금속 생산의 고위 세계에서 롤링 밀은 운영의 핵심입니다. 원시 석판, 꽃 또는 빌릿이 엄청난 압력과 열에서 정확한 시트, 플레이트, 바 및 구조 모양으로 변형되는 곳입니다. 이 과정의 핵심에는 금속을 형성하는 데 필요한 놀라운 힘을 가진 엄청나고 정확하게 조작 된 실린더가 있습니다.
롤이 실패하면 결과가 심각합니다. 생산은 중단되어 비용이 많이 드는 가동 중지 시간으로 이어집니다. 상당한 자본 투자 인 롤 자체는 값 비싼 수리가 필요하거나 완전히 폐기 될 수 있습니다. 최악의 시나리오에서 치명적인 실패는 다른 밀 장비를 손상시키고 심지어 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 롤 고장의 가장 일반적이고 중요한 형태는 갈라집니다.
원인을 이해합니다 롤링 밀 롤 크래킹 및 더 중요한 것은이를 방지하는 방법은 운영 효율성, 제품 품질 및 밀 안전을 달성하는 데 기본입니다. 이 기사는 롤 실패의 근본 원인을 탐구하고 예방을위한 사전 전략을 간략하게 설명합니다.
균열의 원인을 조사하기 전에 모든 롤이 동일하지 않다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 위치와 기능에 따라 다른 운영 조건이 적용됩니다.
작업 롤 : 이들은 뜨거운 금속 또는 차가운 금속 제품에 직접 접촉하는 롤입니다. 그것들은 일반적으로 직경이 작으며 극도의 열 사이클링 및 마모가 적용됩니다.
백업 롤 : 이 더 크고 강력한 롤은 작업 롤을 지원하므로 높은 롤링 력 하에서 굽힘을 방지하는 데 필요한 강성을 제공합니다. 그들은 주로 기계적 스트레스에 직면합니다.
중간 롤 : 일부 밀 구성 (6 높이의 밀)에 사용되는이 롤은 작업과 백업 롤 사이에 있습니다.
각 롤 타입은 복잡한 응력의 조합을 경험하여 관리하지 않으면 크래킹을 유발합니다.
기계적 스트레스 : 각 패스 중에 엄청난 롤링 력, 전단 및 굽힘 모멘트가 적용됩니다.
열 응력 : 뜨거운 금속 제품 (핫 롤링) 또는 변형에 의해 생성 된 열 (콜드 롤링)으로부터의 강한 열은 롤 표면이 빠르게 팽창하게 만듭니다. 롤의 핵심은 더 차가워져 내부 응력을 만듭니다.
열 사이클링 : 윤활 또는 물 스프레이에서 롤링 및 냉각시 반복 된 가열은 롤 표면이 지속적으로 팽창하고 수축되어 열 피로로 이어집니다.
마모 및 마찰 : 제품의 연마 마모 및 마찰은 점차 롤 표면을 저하시킵니다.
단일 요인으로 인해 롤 크래킹은 거의 없습니다. 거의 항상 다음 몇 가지 원인 사이의 상호 작용의 결과입니다.
이것은 종종 미세한 네트워크와 같은 표면 크래킹의 가장 흔한 원인입니다. "열 점검" 또는 "미친."
메커니즘 : 롤링 패스 동안, 작업 롤 표면은 초에 500 ° C (932 ° F)를 초과 할 수 있습니다. 이로 인해 표면 층이 팽창 해집니다. 롤이 제품에서 멀어지면 에멀젼, 물 또는 공기에 의해 냉각되어 표면이 수축됩니다. 이 끊임없는 팽창 및 수축주기는 주기적 열 응력을 유발합니다.
결과 : 시간이 지남에 따라 이러한 응력은 롤 재료의 피로 한계를 초과합니다. 현미경 균열은 표면에서 시작하여 점차적으로 안쪽으로 전파되어 특징적인 거미줄 패턴을 만듭니다. 연삭을 통해 얕은 열 점검을 관리 할 수 있지만, 더 심각한 실패에 대한 깊은 곳은 시작 지점이 될 수 있습니다.
이는 롤링 공정의 주기적 기계적 하중으로 인한 균열을 나타냅니다.
메커니즘 : 롤이 롤 물린 (금속과의 접촉 지점)을 통과 할 때마다 굽힘 및 전단 응력이 적용됩니다. 이러한 응력의 진폭은 롤링 력, 스트립 폭 및 두께의 변화에 따라 변동합니다.
결과 : 앞뒤로 구부러진 종이 클립과 유사하게 롤 재료는 결국 피로에 굴복합니다. 균열은 일반적으로 열 점검, 연삭 자국 또는 재료 포함로 인한 기존의 마이크로 크랙과 같은 응력 농축기에서 시작되며 가장 높은 응력의 방향에 수직으로 전파되며 종종 스펠링 또는 완전한 골절로 이어집니다.
갑자기 치명적인 롤 실패는 종종 운영 사건으로 거슬러 올라갑니다.
석탄: 제품이 제 분소를 빠르게 빠져 나가지 못하고 롤 주위를 감싸게되는 Cobble은 주요 범인입니다. 엄청나고 고르지 않은 힘과 갑작스런 열 충격은 즉시 큰 균열을 일으킬 수 있습니다.
슬래브 : 실수로 밀의 설계 용량 (예 : 너무 두껍거나 너무 단단하거나 너무 넓음) 외부에있는 슬래브를 굴리면 롤의 궁극적 인 인장 강도를 초과하는 힘을 만들 수 있습니다.
부적절한 롤 변경 : 설치 또는 스토리지 중 롤링 롤은 강력한 응력 집중기 역할을하는 충격 손상 (닉, 딩)을 유발할 수 있습니다.
회상 과정은 롤 프로파일을 복원하고 표면 결함을 제거하는 데 필수적입니다. 그러나 열악한 연삭 관행은 조기 롤 실패의 주요 원인입니다.
연삭 화상 : 과도한 연삭 압력 또는 부적절한 냉각수는 롤 표면을 과열시켜 야금 구조 (템퍼링)를 변경하고 연삭 체크 (균열)로 이어지는 인장 응력을 생성 할 수 있습니다.
불충분 한 제거 : 기존의 모든 열 및 기계적 균열을 제거하기에 충분히 깊게 갈아 입지 않으면 새로운 균열이 오래된 균열 뿌리에서 빠르게 전파됩니다.
열악한 표면 마감 : 롤 프로파일의 거친 연삭 표시 또는 날카로운 전환은 응력을 집중시키는 노치를 만듭니다.
평판이 좋은 롤 제조업체는 드물지만 롤의 고유 한 결함이 근본 원인이 될 수 있습니다.
포함 : 롤 재료 내의 비금속 불순물 (예 : 슬래그)은 균열이 쉽게 시작될 수있는 약점입니다.
미세 구조적 불규칙성 : 제조 중에 부적절한 열처리는 롤 내에서 일관성이없는 경도, 브리너스 또는 잔류 응력을 유발할 수 있습니다.
캐스트 대 위조 롤 : 다양한 제조 공정 및 재료 등급 (예 : 높은 크롬 철, 무기한 냉기, 텅스텐 카바이드)은 열 충격, 마모 및 피로에 대한 다양한 저항력이 있습니다. 특정 응용 프로그램에 잘못된 롤 등급을 사용하면 실패가 가속화됩니다.
냉각 시스템은 단지 제품의 온도를 제어하기위한 것이 아닙니다. 롤을 보호하는 것이 중요합니다.
부적절한 흐름 또는 압력 : 노즐이 막히거나 잘못 정렬되거나 크기가 크면 롤이 균등하게 냉각되지 않습니다. 이로 인해 핫스팟, 과도한 열 크라운 (중앙에 부풀어 오름) 및 열 피로가 가속화됩니다.
잘못된 냉각수 혼합물 : 롤링 오일 또는 에멀젼의 잘못된 농도 또는 유형은 열 전달 효율과 윤활성을 감소시켜 롤의 열 및 기계적 응력을 모두 증가시킬 수 있습니다.
예방은 단일은 총알이 아니라 롤 관리에 대한 훈련되고 체계적인 접근법입니다.
밀 운영 및 제어 최적화 :
자갈 방지 : 강력한 프로세스 제어 시스템을 구현하여 장력, 속도 및 온도를 모니터링하여 자갈의 위험을 최소화하십시오. 비상 절차에서 운영자가 잘 훈련되었는지 확인하십시오.
과부하를 피하십시오 : 밀의 롤링 일정과 패스 당 제품 등급, 너비 및 감소에 대한 제한을 엄격히 준수합니다.
올바른 롤 정렬 보장 : 잘못 정렬 된 롤은 고르지 않은 하중 분포를 유발하여 국소 응력 피크와 마모가 가속화됩니다.
마스터 열 관리 :
롤 냉각 모범 사례 구현 : 냉각 시스템에 대한 엄격한 예방 유지 보수 일정을 설정하십시오. 모든 노즐을 정기적으로 검사, 청소 및 교정하여 전체 롤 배럴 길이에 걸쳐 균일 한 커버리지를 보장합니다.
롤 히터 사용 : 백업 롤의 경우, 서비스에 배치하기 전에 예열하면 따뜻한 작업 롤과의 초기 접촉에서 열 충격을 방지합니다.
프로그레시브 냉각을 고려하십시오. 긴 캠페인 후에는 롤이 빠른 주변 냉각에 노출되지 않고 통제 된 환경에서 점차적으로 식히도록합니다.
롤 연삭 및 검사 표준을 높이십시오 :
"제로 크랙"연삭 정책을 채택하십시오. 모든 갈기의 목표는 이전의 균열의 모든 증거를 제거하는 것입니다. 비파괴 테스트 (NDT) 방법을 사용하십시오 DY 침투 검사 (DPI) 또는 초음파 테스트 서비스로 반환되기 전에 롤이 균열이 없는지 확인합니다.
연삭 화상 방지 : 충분한 냉각수와 적절한 공급 속도로 적절한 연삭 기술을 사용하십시오. 과도한 열이 발생하지 않도록 프로세스를 모니터링하십시오.
정확한 프로필을 유지하고 마무리하십시오. 균일 한 하중 분포를 보장하고 응력 집중기를 제거하기 위해 지정된 크라운 및 표면 마감으로 갈기.
엄격한 롤 관리 프로그램 구현 :
트랙 롤 기록 : 총 톤수 롤, 회상 수, 다운 타임 이유 및 모든 NDT 검사 보고서를 포함하여 각 롤에 대한 자세한 기록을 유지하십시오. 이 데이터는 경향을 식별하고 수명이 끝나는 데 매우 중요합니다.
조심스럽게 다루기 : 충격 손상을 방지하기 위해 적절한 리깅 및 저장 장비를 사용하십시오. 작은 닉은 깊이를 회상하는 데 수천 달러가 소요될 수 있거나 치명적인 실패로 이어질 수 있습니다.
작업에 대한 올바른 롤을 선택하십시오. 롤 공급 업체와 긴밀히 협력하여 롤 재료 등급 (예 : 열 충격 또는 마모에 대한 저항)이 특정 스탠드 위치와 제품이 롤링되는 제품과 완벽하게 일치하도록합니다.
훈련 및 문화에 투자 :
궁극적으로 모범 사례는 사람들만큼이나 우수합니다. 밀 사업자, 롤 그라인더 및 유지 보수 요원을위한 포괄적 인 교육에 투자하십시오. 모든 사람들이 신중한 롤 관리가 밀의 생산성, 비용 효율성 및 안전에 직접 연결되어 있음을 이해하는 문화를 육성하십시오.
롤링 밀 롤 크래킹은 금속 형성에 내재 된 극한 조건의 피할 수없는 결과입니다. 그러나 빈도와 심각도는 전적으로 작업 제어 내에 있습니다. Mills는 반응성 사고 방식 (“우리가 갈아 낼 것”)에서 근본 원인 분석에 중점을 둔 사전 예방 적 데이터 중심 전략으로 이동함으로써 롤 라이프를 크게 연장하고 다운 타임을 줄이며 안전을 향상시킬 수 있습니다.
피로, 기계적 과부하, 부적절한 유지 보수의 원인은 잘 이해되고 있습니다. 이 솔루션 (Meticulous Grinding, 최적화 된 냉각, 신중한 운영 및 철저한 검사)은 징계 및 투자를 요청합니다. 이 투자는 일관된 생산, 롤 소비 감소, 단일의 비참한 치명적인 롤 실패의 형태로 여러 번 비용을 지불합니다. 롤을 보호하는 것은 근본적으로 결론을 보호하는 것입니다.
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