da, valjci za peći od legiranog čelika s lokaliziranim oštećenjima, istrošenim rukavcima ili površinskim oksidacijskim gubitkom često se mogu obnoviti strojnom obradom cijevi na novi promjer unutar dimenzijske tolerancije, ponovnim premazom površine, zamjenom krajnjih rukavaca i ponovnom strojnom obradom do konačnih dimenzija, produžujući životni vijek tijela valjka za 30 do 50% cijene novog valjka. Obnova je ekonomski isplativa kada je preostala debljina stjenke bačve odgovarajuća za zahtjeve naprezanja na radnoj temperaturi i kada legura jezgre ne pokazuje znakove krtosti sigma faze ili ozbiljnog naugljičenja. Valjke s pukotinama kroz stijenke, prekomjernim ugibom ili degradacijom legure zbog izloženosti previsokoj temperaturi treba zamijeniti, a ne obnavljati, jer popravci zavara na jako degradiranim legurama otpornim na toplinu imaju slabu pouzdanost u radu na visokim temperaturama.

Što uzrokuje nakupljanje na valjcima peći i kako se uklanja?

Nakupljanje na valjcima peći uzrokovano je česticama željeznog oksida koje se odvajaju od površine trake koje se lijepe i sinteriraju na površini valjka na povišenoj temperaturi, a u linijama za galvanizaciju intermetalni spojevi cink-željezo talože se iz cinkove kupelji na uronjene valjke na temperaturi cinkove kupelji od 450 do 460 stupnjeva Celzijusa. U pećima za žarenje i toplinsku obradu, nakupljanje željeznog oksida uklanja se tijekom prekida rada zbog održavanja mehaničkim brušenjem ili pjeskarenjem ohlađene cijevi valjka, nakon čega slijedi pregled površinskih nedostataka koje je nakupljanje prikrilo. U linijama za galvanizaciju, nakupljanje intermetala cink-željezo kontrolira se upravljanjem kemijskim sastavom kupelji (održavanje 0,13 do 0,20% aluminija u kupelji cinka sprječava stvaranje intermetala) i korištenjem valjaka s površinskim premazima koji imaju nizak afinitet prema intermetalima cink-željezo.

Koje testove kvalitete trebaju proći valjci za peći od legiranog čelika prije isporuke?

Cjeloviti program prihvaćanja kvalitete valjaka za peći od legiranog čelika trebao bi uključivati ​​analizu kemijskog sastava (spektrometarska analiza ispitnog uzorka iz iste topline kao i lijevanje valjka), inspekciju dimenzija u odnosu na tolerancije crtanja, radiografsko ili ultrazvučno ispitivanje unutarnjih nedostataka, mjerenje tvrdoće površine i ispitivanje hidrauličkim tlakom vodom hlađenih kanala rukavca, gdje je primjenjivo. Za kritične valjke u kontinuiranim proizvodnim linijama gdje kvar valjka uzrokuje značajan gubitak proizvodnje, dodatni kvalifikacijski zahtjevi mogu uključivati ​​podatke o ispitivanju puzanja za stvarnu toplinu isporučene legure, metalografsko ispitivanje ispitnog komada iz istog odljevka i mjerenje ravnosti po cijeloj dužini za provjeru izlaska cijevi unutar specificirane tolerancije (obično 0,2 do 0,5 mm ukupnog očitanja indikatora preko cijele duljine cijevi).

Zaključak: Usklađivanje valjaka od legiranog čelika s vašim zahtjevima peći

Odabir ispravnih valjaka od legiranog čelika za peći je odluka koja izravno određuje vrijeme rada peći, kvalitetu površine trake i ukupne troškove vlasništva inventara valjaka tijekom trajanja kampanje peći. Temeljna logika odabira je jednostavna: uskladite certificiranu kontinuiranu radnu temperaturu legure sa stvarnom maksimalnom radnom temperaturom u zoni valjka s marginom od najmanje 50 stupnjeva Celzijevih, odredite centrifugalno lijevanje za bačvasti dio gdje god je to moguće radi prednosti gustoće i svojstava, definirajte zahtjeve za površinsku obradu na temelju specifičnih mehanizama nakupljanja i trošenja u atmosferi vaše peći i implementirajte sustavni program inspekcije koji prati degradaciju valjka kako bi se omogućila planirana zamjena, a ne hitna zamjena.

Kako proizvodne linije napreduju prema većim brzinama trake, širim trakama i agresivnijoj atmosferi peći u potrazi za produktivnošću i ciljevima kvalitete proizvoda, tehnologija valjaka za peći od legiranog čelika nastavlja se razvijati kroz sofisticiranije mikrolegirane sastave, poboljšane postupke lijevanja i napredni površinski inženjering kako bi se sigurno i ekonomično ispunili zahtjevi radnih uvjeta peći sljedeće generacije.