La producció d'acer, des del mineral de ferro fins al producte acabat, inclou principalment quatre etapes: sinterització, fabricació de ferro, fabricació d'acer i laminació. En articles anteriors, vam explorar amb detall els aspectes clau de la fabricació d'acer. Ara, ens centrarem en el procés de laminació d'acer, aprofundint en el procés de producció des del lingot fins al producte acabat. Com a etapa final de la producció d'acer a les modernes fàbriques d'acer, la laminació té una importància innegable.
Visió general del laminatge d'acer
El laminatge d'acer és un pas clau en la producció d'acer. Transforma els lingots d'acer a la mida i la forma desitjades mitjançant la deformació plàstica entre rodets giratoris. El procés de laminació d'acer és un procés acuradament dissenyat que inclou la preparació de billets, l'escalfament, la laminació i l'acabat. La forma de producte desitjada s'aconsegueix mitjançant el canvi de forma entre rodets giratoris.
El laminatge d'acer és un procés de conformació a pressió-que es realitza entre corrons giratoris per canviar la forma d'un lingot o palanquilla d'acer. Aquest procés acuradament dissenyat consta de múltiples passos que en conjunt constitueixen el procés complet de laminació d'acer.
Explicació detallada del procés de laminació d'acer
Preparació de factures i calefacció
La preparació de la factura inclou tractament superficial i tractament tèrmic. L'escalfament proporciona les condicions de temperatura necessàries per a la laminació i és un pas especialment important en el procés de laminació en calent. Aquest és el primer pas en la producció de laminats d'acer i consisteix a netejar els defectes de la superfície, eliminar l'escala i el pre-tractament tèrmic de la palangana. La calefacció és especialment crucial en el procés de laminació en calent, ja que proporciona les condicions de temperatura necessàries per al procés de laminació.
Laminació i acabat d'acer
El laminat és el pas central en la producció de laminats d'acer. Aquí, la palangana es deforma mitjançant laminació, i aquest procés té un impacte decisiu en la qualitat del producte final. L'acabat és el pas final que garanteix la qualitat final i inclou bobinat, refredament i redreçament. Els requisits de qualitat del producte abasten múltiples aspectes, com ara la forma geomètrica, la precisió dimensional, l'estructura interna i les propietats i l'acabat de la superfície. Com a pas final en la producció de laminats d'acer, és responsable de garantir la qualitat del producte final. El contingut del procés d'acabat varia en funció dels requisits tècnics del producte, però normalment inclou bobinat, refredament post-laminat, allisat, tractament tèrmic final, neteja de superfícies i pintura.
Mètodes de laminació d'acer
Laminació en calent i en fred
La laminació en calent es realitza a altes temperatures, mentre que la laminació en fred es realitza a temperatura ambient. La diferència es basa en la temperatura de recristal·lització del metall. Els lingots o billets d'acer són difícils de deformar i processar a temperatura ambient, de manera que s'escalfen entre 1100 graus i 1250 graus per rodar. Aquest procés s'anomena laminació en calent. El laminat realitzat a temperatura ambient es considera generalment laminació en fred. Des d'una perspectiva metal·lúrgica, la distinció entre laminació en calent i en fred es basa en la temperatura de recristal·lització del metall. Enrotllar per sota del rang de temperatura de recristal·lització de 450 graus a 600 graus es considera laminació en fred, mentre que rodar per sobre d'aquest interval de temperatura es considera laminació en calent.
Longitudinal i transversal-Rollant
En el rodatge longitudinal, la peça es mou perpendicularment a l'eix del rotllo; en el rodatge transversal-, la peça gira al voltant de la línia central, paral·lela a l'eix del rodet. La laminació longitudinal, també coneguda com a laminació longitudinal, és el tipus de procés de laminació més comú. En aquest mètode, el material enrotllat passa entre dos rotlles contra-rotatius, movent-se perpendicularment a l'eix del rotlle, amb la peça de treball avançant per l'espai entre les cares del rotllo. El rodatge transversal-, d'altra banda, implica que la peça de treball gira entre els rotlles al voltant de la seva pròpia línia central, amb la línia central paral·lela a l'eix del rodet, i està sotmesa a pressió només en la direcció transversal.
Sistema de procés de laminació
Sistema de deformació rodant
El sistema de deformació de laminació implica la deformació total i la seva distribució entre diverses unitats de laminació. El sistema de deformació de la secció d'acer es reflecteix en el disseny del pas. Comprèn la deformació total des de la matèria primera fins al producte acabat en condicions específiques de laminació, el nombre de passades de laminació, la distribució de la deformació entre diverses unitats de laminació i el mètode de laminació. En la producció de seccions d'acer, la peça es fa rodar a través de la passada en passades successives. Per tant, el sistema de deformació de la secció d'acer es reflecteix principalment en el disseny del pas. El disseny de la passada abasta diversos aspectes, com ara la determinació de la passada, la distribució del coeficient d'allargament, el disseny del perfil de-secció transversal i el disseny de la passada de rodatge.
Sistema de temperatura de rodament
S'especifica la temperatura de la peça a cada etapa. Els moderns laminats disposen d'equips per controlar amb precisió la temperatura. Aquest sistema especifica les temperatures inicial i final de la peça durant el procés de laminació. Els laminadors moderns solen estar equipats amb equips com ara dipòsits d'aigua intermedis per controlar amb precisió la temperatura en cada etapa. Durant el rodatge de la secció d'acer, s'han de controlar estrictament diversos paràmetres clau, com ara la temperatura inicial de laminació, la temperatura final de laminació, la temperatura de deformació, la temperatura de refredament inicial, la temperatura de refrigeració intermèdia, la temperatura del llit més baixa i la temperatura del llit de refrigeració més baixa.
Control de velocitat de rodament
Controlar la velocitat lineal dels rotlles a cada passada per garantir un cabal de metall igual és crucial. Això implica regulacions específiques per a la velocitat lineal dels rotlles en cada passada i en diferents etapes del procés de laminació, també conegudes com a regulacions de velocitat. Els diferents tipus de laminadors tenen els seus propis requisits i regulacions de velocitat específiques. En una laminadora contínua, és crucial mantenir el mateix cabal de metall a tots els estands, cosa que s'aconsegueix controlant i ajustant les velocitats de laminació de cada molí.
Equip de rodament
Classificació d'equips rodants
Els equips mecànics d'un laminador es poden dividir en el tren principal i altres equips auxiliars en funció de les seves funcions. Els corrons són els components bàsics del tren principal i els seus tipus varien en funció de la seva aplicació. L'equip principal que deforma el metall dins dels rotlles giratoris s'anomena tren principal del laminador. Els components bàsics del tren principal inclouen el motor principal, la maquinària de transmissió i els laminadors. La seva configuració varia segons la disposició del molí, el mètode d'accionament i el mecanisme de transmissió. Per exemple, un laminador normalment consta d'un marc, rotlles, dispositius d'ajustament de rotlles, dispositius d'equilibri de rotlles i coixinets de rotlles.
Els rotlles, com a components clau del tren principal, es poden classificar en tres tipus principals: rotlles de molí de plaques i tires, rotlles de molí de secció i rotlles de molí de tubs, depenent del tipus de molí. Els rotlles del molí de plaques i tires solen ser cilíndrics. Els rotlles de tires laminats en calent-tenen un barril lleugerament còncava per mantenir una bona forma malgrat l'expansió tèrmica, mentre que els rotlles de tires laminats-en fred tenen un barril lleugerament convex per mantenir una forma excel·lent sota les forces de flexió. Els rotlles de molí de secció estan acanalats i la seva disposició requereix un disseny acurat basat en el procés de laminació de l'acer de la secció. Els corrons que s'utilitzen en el rodatge de tubs estan dissenyats segons el principi de laminació en creu-i poden tenir forma de cònica, de tambor-o de disc-.
