Trong trái tim sấm sét của một nhà máy cán, nơi thép nóng đỏ được định hình và biến đổi, mọi bộ phận đều có mục đích. Trong số những bộ phận quan trọng nhất là các cuộn phôi—các ống trụ lớn tiếp xúc trực tiếp và làm biến dạng kim loại. Một người quan sát tinh tế sẽ nhận thấy một mô hình khác biệt: các cuộn gồ ghề, thường có nhiều vết sẹo ở bệ gia công thô ban đầu khác với các cuộn bóng loáng, bóng bẩy ở bệ hoàn thiện cuối cùng. Đây không phải là ngẫu nhiên. Việc sử dụng phổ biến của cuộn gang ở bệ gia công thô, trái ngược với bệ hoàn thiện, là sự lựa chọn có chủ ý bắt nguồn từ các đặc tính vật liệu cơ bản, hiệu quả kinh tế và nhu cầu cụ thể của từng giai đoạn của quá trình cán.
Máy cán là một loạt các giá đỡ, mỗi giá đỡ chứa một cặp cuộn làm việc, giúp giảm dần độ dày của tấm kim loại.
Giá đỡ gia công thô: Đây là những khán đài đầu tiên mà vật chất gặp phải. Công việc chính của họ là chia một khối lớn, thường là hình chữ nhật, thỏi hoặc tấm thành thanh hoặc dải dễ quản lý hơn. Giai đoạn này liên quan đến việc giảm đáng kể độ dày, tải trọng cơ học cao và nhiệt độ khắc nghiệt. Mục tiêu ở đây không phải là hoàn thiện bề mặt hoàn hảo mà là biến dạng hiệu quả và mạnh mẽ để thiết lập hình dạng và kích thước cơ bản.
Giá đỡ hoàn thiện: Nằm ở phía hạ lưu, các quầy này nhận thanh được tạo hình sẵn từ máy nghiền thô. Vai trò của họ là sự chính xác. Họ áp dụng các mức giảm nhẹ hơn, có kiểm soát hơn để đạt được độ chính xác về kích thước cuối cùng, các tính chất cơ học và quan trọng nhất là độ hoàn thiện bề mặt chất lượng cao trên sản phẩm.
Sự phân công lao động này đưa ra những yêu cầu rất khác nhau đối với các cuộn giấy được sử dụng trong mỗi phần.
Gang, đặc biệt là các loại có than chì dạng nốt, là vật liệu được lựa chọn để gia công thô vì một số lý do chính liên quan đến các đặc tính vốn có của nó.
1. Khả năng chống sốc nhiệt và nứt vỡ vượt trội
Giá đỡ gia công thô hoạt động trong môi trường có nhiệt độ khắc nghiệt. Một cuộn làm mát bằng nước ở nhiệt độ phòng liên tục cắn vào kim loại phát sáng ở nhiệt độ trên 1.000°C. Điều này tạo ra nhiệt độ cao, cục bộ trên bề mặt cuộn, sau đó là làm mát nhanh chóng bằng tia nước. Quá trình làm nóng và làm mát theo chu kỳ này tạo ra ứng suất nhiệt rất lớn.
Gang vượt trội ở đây. Hàm lượng carbon cao của nó, hiện diện phần lớn dưới dạng vảy hoặc nốt than chì tự do, mang lại cho nó hai ưu điểm:
Than chì hoạt động như một mạng lưới các “vết nứt” hoặc khoảng trống bên trong. Cấu trúc này vốn đã phá vỡ đường đi của vết nứt nhiệt đang lan rộng, làm cùn đầu của nó và ngăn không cho nó lan rộng đủ sâu để gây ra sự cố cuộn thảm khốc.
Than chì cải thiện tính dẫn nhiệt. Nó giúp tản một phần nhiệt bề mặt mạnh vào lõi cuộn, làm giảm độ dốc nhiệt và ứng suất liên quan.
Một cuộn thép rèn, tuy cứng hơn nhưng lại đồng nhất và giòn hơn trong các chu trình nhiệt này. Nó dễ bị phát triển hơn nhiều “vết nứt do lửa” —một mạng lưới các vết nứt bề mặt nhỏ có thể nhanh chóng ăn sâu và dẫn đến nứt vỡ (các mảnh bề mặt cuộn bị vỡ ra).
2. Khả năng chống mài mòn đặc biệt ở nhiệt độ cao
Sự mài mòn nghiêm trọng từ tấm dày, phủ vảy thô sẽ nhanh chóng làm mòn vật liệu mềm hơn. Các nguyên tố hợp kim như Niken, Crom và Molypden được thêm vào gang để tạo thành cacbua cứng (ví dụ: cacbua crom) trong ma trận kim loại. Các cacbua này mang lại bề mặt chắc chắn, chống mài mòn, có thể chịu được các điều kiện mài mòn của quá trình gia công thô trong thời gian dài, đảm bảo khoảng cách cuộn nhất quán và kiểm soát kích thước của thanh thô.
3. Khả năng giảm chấn vốn có
Các tạp chất than chì trong vi cấu trúc của gang mang lại cho nó khả năng giảm chấn cao. Điều này có nghĩa là nó có thể hấp thụ năng lượng rung động. Trong quá trình gia công thô, nơi các vết cắn có thể không đồng đều và tải trọng giống như va chạm, sự giảm chấn này làm giảm tiếng kêu và độ rung, dẫn đến quá trình cán ổn định hơn và ít tải động hơn lên máy nghiền.
Mặc dù các đặc tính của gang là lý tưởng cho giai đoạn gia công thô nhưng chúng lại trở thành vật cản ở giai đoạn hoàn thiện. Các ưu tiên chuyển từ lực mạnh và độ bền sang độ chính xác và độ hoàn thiện bề mặt.
1. Không có khả năng đạt được độ hoàn thiện như gương
Chính các tạp chất than chì cung cấp cho gang khả năng chống sốc nhiệt là nguyên nhân làm giảm chất lượng bề mặt. Khi sử dụng cuộn gang để tạo bề mặt cuối cùng, các hạt than chì có thể bị rách hoặc bị nhòe dưới áp suất cao, cục bộ của quá trình mài mỏng cuối cùng. Điều này tạo ra những khiếm khuyết cực nhỏ trên bề mặt dải thép. Đối với nhiều sản phẩm có giá trị cao như tấm thân ngoài của ô tô hoặc ngoại thất của thiết bị, điều này là không thể chấp nhận được. Bề mặt phải gần như hoàn hảo.
2. Độ cứng và độ cứng thấp hơn
Giá đỡ hoàn thiện đòi hỏi độ chính xác về kích thước cực cao, thường trong phạm vi micron. Các cuộn thép rèn, với cấu trúc vi mô mịn hơn, đồng nhất hơn, có độ cứng (mô đun đàn hồi) cao hơn gang. Chúng ít bị lệch hơn dưới tải trọng lăn, duy trì khoảng cách cuộn nhất quán và chính xác hơn trên toàn bộ chiều rộng của dải. Hơn nữa, mặc dù gang rất cứng nhưng các cuộn thép rèn tiên tiến có thể được xử lý để đạt được mức độ cứng cao hơn và đồng đều hơn, điều này rất cần thiết để chống lại sự mài mòn tinh tế hơn trong quá trình hoàn thiện và để giữ được bề mặt bóng loáng.
3. Nhu cầu về “Cắn sạch”
Khi hoàn thiện, bề mặt cuộn phải nhẵn hoàn toàn để tạo ra lớp hoàn thiện giống như gương cho thép. Các cuộn thép rèn có thể được mài để có bề mặt hoàn thiện rất mịn và duy trì nó trong suốt quá trình vận động. Một cuộn gang, với cấu trúc không đồng nhất, không thể được đánh bóng ở cùng mức độ hoặc duy trì nó một cách nhất quán dưới áp lực lăn của bệ hoàn thiện.
| Tài sản | Cuộn gang đúc (để gia công thô) | Cuộn thép rèn (để hoàn thiện) |
| Chống sốc nhiệt | Xuất sắc (Graphite cùn các vết nứt) | Kém (Dễ bị nứt do cháy) |
| Chống mài mòn | Tuyệt vời (cacbua cứng) | Thượng đẳng (Cứng hơn, đồng đều hơn) |
| Công suất giảm xóc | Cao (Ổn định dưới tải trọng va đập) | Thấp hơn |
| Chất lượng hoàn thiện bề mặt | Kém (Graphite gây khuyết tật) | Xuất sắc (Có thể được đánh bóng bằng gương) |
| Độ cứng (Độ cứng) | Thấp hơn (More deflection) | Caoer (Khoảng cách cuộn chính xác) |
| Chi phí kinh tế | Nói chung là thấp hơn | Nói chung cao hơn |
Sự phân công lao động trong nhà máy cán là một kiệt tác của tối ưu hóa công nghiệp. Sử dụng các cuộn gang trong các quầy gia công thô là một chiến lược thực tế và có hiệu quả cao. Nó tận dụng độ dẻo dai vượt trội, khả năng chống sốc nhiệt và đặc tính mài mòn của vật liệu để chịu được giai đoạn vận hành khắc nghiệt nhất, tất cả đều ở mức chi phí cạnh tranh. Việc sử dụng cuộn thép rèn đắt tiền hơn, kém bền nhiệt hơn ở đây sẽ không hiệu quả và dẫn đến hỏng cuộn sớm.
Ngược lại, yêu cầu những điều không thể từ gang ở các khâu hoàn thiện—một bề mặt hoàn hảo và độ cứng tối cao—sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Việc chuyển sang sử dụng thép cuộn rèn cho giá đỡ cuối cùng là sự đầu tư cần thiết về độ chính xác, chất lượng và độ hoàn thiện bề mặt.
Cuối cùng, việc sử dụng nhất quán các cuộn gang trong các bệ gia công thô là minh chứng cho một nguyên tắc kỹ thuật đơn giản, lâu dài: chọn vật liệu có đặc tính phù hợp nhất với các yêu cầu chức năng cụ thể của nhiệm vụ. Đó là một sự lựa chọn đảm bảo cả độ tin cậy chắc chắn cần thiết để bắt đầu quá trình và độ chính xác tinh tế cần thiết để hoàn thành nó.
Copyright © Công ty TNHH Huzhou Zhonghang Roll All Rights Reserved.
中文简体
