1780 हॉट कंटीन्यूअस रोलिंग में बैकअप रोल के टूटने का कारण विश्लेषण और निवारक उपाय

सार: छीलने और टूटने का विश्लेषण बैकअप रोलके किनारों पर बैकअप रोलअंगांग की 1780 हॉट टेंडम रफिंग मिल का परीक्षण किया गया। यह माना जाता है कि काम की कठोरता, असमान घिसाव, थकान माइक्रो-क्रैक और अनुचित रोल साइड चम्फर डिज़ाइन रोल छीलने के मुख्य कारण थे। वास्तविक उपयोग की स्थितियों के आधार पर, उचित उपयोग और रखरखाव के तरीके और निवारक उपाय प्रस्तावित किए गए हैं।

कीवर्ड: गर्म रोलिंग; बैकअप रोल; टूटना; थकान सूक्ष्म दरारें

परिचय

चार-उच्च में बेलन चक्की प्लेट और स्ट्रिप स्टील उत्पादन के लिए, वर्क रोल रोल्ड पीस के सीधे संपर्क में होते हैं, जिससे रोल्ड पीस का प्लास्टिक विरूपण होता है, जो प्लेट और स्ट्रिप की सतह की गुणवत्ता और आकार से निकटता से संबंधित है। बैकअप रोल अधिकांश झुकने वाले क्षण को वहन करता है, जिसका उत्पादन के स्थिर संचालन पर बहुत प्रभाव पड़ता है, विशेष रूप से प्लेट और स्ट्रिप स्टील के क्रॉस-सेक्शन के आकार पर। बैकअप रोल उत्पादन को प्रभावित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एक ओर, बैकअप रोल का प्रतिस्थापन चक्र अपेक्षाकृत लंबा है, खासकर जब कोई दुर्घटना होती है, जिसका रोलिंग लाइन पर बहुत प्रभाव पड़ता है; दूसरी ओर, बैकअप रोल की निर्माण लागत अधिक है। प्रत्येक की लागत एक मिलियन युआन से अधिक हो सकती है। जब बैकअप रोल दुर्घटना होती है, तो सपोर्ट रोलर का व्यास खो जाता है, जिससे बहुत बड़ा आर्थिक नुकसान होता है। आन्यांग आयरन एंड स्टील कंपनी लिमिटेड के 1780 हॉट कंटीन्यूअस रोलिंग ऑपरेशन को चालू करने के तुरंत बाद, एक गंभीर दुर्घटना हुई जिसमें रफ रोलिंग मिल के सपोर्ट रोल का अंत गिर गया। यह लेख उन कारणों का विश्लेषण करता है कि सपोर्ट रोलर क्यों छील जाता है और ब्लॉक हो जाता है, और लक्षित तरीके से संबंधित सुधार और निवारक उपाय करता है।

1780 हॉट कंटीन्यूअस रोलिंग की मूल स्थिति

1780 हॉट निरंतर रोलिंग, आन्यांग आयरन एंड स्टील के उत्पाद संरचना समायोजन की रणनीतिक योजना में महत्वपूर्ण उत्पादन लाइनों में से एक है। पहले चरण में, 2 वॉकिंग बीम हीटिंग फर्नेस, वर्टिकल रोलर्स के साथ 1 फोर-हाई रिवर्सिंग रफिंग मिल, 1 फ्लाइंग शियर, 7 निरंतर फोर-हाई फिनिशिंग मिल्स और 2 कॉइलर बनाए जाएंगे, जिनका वार्षिक उत्पादन 175 मिलियन टन होगा। दूसरे चरण में, एक वॉकिंग बीम हीटिंग फर्नेस, एक टू-रोल रफिंग मिल और एक कॉइलर बनाया जाएगा, जिसका वार्षिक उत्पादन 3.5 मिलियन टन तक पहुँच जाएगा, और 800,000 टन के वार्षिक उत्पादन के साथ एक लेवलिंग और कॉइलिंग यूनिट को जोड़ा जाएगा। प्रक्रिया लेआउट चित्र 1 में दिखाया गया है। रोलिंग लाइन की रोल स्थितियाँ तालिका 1 में दिखाई गई हैं।

नंबर 1-3 हीटिंग फर्नेस (आरक्षित); नंबर 2-2 हीटिंग फर्नेस; नंबर 3-3 हीटिंग फर्नेस; 4-रफ डिस्केलर; 5-R1 वर्टिकल रोलर मिल (आरक्षित); 6-R1 टू-रोल रफ रोलिंग मिल (आरक्षित); 7-R2 वर्टिकल रोलर मिल; 8-R2 फोर-हाई रफिंग मिल; 9-इंटरमीडिएट बिलेट इंसुलेशन कवर; 10-हेड फ्लाइंग शियर; 11-F1E वर्टिकल रोलर मिल; 12-सेवन-स्टैंड फिनिशिंग रोलिंग मिल; 13—मापन कक्ष; 14—लेमिनार फ्लो कूलिंग; 15—नंबर 1 कॉइलर; 16—नंबर 2 कॉइलर; 17—नंबर 3 कॉइलर (आरक्षित); 18—नंबर 1 बेलर;19—नंबर 2 बेलिंग मशीन; 20—नंबर 3 बेलिंग मशीन (आरक्षित); 21—अनकॉइलिंग इंस्पेक्शन लाइन; २२—नंबर ४ बेलिंग मशीन; २३—नंबर स्प्रेइंग मशीन; २४—वेयरहाउस वॉकिंग बीम

चित्र 1 गर्म सतत रोलिंग प्रक्रिया का योजनाबद्ध आरेख (बिंदीदार बॉक्स आरक्षित उपकरण को दर्शाता है)

तालिका 1 1780 गर्म निरंतर रोलिंग रोल का अवलोकन

		रोल आकार/मिमी अधिकतम/न्यूनतम रोल व्यास × रोल बॉडी लंबाई × कुल रोल लंबाई	रोल सामग्री	रोल वजन/टन
रफिंग मिल	R2 कार्य रोल	Φ1200/1100× 1780×4 940	उच्च क्रोमियम इस्पात	25.9
रफिंग मिल	R2 बैकअप रोल	Φ1600/1450× 1780×5 760	फोर्ज्ड स्टील 45Cr4NiMoV	41.9
फिनिशिंग मिल	F1-3 कार्य रोल	Φ800/710×2080×5 270	उन्नत उच्च क्रोमियम लोहा	12.5
	F4 कार्य रोल	Φ800/710×2080×5 270	उन्नत उच्च निकल क्रोमियम अनंत कठोरता	12.5
	F5-7 कार्य रोल	Φ700/630×2080×5 250	उन्नत उच्च निकल क्रोमियम असीम रूप से ठंडा कच्चा लोहा	9.8
	F1-4 बैकअप रोल	Φ1 600/1 450×1780×5 760	फोर्ज्ड स्टील 45Cr4NiMoV	41.9
	F5-6 बैकअप रोल	Φ1 600/1 450×1780×5 760	फोर्ज्ड स्टील 45Cr4NiMoV	41.9
	F7 बैकअप रोल	Φ1 600/1 450×1780×5 760	फोर्ज्ड स्टील 45Cr4NiMoV	41.9

R2 के किनारों को छीलना बैकअप रोल रफिंग मिल का

बैकअप रोल जहां रोल का अंत छील गया है वह R2 रफिंग मिल का निचला बैकअप रोल है। कुल 114,000 टन स्टील को रोल किया गया है। एज ब्लॉक रोल बॉडी के ट्रांसमिशन साइड के एक छोर पर हुआ। परिधि दिशा लगभग 1000 मिमी है, अक्षीय चौड़ाई 200 मिमी है, और रेडियल दिशा 90 मिमी है। मशीन से उतरने के बाद, रोलर सतह की कठोरता को मापा जाता है, और अधिकतम HS71.2 है।

बैकअप रोल के टूटे हुए किनारे की आकृति विज्ञान से देखते हुए, दरार की उत्पत्ति रोलर की सतह पर हुई, और अन्य भागों में कोई दृश्य समावेशन या दरार स्रोत विस्तार दोष नहीं पाया गया। इस घटना से देखते हुए, इस भाग में मांस का नुकसान मुख्य रूप से अत्यधिक किनारे के तनाव के कारण थकान सूक्ष्म दरारों के कारण होता है। थकान सूक्ष्म दरारें लगातार वैकल्पिक प्रभाव भार से प्रेरित दरार विस्तार के कारण होती हैं।

बैकअप रोल का कारखाना निरीक्षण प्रदर्शन तालिका 2 में दर्शाया गया है।

चित्र 2 - छिलने का फोटो बैकअप रोल रफिंग मिल में

तालिका 2 समर्थन रोलर प्रदर्शन निरीक्षण पैरामीटर

रोल बॉडी कठोरता HSD	रोल नेक कठोरता एचएसडी	कठोर परत की मोटाई/मिमी	उपज शक्ति σs/MPa	तन्य शक्ति σb/MPa	बढ़ाव δ/%	अनुभाग संकोचन ψ/%	प्रभाव ऊर्जा Akv/J
65~67	45~50	≥80	≥650	≥900	≤12	≥40	≥24

किनारे छीलने के कारणों का विश्लेषण

कार्य कठोरता का प्रभाव

बैकअप रोल हमेशा उच्च कठोरता वाले कार्य रोलर के साथ रोलिंग संपर्क बनाए रखता है, और रोलर की सतह आवधिक संपर्क तनाव के अधीन होती है। आवधिक रोलिंग संपर्क तनाव बैकअप रोल की सतह पर एक कार्य-कठोर परत का निर्माण करता है। जब तनाव का मान कठोरता की डिग्री से बढ़ जाता है और रोलिंग तनाव सामग्री की उपज सीमा से अधिक हो जाता है, तो माइक्रोक्रैक दिखाई देंगे और फिर फैलने के लिए स्पैलिंग का कारण बनेंगे।

असमान घिसाव का प्रभाव

सतह का घिसाव बैकअप रोल असमान है, और काम-कठोर परत स्ट्रिप्स में वितरित की जाती है। विभिन्न स्ट्रिप्स के बीच कठोरता और विभिन्न तनाव स्थितियों में अंतर हैं। यदि रोलिंग प्रक्रिया के दौरान ओवरलोड होता है, जैसे कि वर्क रोल छीलना, रोल लपेटना, स्टील जाम होना, फिसलना और अन्य रोलिंग दुर्घटनाएँ, आयरन ऑक्साइड स्केल एम्बेडिंग, रोल सतह का ठंडा पानी का क्षरण, आदि, बैकअप रोल का स्थानीय कतरनी तनाव बढ़ जाएगा और उपज होगी। काम-कठोर परत के तल पर उपचर्म सूक्ष्म दरारें उत्पन्न होती हैं, और सूक्ष्म दरारें अंदर से बाहर की ओर रोलर सतह तक विकसित होती हैं, जिससे छीलने और गिरने का कारण बनता है।

रोल के इस्तेमाल के दौरान इस तरह की सूक्ष्म दरार का पता लगाना मुश्किल होता है, और दरार का विस्तार नहीं देखा जा सकता है। अगर रोल के ऑफ-लाइन पीसने के दौरान इन चमड़े के नीचे की सूक्ष्म दरारों की खोज नहीं की जाती और उन्हें हटाया नहीं जाता, तो दोबारा इस्तेमाल करने पर दरारें तेजी से विकसित होंगी, रोल की सतह तक पहुँचकर छीलने का कारण बनेंगी।

विनिर्माण दोषों का प्रभाव

विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान, रोल बॉडी की कार्यशील परत में गैर-धातु समावेशन या सिलवटों जैसे दोष होते हैं। तीखे कोनों पर तनाव सांद्रता होती है। उपयोग की एक निश्चित अवधि के बाद, सूक्ष्म दरारें होंगी और दोषों और तनाव की दिशा में विस्तार करेंगी, जिससे अंततः छीलने का कारण होगा।

रोल साइड चैम्फरिंग का प्रभाव

प्लेट के आकार को नियंत्रित करने के लिए, हाइड्रोलिक बेंडिंग रोल प्लेट और स्ट्रिप स्टील रोलिंग मिलों में आवश्यक उपकरणों में से एक बन गए हैं। रोलिंग प्रक्रिया के दौरान, रोल बेंडिंग बल की कार्रवाई के तहत, बैकअप रोल और वर्क रोल के सिरों पर संपर्क तनाव तेजी से बढ़ता है। जब सामग्री की उपज सीमा पार हो जाती है, तो प्लास्टिक विरूपण होता है, और कई बारी-बारी से होने वाले विरूपण से माइक्रोक्रैक उत्पन्न होंगे। दरार के प्रसार के कारण सिरे छिल जाएंगे।

countermeasures

रोलर प्रतिस्थापन चक्र के मूल्यांकन को मजबूत करना

स्टील रोलिंग कार्यशाला और रोलर ग्राइंडिंग कार्यशाला ने पूर्ण रोल उपयोग फाइलें स्थापित की हैं, प्रत्येक रोल के ऑनलाइन उपयोग और पीसने की स्थिति का विस्तृत रिकॉर्ड रखा है, विभिन्न रोल के लिए रोल प्रतिस्थापन प्रणाली को सख्ती से लागू किया है, और रोल के सेवा से बाहर होने की घटना को पूरी तरह से समाप्त कर दिया है। तकनीकी विभाग रोल प्रतिस्थापन प्रणाली के कार्यान्वयन का मूल्यांकन करता है। समायोजित रोल प्रतिस्थापन चक्र तालिका 3 में दिखाया गया है।

तालिका 3 रोल प्रतिस्थापन चक्र

रोल नाम	रोल बदलने का चक्र	रोल बदलने का चक्र
किसी न किसी रोलिंग मिल	R2 कार्य रोल	30,000 टन
किसी न किसी रोलिंग मिल	R2 बैकअप रोल	100,000 टन
रोलिंग मिल खत्म	F1-3 कार्य रोल	प्रति वर्ग
	F4 कार्य रोल	प्रति वर्ग
	F5-7 कार्य रोल	प्रति वर्ग
	F1-4 बैकअप रोल	200,000 टन
	F5-6 बैकअप रोल	150,000 टन
	F7 बैकअप रोल	100,000 टन

सतह पर कार्य कठोरता का पता लगाने की क्षमता को मजबूत करना बैकअप रोल शरीर

बैकअप रोल के उत्पादन लाइन से बाहर आने के बाद, रोलर की सतह की कठोरता का परीक्षण किया जाता है और कठोरता में वृद्धि और कठोरता में असमानता की पुष्टि करने के लिए रिकॉर्ड किया जाता है। पीसने के पूरा होने के बाद, रोलर की सतह की कठोरता को फिर से जांचें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि काम-कठोर परत पूरी तरह से हटा दी गई है। कठोरता का मान मशीन के अंतिम उपयोग के समय की कठोरता के मान से अधिक नहीं होना चाहिए। सपोर्ट रोलर के उपयोग की बाद की अवधि में, बैकअप रोल की सतह की कठोरता के मान का पता लगाने के लिए वर्क रोल के प्रतिस्थापन के बीच के अंतराल का उपयोग करें। यदि कोई असामान्यता पाई जाती है, तो कृपया समय पर किसी तकनीशियन से परामर्श करें ताकि यह पुष्टि हो सके कि रोलर को बदलने की आवश्यकता है या नहीं।

पीसने की मात्रा को उचित रूप से बढ़ाएँ बैकअप रोल

चूंकि बैकअप रोल में अपेक्षाकृत लंबी ऑनलाइन सेवा जीवन है, इसलिए पीसने के दौरान थकान परत को पूरी तरह से हटा दिया जाना चाहिए। वास्तविक उत्पादन में, निरीक्षण और अन्वेषण के माध्यम से, किसी न किसी रोलिंग और परिष्करण रोलिंग बैकअप रोल का उपयोग आम तौर पर एक चक्र के लिए किया जाता है, और पहनने के बाद हटा दिया जाता है, थकान दरारें कम करने और रोल के सेवा जीवन का विस्तार करने के लिए लगभग 0.5 से 1 मिमी की थकान परत को संसाधित किया जाता है। पीसने के बाद, एड़ी वर्तमान परीक्षण पर जोर दें।

के अंत के चैम्फरिंग को अनुकूलित करें बैकअप रोल शरीर

बैकअप रोल का मूल चैम्फर 150 मिमी × 1.0 मिमी था, जो बहुत छोटा था। समायोजन के बाद, बैकअप रोल का चैम्फर 200 ~ 250 मिमी × 1.5 मिमी था। पीसते समय हर बार चैम्फरिंग की लंबाई बदली जाती है। चैम्फरिंग की लंबाई 200 मिमी और 250 मिमी है, बारी-बारी से; चैम्फरिंग का रूप एक चिकनी संक्रमण आकार है।

अल्ट्रासोनिक दोष पहचान उपकरण जोड़ें

पीसने वाली मशीन केवल एक एडी करंट दोष पहचान उपकरण से सुसज्जित है, जो गहरे दोषों का पता नहीं लगा सकता है और उनका पता नहीं लगा सकता है। कारखाने में प्रवेश करने वाले नए रोल पर प्रभावी और व्यापक निरीक्षण करना असंभव है। कारखाने में प्रवेश करने वाले नए रोल में छिपे हुए दोषों को खोजना असंभव है, और उत्पादन लाइन से आने वाले दोषों वाले रोल का गहन निरीक्षण करना भी असंभव है। अल्ट्रासोनिक दोष डिटेक्टरों की खरीद के लिए आवेदन करने के बाद, हम कारखाने में प्रवेश करने वाले नए रोल पर व्यापक निरीक्षण कर सकते हैं और उत्पादन लाइन से आने वाले रोल पर केंद्रित निरीक्षण कर सकते हैं।

निष्कर्ष

भारी वजन वाले बैकअप रोल के निर्माण के लिए बड़े पैमाने पर विशेष उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक लंबा विनिर्माण चक्र और उच्च खरीद लागत होती है। इसमें लंबे समय तक सेवा जीवन, उपयोग की उच्च लागत और असामान्य विफलता के बाद बड़े नुकसान की विशेषताएं भी हैं। बैकअप रोल के निर्माण और उपयोग पर सख्त ध्यान दिया जाना चाहिए। बैकअप रोल और वर्क रोल के बीच लंबे समय तक रोलिंग संपर्क आसानी से रोल की सतह पर थकान दरारें पैदा कर सकता है, और सूक्ष्म दरारों के विस्तार से अंततः रोल छीलने की स्थिति पैदा होगी। बैकअप रोल की सतह की कठोरता का पता लगाना और उसकी निगरानी करना, उचित बैकअप रोल बॉडी चैंफर्स को डिजाइन करना, रोल प्रतिस्थापन चक्र को उचित रूप से समायोजित करना और पता लगाने के लिए अल्ट्रासोनिक गैर-विनाशकारी परीक्षण उपकरणों को जोड़ना बैकअप रोल छीलने की घटना को रोक सकता है और बैकअप रोल के सेवा जीवन का विस्तार कर सकता है।

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