การผลิตเหล็ก ตั้งแต่แร่เหล็กไปจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสี่ขั้นตอน: การเผาผนึก การผลิตเหล็ก การผลิตเหล็ก และการรีด ในบทความก่อนหน้านี้ เราได้สำรวจประเด็นสำคัญของการผลิตเหล็กโดยละเอียด ตอนนี้เราจะมุ่งเน้นไปที่กระบวนการรีดเหล็กโดยเจาะลึกกระบวนการผลิตตั้งแต่แท่งโลหะไปจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เนื่องจากเป็นขั้นตอนสุดท้ายของการผลิตเหล็กในโรงงานเหล็กสมัยใหม่ การรีดจึงมีความสำคัญอย่างไม่อาจปฏิเสธได้
ภาพรวมของการรีดเหล็ก
การรีดเหล็กเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตเหล็ก มันเปลี่ยนแท่งเหล็กให้เป็นขนาดและรูปร่างที่ต้องการผ่านการเสียรูปพลาสติกระหว่างลูกกลิ้งหมุน กระบวนการรีดเหล็กเป็นกระบวนการที่ได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวัง โดยครอบคลุมการเตรียมเหล็กแท่ง การทำความร้อน การรีด และการตกแต่งขั้นสุดท้าย รูปแบบผลิตภัณฑ์ที่ต้องการทำได้โดยการเปลี่ยนรูปร่างระหว่างลูกกลิ้งหมุน
การรีดเหล็กเป็นกระบวนการขึ้นรูปด้วยแรงดัน-ระหว่างลูกกลิ้งหมุนเพื่อเปลี่ยนรูปร่างของแท่งเหล็กหรือแท่งเหล็ก กระบวนการที่ออกแบบอย่างระมัดระวังนี้ประกอบด้วยหลายขั้นตอนซึ่งรวมกันเป็นกระบวนการรีดเหล็กที่สมบูรณ์
คำอธิบายโดยละเอียดของกระบวนการรีดเหล็ก
การเตรียมบิลและการทำความร้อน
การเตรียมบิลรวมถึงการรักษาพื้นผิวและการอบชุบด้วยความร้อน การทำความร้อนให้สภาวะอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการรีดและเป็นขั้นตอนสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการรีดร้อน นี่เป็นขั้นตอนแรกในการผลิตเหล็กแผ่นรีด และเกี่ยวข้องกับการทำความสะอาดข้อบกพร่องที่พื้นผิว การขจัดตะกรัน และ-การให้ความร้อนเบื้องต้นกับบิลเล็ต การทำความร้อนมีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการรีดร้อน เนื่องจากมีสภาวะอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับกระบวนการรีด
การรีดและการตกแต่งเหล็ก
การรีดเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตเหล็กรีด ในที่นี้ บิลเล็ตจะเสียรูปเนื่องจากการรีด และกระบวนการนี้มีผลกระทบที่สำคัญต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การตกแต่งขั้นสุดท้ายเป็นขั้นตอนสุดท้ายที่รับประกันคุณภาพขั้นสุดท้าย ซึ่งรวมถึงการม้วน การทำความเย็น และการยืดผม ข้อกำหนดด้านคุณภาพผลิตภัณฑ์ครอบคลุมหลายแง่มุม รวมถึงรูปทรงเรขาคณิต ความแม่นยำของมิติ โครงสร้างภายในและคุณสมบัติ และการตกแต่งพื้นผิว ขั้นตอนสุดท้ายในการผลิตเหล็กรีด มีหน้าที่รับผิดชอบในการรับรองคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย เนื้อหาของกระบวนการตกแต่งขั้นสุดท้ายจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์ แต่โดยทั่วไปจะรวมถึงการม้วน การทำความเย็นหลังการกลิ้ง การยืดผม การอบร้อนขั้นสุดท้าย การทำความสะอาดพื้นผิว และการทาสี
วิธีการรีดเหล็ก
การรีดร้อนและการรีดเย็น
การรีดร้อนจะดำเนินการที่อุณหภูมิสูง ในขณะที่การรีดเย็นจะดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง ความแตกต่างจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ของโลหะ แท่งเหล็กหรือแท่งเหล็กนั้นเปลี่ยนรูปร่างและแปรรูปได้ยากที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้นจึงได้รับความร้อนที่ระหว่าง 1100 องศาถึง 1250 องศาสำหรับการรีด กระบวนการนี้เรียกว่าการรีดร้อน การรีดที่อุณหภูมิห้องโดยทั่วไปถือเป็นการรีดเย็น จากมุมมองของโลหะวิทยา ความแตกต่างระหว่างการรีดร้อนและการรีดเย็นจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ของโลหะ การกลิ้งต่ำกว่าช่วงอุณหภูมิการตกผลึกซ้ำที่ 450 องศาถึง 600 องศาถือเป็นการรีดเย็น ในขณะที่การกลิ้งเหนือช่วงอุณหภูมินี้ถือเป็นการรีดร้อน
ตามยาวและแนวขวาง-แบบกลิ้ง
ในการกลิ้งตามยาว ชิ้นงานจะเคลื่อนที่ตั้งฉากกับแกนม้วน ในการกลิ้งขวาง- ชิ้นงานจะหมุนรอบเส้นกึ่งกลาง ขนานกับแกนม้วน การรีดตามยาวหรือที่เรียกว่าการรีดตามยาวเป็นกระบวนการรีดที่พบบ่อยที่สุด ในวิธีนี้ วัสดุที่รีดจะเคลื่อนผ่านระหว่างลูกกลิ้งหมุนตัวนับ-สองตัว โดยเคลื่อนที่ในแนวตั้งฉากกับแกนลูกกลิ้ง โดยที่ชิ้นงานจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าผ่านช่องว่างระหว่างหน้าลูกกลิ้ง ในทางกลับกัน การกลิ้งข้าม-เกี่ยวข้องกับการที่ชิ้นงานหมุนระหว่างลูกกลิ้งรอบเส้นกึ่งกลางของมันเอง โดยมีเส้นกึ่งกลางขนานกับแกนม้วน และอยู่ภายใต้แรงกดในทิศทางตามขวางเท่านั้น
ระบบกระบวนการรีด
ระบบการเปลี่ยนรูปแบบโรลลิ่งส
ระบบการเปลี่ยนรูปกลิ้งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนรูปทั้งหมดและการกระจายไปยังหน่วยกลิ้งต่างๆ ระบบการเปลี่ยนรูปส่วนเหล็กสะท้อนให้เห็นในการออกแบบผ่าน โดยครอบคลุมถึงการเสียรูปทั้งหมดตั้งแต่วัตถุดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปภายใต้เงื่อนไขการรีดเฉพาะ จำนวนรอบการรีด การกระจายของการเสียรูประหว่างหน่วยการรีดต่างๆ และวิธีการรีด ในการผลิตชิ้นส่วนเหล็ก ชิ้นงานจะถูกรีดผ่านการผ่านต่อเนื่องกัน ดังนั้นระบบการเปลี่ยนรูปของส่วนเหล็กจึงสะท้อนให้เห็นในการออกแบบพาสเป็นหลัก การออกแบบการส่งผ่านครอบคลุมหลายแง่มุม รวมถึงการกำหนดการส่งผ่าน การกระจายสัมประสิทธิ์การยืดตัว การออกแบบโปรไฟล์หน้าตัด- และการออกแบบการส่งผ่านแบบม้วน
ระบบอุณหภูมิแบบโรลลิ่งส
มีการระบุอุณหภูมิของชิ้นงานในแต่ละขั้นตอน โรงรีดที่ทันสมัยมีอุปกรณ์ในการควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำ ระบบนี้จะระบุอุณหภูมิเริ่มต้นและสิ้นสุดของชิ้นงานในระหว่างกระบวนการรีด โรงรีดสมัยใหม่มักติดตั้งอุปกรณ์ เช่น ถังเก็บน้ำตรงกลาง เพื่อควบคุมอุณหภูมิในแต่ละขั้นตอนอย่างแม่นยำ ในระหว่างการรีดส่วนเหล็ก พารามิเตอร์ที่สำคัญหลายประการจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด รวมถึงอุณหภูมิเริ่มต้นของการรีด อุณหภูมิการกลิ้งขั้นสุดท้าย อุณหภูมิการเปลี่ยนรูป อุณหภูมิการทำความเย็นเริ่มต้น อุณหภูมิการทำความเย็นระดับกลาง อุณหภูมิเตียงล่าง และอุณหภูมิเตียงทำความเย็นที่ต่ำกว่า
การควบคุมความเร็วการหมุน
การควบคุมความเร็วเชิงเส้นของลูกกลิ้งในแต่ละรอบเพื่อให้แน่ใจว่าอัตราการไหลของโลหะเท่ากันเป็นสิ่งสำคัญ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับกฎข้อบังคับเฉพาะสำหรับความเร็วเชิงเส้นของลูกกลิ้งในแต่ละรอบและในขั้นตอนต่างๆ ของกระบวนการรีด หรือที่เรียกว่ากฎข้อบังคับความเร็ว โรงงานรีดประเภทต่างๆ มีข้อกำหนดและข้อบังคับด้านความเร็วเฉพาะของตนเอง ในโรงรีดแบบต่อเนื่อง การรักษาอัตราการไหลของโลหะให้เท่ากันบนแท่นทั้งหมดเป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งทำได้โดยการควบคุมและปรับความเร็วการหมุนของโรงรีดแต่ละแห่ง
อุปกรณ์กลิ้ง
การจำแนกประเภทของอุปกรณ์กลิ้ง
อุปกรณ์เครื่องจักรกลในโรงรีดสามารถแบ่งออกเป็นรถไฟหลักและอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ ตามหน้าที่ ลูกกลิ้งเป็นส่วนประกอบหลักของรถไฟหลัก และประเภทของลูกกลิ้งจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการใช้งาน อุปกรณ์หลักที่ทำให้โลหะเปลี่ยนรูปภายในม้วนหมุนเรียกว่ารถไฟหลักของโรงรีด ส่วนประกอบหลักของรถไฟหลัก ได้แก่ มอเตอร์หลัก เครื่องจักรส่งกำลัง และโรงรีด การกำหนดค่าจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการจัดเรียงของโรงสี วิธีการขับเคลื่อน และกลไกการส่งกำลัง ตัวอย่างเช่น โดยทั่วไปโรงรีดจะประกอบด้วยโครง ลูกกลิ้ง อุปกรณ์ปรับลูกกลิ้ง อุปกรณ์ปรับสมดุลลูกกลิ้ง และแบริ่งลูกกลิ้ง
ลูกกลิ้งซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของรถไฟหลักสามารถแบ่งได้เป็นสามประเภทหลัก: ลูกกลิ้งโรงสีแบบแผ่นและแบบแถบ ลูกกลิ้งโรงสีแบบตัดส่วน และลูกกลิ้งโรงสีแบบท่อ ขึ้นอยู่กับประเภทของโรงสี โดยทั่วไปแล้วม้วนโรงสีเพลทและแถบจะมีรูปทรงกระบอก ม้วนแถบรีดร้อน-มีกระบอกเว้าเล็กน้อยเพื่อรักษารูปร่างที่ดีแม้จะมีการขยายตัวเนื่องจากความร้อน ในขณะที่ม้วนแถบรีดเย็น-มีกระบอกนูนออกมาเล็กน้อยเพื่อรักษารูปร่างที่ดีเยี่ยมภายใต้แรงดัดงอ ม้วนโรงสีส่วนมีร่อง และเลย์เอาต์ของมันต้องมีการออกแบบอย่างระมัดระวังโดยอิงตามกระบวนการรีดสำหรับเหล็กหน้าตัด ลูกกลิ้งที่ใช้ในการรีดท่อได้รับการออกแบบตามหลักการของการกลิ้งขวาง-และอาจเป็นรูปกรวย -รูปกลอง หรือรูปแผ่นดิสก์-
