malý banner

Príčiny a prevencia deformácie zmršťovania oceľovej cievky

2025-08-22 11:30

Príčiny a prevencia deformácie zmršťovania oceľovej cievky 

    Bez zmeny vnútorného priemeru, kompatibilnej rozpínacej a sťahovacej cievky, kombinovaného prístupu odnímateľnej vnútornej podpery v peci + tepelnej izolácie/vyrovnávania tepla na koncovej časti + zónovania drsnosti povrchu (tenký nástrek h-BN v strednej časti), je možné trvalé zmršťovanie strednej časti stabilne znížiť približne o 50 – 70 %, pričom sa výrazne zlepší zachovanie kruhovitosti. 

1. Pozadie a problém 

    Typický prípad: Oceľová cievka s dĺžkou 2350 mm drží koncentricky navinutú hliníkovú cievku (šírka 1600 mm, hmotnosť valcovania ~15 t). Po cykloch ohrevu/žíhania sa bežne stáva, že vonkajší priemer v strede sa zmenší ako na koncoch a kruhovitosť sa zhoršuje, čo skracuje životnosť a ovplyvňuje kvalitu. 

2. Prečo sa stred zmenšuje viac? (Kľúčové mechanizmy) 

  · Teplejšia a dlhšia v strednej časti: Konce rýchlo odvádzajú teplo, zatiaľ čo stredná časť zostáva dlhšie pri vysokej teplote, čím materiál zmäkčuje a robí ho náchylnejším na kolaps v dôsledku kompresie. 

  ·Nesúlad tepelnej rozťažnosti + trenie → radiálny tlak: hliník sa rozťahuje viac ako oceľ; obmedzené kĺzanie tlačí cievku dovnútra, pričom vrchol dosahuje blízko polovice rozpätia. 

  · Štrukturálne mäkšia: Voľná ​​časť v strede rozpätia vykazuje najnižšiu tuhosť, pričom prechádza skorou ovalizáciou a prechádza z elastickej deformácie do nezvratného zmršťovania.ddhhh 

3. Rýchla samokontrola 

  ·Tvrdosť v strednej časti je nižšia ako na koncoch. 

  ·Za podmienok ohrevu bez zaťaženia (bez cievky) je zmršťovanie zanedbateľné alebo výrazne zmiernené. 

  ·Vážnejšie v atmosfére N₂ (tenký oxidový film, vysoké trenie, obmedzený sklz). 

  ·OD strednej časti sa cyklus po cykle znižuje; konce sa menia len málo.

4. Celková stratégia (bez zmeny vnútorného priemeru) 

Zvýšiť tuhosťRiadiaci teplotný rozdielZnížte tlak extrúzie
Odnímateľná vnútorná podpora inštalovaná v peci, zlepšuje odolnosť strednej časti voči ovalizáciiKoncové izolačné prepážky + rovnomerné vykurovanie/chladenie sekcií, zabraňujú dlhodobému izolovanému ohrevu strednej častiNízke trenie v strednej časti, vysoké na koncoch, s mikrošmykom na absorbovanie rozdielu tepelnej rozťažnosti. 

5. Praktické možnosti a parametre 

5.1 Odnímateľná vnútorná podpera v peci(Len na použitie v peci, po vybratí z pece odstráňte.) 

  ·Dĺžka pokrytia: Pokrytie ≥1600 mm + 50–100 mm na každú stranu (celkom 1700–1800 mm). 

  · Napínanie a kontaktný tlak: Radiálna rozťažnosť 0,2 – 0,5 mm; cieľový kontaktný tlak 5 – 10 MPa; hádzanie ≤ 0,05 mm. 

  · Materiál/povrch: Teleso z legovanej ocele: povrch odolný voči opotrebovaniu + vysokoteplotné tuhé mazivá (h-BN/MoS₂). Bez cievok. 

  ·Postup použitia: Pred zahriatím vložte/rozbaľte → uchovávajte v teple/namočení/vychladnutí → znížte tlak na <150 °C a vyberte. 

  ·Očakávané zníženie: ~40–70 % (Zvýšená stabilita s prekrytím regulácie teploty/zónovania). 

5.2 Koncová izolácia + rovnomerná regulácia teploty (povinné). 

  ·Ciele: axiálna ΔT (časť cievky - koncová časť) ≤ 30 – 40 °C; ΔT cez hrúbku ≤ 40 – 60 °C. 

  ·Testovacia metóda: Postup: Použite keramické vláknité dosky s hrúbkou 25 – 50 mm s kovovými reflexnými vrstvami na koncových častiach; zabezpečte ohrev/chladenie rýchlosťou 2 – 4 ℃/min; pred dosiahnutím cieľovej teploty vykonajte 10 – 20 minútovú periódu ohrevu. 

  ·Monitorovanie: koncové/stredné/koncové termočlánky; korigovať, ak ΔT prekročí limity. 

  ·Očakávaný rozsah zníženia: približne 15 – 30 %. 

5.3 Povrchové zónovanie + tenký h-BN v strede rozpätia(Znížte maximálnu hodnotu extrúzneho tlaku v strednej časti.)

  ·Stredná časť (šírka: 1200–1600 mm): Ra 12–15 μm, Rpk ≈ 2 μm; tenko potiahnutá 5–15 μm h-BN (vysoká čistota, teplotná odolnosť >900 ℃). 

  ·Dva konce (každý 200 – 300 mm): Ra 20 – 25 μm, Rpk 3 – 4 μm, zabezpečujú priľnavosť a zabraňujú celkovému šmýkaniu. 

  · Riadenie šmyku: Uprednostnite rozšírenie pásma s vysokým Rpk alebo mierne zvýšenie Ra na koncoch; udržujte nízke trenie v strede 

  ·Očakávané zníženie: ~15–25 % (výraznejšie v atmosfére N₂). 

5.4 Voliteľné vylepšenie: Vnútorné/vonkajšie napínacie/sedlové valce pece 

  · V oblasti bez cievky mimo okraja cievky je možné umiestniť dve tepelne odolné napínacie kladky/sedlá, aby sa rozdelilo zaťaženie, čím sa zníži ohybový moment a ovalizácia v strede rozpätia. 

  ·Očakávané zníženie ~10 – 20 %. 

5.5 Dlhodobá modernizácia: (vnútorný priemer nezmenený) 

  · Zvýšenie hrúbky steny z 30 na 35 mm zvyšuje stabilitu a znižuje rýchlosť tečenia pri vysokých teplotách; kombinovať s 5.1–5.3. 

  ·Je potrebné vyhodnotiť vplyv zvýšenej hmotnosti a času ohrevu na čas cyklu a spotrebu energie. 

5.6 Fáza na stroji: Optimalizácia napínacieho tlaku pre roztiahnuteľné/sťahovateľné cievky 

  · Za predpokladu zabezpečenia dostatočných prenosových schopností krútiaceho momentu použite minimálny potrebný tlak (bezpečnostný faktor 1,3 – 1,5) na zníženie vnútorného napätia vo vývrte. 

  ·Navrhnite kalibráciu krútiaceho momentu, tlaku a sklzu "h na generovanie kriviek výkonu na mieste. 

6. Plán rýchlej implementácie 

FázaDo 2 týždňov1–2 mesiaceDlhodobé
 AkcieKoncová izolácia + presakovanie; povrchové zónovanie + h‑BN; základná hodnota ΔT/ODVyvinúť a kalibrovať odnímateľnú podporu v peci; v prípade potreby pridať vonkajšie valce Vyhodnoťte zvýšenie vonkajšieho priemeru na 35 – 40 mm; formalizujte štandardný prevádzkový postup (SOP) a akceptujte ho. 
Ciele
Zníženie zmrštenia v strednej časti o ≥50 %.Cyklus brúsenia/výmeny predĺžený 1,5 – 2,5-krát.

7. Hlavné body SOP 

7.1 Odnímateľná vnútorná podpera v peci 

  ·Skontrolovať → Vložiť a zarovnať → Rozbaliť do nastavenej polohy (≈6–8 MPa) → Podržať počas ohrevu/udržiavania/chladenia → Znížiť tlak pod 150 °C po ochladení → Vybrať a skontrolovať. 

  ·Kontrolujte každých 100–200 hodín; hádzanie ≤ 0,05 mm. 

7.2 Koncová izolácia a namáčanie 

      Bezpečne upevnené prepážky (25 – 50 mm keramická vláknitá doska + kovový reflexný povrch); 2 – 4 °C/min vykurovanie/chladenie; 10 – 20 min. prehrievanie; alarm ΔT pre korekciu. 

7.3 Povrchové územné členenie a h‑BN 

      Stred: Ra 12–15 μm, Rpk ≈ 2 μm + tenký nástrek h-BN, vytvrdzovanie pri nízkej teplote; Konce: Ra 20–25 μm, Rpk 3–4 μm 

8. Prijatie a monitorovanie 

Axiálny smer ΔT≤30–40 °CKoncové/stredové/koncové termočlánky, záznam celého procesu
smer hrúbky ΔT ≤40–60 °CDvojpovrchové alebo ekvivalentné sondy 
Miera zmršťovania vonkajšieho priemeru v polovici rozpätia ≤0,05 mm/100 h alebo na 100 cyklovOpakujte trojbodové merania OD
Zaoblenosť(izbová teplota)≤0,2 mm Tester kruhovitosti / Súradnicové merné prístroje / meradlá
Šmyk a povrchŽiadne škrabance; neporušený povlak h-BN v strednej častiVizuálna + bodová kontrola drsnosti povrchu (Rpk) 

Podpora 

E-mail: guangwei@gwspool.com 

Spoločnosť: GW Precision Technology Co., Ltd. 

Steel Spool

Katalóg

Získať najnovšiu cenu? Budeme reagovať čo najskôr (do 12 hodín)
This field is required
This field is required
Required and valid email address
This field is required
This field is required
For a better browsing experience, we recommend that you use Chrome, Firefox, Safari and Edge browsers.