РЕМОНТ РОЛИКОВ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ КОНЦЕРНА ESAB

Износ валков на линиях непрерывной разливки стали процесс постоянный, который превращает их ремонт в систематическую операцию на сталелитейных производствах. Концерн ESAB решает эту проблему для сталелитейных производств, ремонтных организаций и специализирующихся на этом вопросе субподрядных компаний по всему миру, внедряя ноу-хау и производя широкий спектр сварочных материалов и оборудования, с помощью которых становится возможным выполнять многие задачи.

Факторы износа валков.

Валки непрерывной отливки стали или направляющие заготовку ролики работают в очень тяжелых условиях, особенно в точке перехода раскаленной заготовки из вертикального в горизонтальное положение.

Сочетание динамического напряжения, температурного воздействия около 950оС, теплового удара, водяного охлаждения, высокого давления пара возникающего между валком и заготовкой, а также высокоабразивной поверхности вторичной окалины, дает в результате комплексный износ с коррозией, поверхностным растрескиванием, трещинами от коррозии под напряжением, усталостными трещинами и эрозией. 

Конечно, в зависимости от условий и особенностей производства на различных предприятиях могут преобладать те или иные виды износа, изменится скорость износа, но в любом случае срок службы валка весьма ограничен.

Поскольку замена валка на новый требует существенных затрат, большинство сталелитейных предприятий тратят большое количество времени на ремонт. Обычно на таких производствах имеется два комплекта прокатных валков, и в то время как один комплект находится в работе, второй ремонтируется. Ремонт может осуществляться как специализированным ремонтным подразделением предприятия, так и компаниями, работающими на субконтракной основе.

Процесс ремонта валков.

Восстановление поверхности наплавкой на данный момент является наиболее распространенным способом ремонта валков непрерывной разливки стали. В отдельных случаях используется дуговая сварка сплошной проволокой в среде защитных газов (GMAW), но наиболее популярным способом является наплавка под флюсом (SAW) с помощью проволоки или наплавочной ленты. Помимо более высокой производительности, этот способ более предпочтителен еще и по тому, что является более экологически чистым, без выделения большого количества сварочного дыма и закрытой дугой.

Также существует способ наплавки для восстановления валков с использованием самозащитной порошковой проволоки.

Наиболее часто встречаемый метод наплавки – это наплавка одиночной проволокой. Он достаточно удобен при наплавке валков различных размеров и диаметров как больших, так и малых. Однако при силе тока 400-700А достигается производительность наплавки лишь 5-9кг/ч, что несравнимо меньше, чем при использовании наплавки под флюсом двумя проволоками или ленточной наплавки. При наплавке расщепленной дугой производительность возрастает до 10-18кг/ч при силе тока 600А - 800А. Поперечные колебания могут быть добавлены как при наплавке одной проволокой, так и расщепленной дугой, что обеспечит более равномерную и плоскую форму наплавленной поверхности, которая легче поддается механической обработке.

Ленточная наплавка также имеет свои преимущества. Ширина ленты может быть подобрана в зависимости от размера валка. Для валков небольшой длины обычно используется наплавочная лента шириной 30мм, тогда как для более крупных целесообразно использование 60мм ленты или даже 200мм. В таком случае может быть достигнута производительность наплавки до 20кг/ч. К тому же перемешивание первого слоя с основным металлом весьма незначительно. Необходимые свойства наплавленного металла обычно достигаются при нанесении двух слоев. И еще одно преимущество ленточной наплавки - меньшее количество перекрытий наплавляемых слоев, которые являются наиболее «уязвимыми» местами при использовании в условиях комплексного износа.

Недостатком же наплавки с использованием ленты является ограниченный ассортимент лент и, следовательно, ограничение по их использованию.

Таблица 1. Материалы концерна ESAB для ремонта валков непрерывной разливки стали.

Из-за необходимости достичь стойкости к многофакторному износу (жаростойкость, стойкость к тепловым ударам, коррозии и абразивному износу) для восстановительной наплавки изношенных валков непрерывной разливки стали обычно используют достаточно пластичный металл мартенситной структуры с приблизительным химическим составом: 13%Cr/4%Ni/1%Mo. При использовании порошковой проволоки в сочетании с флюсом мягкая мартенситная структура наплавленного металла достигается благодаря проволоке и шихте, в ней содержащейся, в то время как флюс используется нейтральный. Ленточная наплавка производится с использованием легирующего (Ni, Mo) флюса и простой нержавеющей ленты. Такое направление в разработке вопроса ленточной наплавки было выбрано по причине большей стоимости и большей сложности производства лент из металла с мягкой мартенситной структурой, особенно в небольших количествах.

Таблица 2. Плюсы и минусы различных процессов наплавки валков.

*В зависимости от диаметра валка

Конкретные технологические параметры наплавки для рассматриваемых процессов приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Материал предоставил ООО "ЭСАБ Украина"