התפקיד הקריטי של ניהול מתקדם של Thermal ב-Ring Mills

מילימטרים זורמים מתפרסמים את עמוד השדרה של פלדה גבוהה ויצור מתכת לא מפרה.במבצעים אלה, מלאי מתכת מחומם עובר דרך רולס מוצלח עומד להשיג את עובי הרצוי, צורה, ומשטח להשלים.הגלגלים עצמם חשופים עומס מכני תרמי קיצוני: טמפרטורות פני השטח נדרשות גם עלייה של 700 מעלות צלזיוס, בעוד מגע מגיע מאות של מגה-פיות.

טכנולוגיית קירור היא המנוף העיקרי לשליטה על נזק תרמי ולהגדיל את החיים רול. קירור יעיל מתונות את טמפרטורת פני השטח, מפחית ⁇ תרמיים דרך הגוף רול, ולנהל את היווצרות של שכבות תחמוצת שיכול לגרום פגמים משטח. גישות קירור מסורתיות, עם זאת, לעתים קרובות ליפול קצר של מתן הדיוק והמדים הדרושים עבור לוחות זמנים מהירים או גבוהים.

מכניזם פיזי של רול ללבוש וכיצד Cooling מטפל

כדי להעריך מדוע נושאים קירור חדשניים, חיוני להבין את מנגנוני הלבוש הדומיננטיים במיכל מתגלגל מתמשך. עייפות מסיבית (FLT:1), מתרחשת כאשר משטח משטח רולים חוזרים (באמצעות מגע עם העבודה החמה) וקירור מהיר (מגובה קירור) מגביר את ההתפשטות המחזורית וכתוצאה מכך, לחץ על פני השטח של ספירת חום ודחיסה, אשר בסופו של דבר גורם לפצחיקציה - רשת של התחממות כפולה של חץ:

שיטות קירור מסורתיות - באופן רטיציאות של מים שטוחים או val-jet תרסיסים מים - לספק קירור גדול אבל לסבול ממספר מגבלות. הפצת מים על פני רול הוא לעתים קרובות לא אחיד, המוביל כתמים חמים מקומיים כי להחמיר סדק תרמי לחץ ורמת קצב זרימה נקבעים באופן ידני ומאוחר יותר מותאם בזמן אמיתי כדי לשנות את התנאים.

טכנולוגיות חדשניות ל- Extended Roll Life

ספקטרום רחב של שיטות קירור מתקדמות צמח, כל אחד עם כוחות משלו ונישות יישומים.הסעיפים הבאים פרט חמש טכנולוגיות טרנספורמטיביות המעצבות מחדש ניהול תרמי מתגלגל במכלות מתגלגלות רצופות.

1 High-Pressure Water Jet Cooling

מערכות תרסיסי מים קונבנציונאליות פועלות בלחץ של 2-5 בר קירור סילון מים בלחץ גבוה (ראה:0)HPWJIRFLT:1) מעלה את הלחץ המטושטש ל 50-300 בר, המספק זרם ממוקד, גבוה בשפע, אשר חודר את שמיכה vapor ושומר מגע ישיר בין משטח הקריר והחום.

הטכנולוגיה HPWJ יעילה במיוחד עבור אזור הנשך של רול - האזור שבו רול מקשר את העבודה. על ידי כוונון מטוסים בדיוק בצד היציאה של הנשך, המערכת יכולה למקם את פני השטח רול מיד לאחר שהוא עולה מן המתכת החמה, דיכוי היווצרות של סדקים תרמיים מערכת מבודדת בלחץ גדול של שטח, על ידי ירידה של 30–40% בעומק הסקה ו- 25% באורך של טמפרטורות קרסולק קבועות, לאחר קרמיקה, ללא לחץ כבד.

Nozzle-Engineered Spray Cooling with Advanced Spray Patterns

גם בלחץ מתון, הגיאומטריה של נוזל תרסיס ניתן לייעל כדי לשפר את אחידות הקירור ולהימנע מחפיפה או פערים פסולת אופייניים לעיצובים ישנים יותר.

  • (ב) ,0) מלא ממזרים מ' 1 (FLT:0) אשר מייצרים דפוס תרסיס אחיד עם טיפות דקות, למקסם את פני השטח מגע ליחידת נפח מים.
  • (FLT:0) Air-atomizing nozzlesFreaLT:1) אשר לערבב אוויר דחוס עם מים כדי ליצור ערפל דק.הזרם האוויר מסייע לשבור את השמיכה החוסנה ולשפר את העברת החום, בעוד הערפל מקטין את הסיכון לזעזוע תרמי כי הקרון אינו עמודה מים מוצק.
  • (FLT:0) ,NuzlesFIRLT:1 אשר מאפשר שליטה עצמאית של מים ורמת אוויר, המאפשר התאמה דינמי של גודל הנפתח ורסס אינטנסיביות בתגובה משוב טמפרטורה.
  • (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

נביחות אלה משולבים לעתים קרובות עם מערכת מיקום מבוקרת:0servo מבוקרת של מיקום: 1FreaLT (Felo) אשר מעבירה את בר ריסוס קרוב יותר או רחוק יותר משטח רול כדי לשמור על מרחק עמידה עקבי כמו קוטר רול מתכווץ בשל regrinding.התוצאה היא מערכת קירור שמתאימה לשתי התנאים ואת הגיאומטריה של מתכתב, להאריך את המרווח בין שינויים הדרושים.

Inner Roll Cooling with Heat Pipe Technology

בעוד שרוב תשומת הלב מתמקדת קירור ריסוס חיצוני, את הגליל עצמו יכול להיות מתוכנן כדי לנתק באופן פעיל חום מבפנים.FLT:0Rotary תנורי חום צנרת:1 (גם בשם thermosyphons) הם צינורות חתומות באופן חלקי מלא נוזל עבודה - מים פסיביים או שמן העברה חום - במקום בתוך הגליל, כמו לסובבים, סופג חום נוזל מן האזור החם ולאחר מכן לעבור את המקרר החיצוני.

גלילי צינור חום נבדקו במילון ובמ"ג, שבו קוטרים רול הם קטנים יותר וחום הצטברות הוא אינטנסיבי.מצמי מוקדם מדווחים על ירידה של 15-20 מעלות צלזיוס בטמפרטורה של פני השטח היציב של הגליל, אשר מתווה עם עלייה של 20% בחיי רול לפני הראשון regrind.הטכנולוגיה מוסיפה עלות לגלגל הייצור, אבל תקופת ההחזר היא בדרך כלל מתחת 12 חודשים כאשר חיסכון בזמן הוא גורם בפיתוח כפול של צינורות עבודה על מחזור פעילות.

Cryogenic Cooling עם נוזל Nitrogen ו Carbon Dioxide

עבור יישומים הדורשים מיצוי חום מהיר מאוד - כגון סיום עומד היכן הרצועות יורדות בטמפרטורה הגבוהה ביותר - קירור קריגני באמצעות FLT:0liquid חנקן (LN2)veFLT:1 או FLT:2liquid פחמן דו חמצני (LCO2)FLT 3: 3 מציע שינוי צעד בביצועים.

קירור Cryogenic יכול לדכא את היווצרות של סדקים תרמיים ביעילות רבה יותר מאשר מים, כי הקירור המהיר משנה את המיקרו של משטח רול, תוך דחיסה מתחים שאריות כי מתנגד סדקים.בניסוי מבוקר שפורסם ב-FLT:0Journal של חומרים עיבוד טכנולוגיה פלאג'ר 1, משטח מתגלגל מסיבית לייזר דחוסה על LN2 קירור הראה ירידה של 50% בסדקים בהשוואה למחזור מים תרמילי, 000 זעקה, 000 , 000 זעקות גבוהה יותר , 000 , 000 זעקה מוגבלת על בסיס , 000 , 000 , 000 זעקה מוגבלת , 000 זעקה , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 זעקה מופעלת דם , 000 זעקה מופעלת דם זעקה על בסיס יעיל יותר , 000 , 000 , 000 זעקה על בסיס יעיל יותר , 000 , 000 זעקה מופעלת דם , 000 , 000 זעקה מוגבלת על בסיס באופן משמעותי על בסיס יעיל יותר , 000 זעקה על בסיס יעיל יותר זעקה על בסיס זעקה על בסיס באופן משמעותי על בסיס באופן משמעותי על בסיס זעקה

5.התבונן עם הגשמה בזמן אמת

החדשנות האחרונה היא שילוב של חיישנים, ניתוח נתונים ואוטומציה למערכת הקירור עצמה. קירור איננטליגנטי קירהFLT:1 משתמש ברשת של pyrometers אינפרא אדום או מצלמות תרמיות שרכובות ליד ערימה רול כדי למדוד את פרופיל הטמפרטורה של פני השטח במהלך הגלגול.זה נתוני טמפרטורה מוזן לתוך בקר לוגי תוכנה (PLC) או מבוסס עצבי שתואם את זרימתם, אם לא ניתן להגדיל את האלגוריתם של אחד של מחסנים, במקרה של מחסנים, אם לא ניתן לדרגה שנייה, אם הוא לא יכול להגדיל את האלגוריתם, אם הוא לא יכול להיות מטבול, אם הוא לא יכול להיות מטבול, אם הוא לא יכול להיות מטבולית, אם הוא אחד, אם הוא אחד של אלגוריתם חם, אם הוא לא יכול להיות מטבוליתול אחד, אם הוא לא יכול להיות מטבולית, אם הוא לא יכול להיות מטבולית, אם הוא לא יכול להיות מטבולית, אם הוא לא יכול להיות מטבולית, אם הוא לא יכול להיות מטבולית, אם הוא לא יכול להיות מטבול אחד, אם הוא לא יכול להיות מטבול אחד, אם הוא לא יכול להיות מטבול אחד, אם הוא לא יכול להיות מזין לתוך בקר אלגוריתם אחד

יישום מתקדם גם משלב את האבולוציה של רול מבוסס על עובי, מהירות וציון.על ידי קירור לפני שקפי טמפרטורה מתרחשת, המערכת שומרת על טמפרטורת טמפרטורה הדוק יותר של רול מבוסס על עובי הנכנס, מהירות וציון. על ידי קירור לפני שקוקר הטמפרטורה מתרחשת, המערכת שומרת על רצועת טמפרטורה מתוחה יותר ולהפחית את פני פתרון.

יתרונות מעשיים של מערכות קירור משופרות

יישום אחת או יותר של הטכנולוגיות המתוארות לעיל מניב שיפורים תפעוליים למדידה, בעוד גודל היתרון תלוי תצורת מילימטר ספציפית, תערובת מוצר ואיכות קירור בסיס, מחקרים מקרה מתועדים מדווחים באופן עקבי על היתרונות הבאים:

  • (FLT:0) Extended roll Campaign Life FLT1) , ניכויים בפצח אש ולבוש עומק מתורגם ל-20–50% יותר טון התגלגלו לגלגל לפני הסרת הסגירה.
  • (FLT:0) שיפור איכות פני השטח של המוצר על פני השטח 1 (FLT:1) - קירור אחיד מצמצם כיסים בקנה מידה מרקם משטח גס, צמצום הצורך בשחיקה או איסוף.
  • (FLT:0)אנרגיה וחיסכון במים FLT:1, מטוסים בלחץ גבוה ובקרת אינטליגנטית יכולים להוריד את צריכת המים הכוללת ב-30-50% תוך השגת ביצועים קירור טובים יותר.
  • (FLT:0) תדירות תחזוקה של Lowwer, 1:1 - רולס כי ללבוש לאט יותר דורש פחות שינויים בהחלפתם, שחרור צוות תחזוקה עבור משימות אחרות וצמצום הסיכון של זמן השבתה לא מתוכנן.
  • (FLT:0) תהליך עקביות של קונסולת 1 (בשעה אמת קירור הסתגלות), המצב התרמי של הגליל נשאר יציב גם במהלך האצה, הפחתת ושינויי המוצר, המוביל לסובלנות מד הדוקה יותר על פני סליל.

לדוגמה, מחקר שנערך במפעל חם של אירופה מצא כי החלפת ברים תרסיסי קונבנציונלי עם נופי אוויר atomizing בשילוב עם בקר בעל מודל-מניעה הפחיתה את הסטייה הסטנדרטית של הטמפרטורה ביציאה הסופית על ידי 15 מעלות צלזיוס ולהגדיל את החיים רול ממוצע על ידי 28%. תקופת ההחזר ההשקעה היה פחות מ 18 חודשים, מונע בעיקר על ידי עלויות מופחתות של צריכת מתגלגלות ועוד כמה שינויים בין רול.

מגמות עתידיות ושילוב עם תעשייה 4.0

הגבול הבא בקירור רול הוא שילוב חלקה של טכנולוגיות אלה לתוך תאום דיגיטלי של ה- גלגול. A תאום דיגיטלי המדמה את ההתנהגות התרמית של ערימה רול שלם - כולל ההשפעות של קירור, ייצור חום, ולבוש - ניתן להשתמש כדי לייעל פרמטרים קירור לא מקוון ולאחר מכן לדחוף את ההגדרות האופטימליות ישירות לקומה של המפעל.

מגמה נוספת היא השימוש בטמפרטורה של FLT:0 (הקררנות הרצינית) 1:1 המשלב מים עם תוספים לשיפור העברת חום או להפחית את טמפרטורת Leidenfrost. לדוגמה, משקעים דילוליים מאוד של שמן במים (0.1–0.5%) יכול לייצב את משטר הרתח ולשפר את יעילות קירור ב 10-20%.

(השיקולים של קיימות גם מניעים חדשנות.מערכות טיפול במים סגורות המחזרות את טביעת הרגל הסביבתית, בעוד שמערכות מבוכות שמשתמשות ב- CO2 ממקורות תעשייתיים יכולות לתרום לפעילות פחמן-ניטרלית.האיגוד:0World Steel AssociationFLT:1 זיהה קירור מתקדם כאפשרות מפתח להפחתת אנרגיה בגלגול חם, כמו למשל ה-FLT2: פתרונות מכניים של מכונות לשיווק מתקדם של מהנדסי של מכונות.

מסקנה

טכנולוגיות קירור חדשניות אינן מותרות, אלא השקעה אסטרטגית עבור כל מילימטר מתגלגל מתמשך המבקשים להישאר תחרותי. high-pressure סילון, מנדסים מנדססים נוולים, צינורות חום פנימיים, צמת Cryogenic, ובקרת תרמית אינטליגנטית כל אחד מציע מסלול לחיים מתגלגלים באופן משמעותי, איכות מוצר טובה יותר, ועלויות הפעלה נמוכות יותר.הגישה היעילה ביותר לעתים קרובות משלבת שניים או יותר של טכנולוגיות אלה - למשל, גבוה מאוד, קירור גבוה עם מערכת גמישה, הוא יעיל יותר, עם מערכת גמישה, עם מומנטום יעיל יותר, הוא יעיל יותר, הוא מסוגל לפתח משוב אמיתי, עם מערכת גמישה, הוא יעיל יותר, הוא מסוגל לפתח משוב אמיתי, הוא מסוגל יותר, הוא מסוגל יותר, עם מערכת גמישה, עם מערכת גמישה, הוא מסוגל יותר, עם מערכת גמישה, עם מערכת גמישה, עם מערכת גמישה, עם מערכת גמישה, עם מערכת גמישה, הוא יעיל יותר, עם מערכת גמישה, הוא מסוגל יותר, עם מערכת גמישה, עם מערכת גמישה, הוא יעיל יותר, הוא יעיל יותר, עם מערכת גמישה, הוא יעיל יותר, הוא יעיל יותר, הוא מסוגל יותר, עם מערכת גמישה, הוא יעיל יותר, הוא מסוגל יותר, הוא מסוגל יותר, הוא מסוגל יותר, הוא מסוגל

(כ) דחפו לעבר מהירויות גבוהות יותר, מדקות דקיקות וסובלנות הדוקות יותר, שולי השגיאה בניהול תרמי מתכווץ.אימוץ שיטות קירור מתקדמות אלה כיום מציב מתקן לעמוד בדרישות עתידיות מבלי להיות מלוטש על ידי מנהלי תחזוקה מוקדמים, מהנדסי תהליכים ומנהלי מילימטר צריכים להעריך את תשתית הקירור הנוכחית שלהם נגד מדדים של אחידות, שליטה, ויעילות מוגברת של ברזל להתחדשות טכנולוגית מתקדמת יותר: