Critères d'application et de sélection des roulements d'auto-lubrification dans les machines métallurgiques

Les machines métallurgiques fonctionnent dans des conditions extrêmes de température élevée, de charges lourdes et de contamination sévère de poussière. Les roulements lubrifiés traditionnels échouent fréquemment en raison de la volatilisation de l'huile, du dépôt de carbone et du colmatage, conduisant à des arrêts d'équipement imprévus. Roulements d'auto-lubrification, tirant parti de leurs propriétés de lubrification inhérente, excellent en fonctionnement sans entretien, résistance à haute température et immunité de contamination, ce qui en fait un choix de mise à niveau critique pour l'équipement métallurgique.

1. Applications typiques dans les machines métallurgiques

1.1 Rouleaux de guide de segment de machine à coulée continue

Les températures à rouleaux de coulée atteignent souvent 400 à 600 ° C, ce qui fait carboniser et échouer à graisse conventionnelle. Un aciérial domestique a adopté des roulements auto-lubrifiants à base de cuivre incorporés en graphite (CUSN10 20% de graphite). Après six mois de fonctionnement continu dans la zone de refroidissement secondaire d'un lanceur de sorts, l'usure n'était que de 0,3 mm - trois fois plus longtemps que les roulements à graisse - sans avoir besoin de réapprovisionnement en huile.

Les données d'un aciérial espagnol montrent que dans des conditions à haute température, ces roulements maintiennent un coefficient de frottement stable de 0,12 à 0,15, réduisant les défauts de grattage de surface dans les dalles de moulage de 45%.

1.2 Roulements roulants à chaud

Sous des pressions roulantes dépassant 2 000 tonnes, à base de métal Roulements d'auto-lubrification (par exemple, alliage de cuivre à dos acier) peut résister aux pressions de surface jusqu'à 80 MPa. L'étude de cas de 2 250 mm de cas de 2 250 mm de la Thyssenkrupp a démontré que les cycles de remplacement des roulements de rouleau de support prolongés de 3 semaines à 12 semaines, ce qui permet d'économiser 1,2 million d'euros par an en coûts de maintenance.

Conception résistante à l'impact: Une structure composite multicouche (couche de poudre de cuivre en acier en acier PTFE revêtement) tolère les charges d'impact de pointe de 120 MPa pendant le roulement.

1.3 Distributeurs supérieurs du haut fourneau

Dans des environnements de gaz poussiéreux à haute température (300 ° C, 200 g / m³ Concentration de poussière), les roulements auto-lubrifiants en céramique (par exemple, si₃n₄ bn) excellent. La modernisation de Baosteel en 2022 a montré que la durée de vie du distributeur est passée de 2 mois à 8 mois, la résistance à la poussière s'améliorant de 60%.

1.4 Groupes de rouleaux à froids à froid

Précision Les roulements à froid exigent des roulements à faible vibration. Une entreprise japonaise a utilisé des roulements auto-lubrifiants basés sur Pi (polyimide), atteignant des valeurs de vibration ≤ 1,5 μm à 1 200 m / min de vitesse de ligne - 50% inférieure aux solutions conventionnelles - tolérance d'épaisseur de bande d'inscription de ± 0,5 μm.

2. Critères de sélection des clés et spécifications techniques

2.1 Résistance à haute température

2.2 Résistance à la contamination et résistance à l'usure

La poussière métallurgique (Fe₃o₄, Sio₂) a une dureté MOHS de 6, nécessitant des matériaux avec une dureté de surface ≥ HB200. Les tests tiers montrent que les roulements auto-lubrifiants enduits de WC réduisent les taux d'usure de 70% par rapport aux roulements standard dans des environnements avec 10% de poussière d'alumine.

Par ISO 4378-1, les roulements métallurgiques doivent passer des tests d'érosion de sable de quartz ≥ 100 heures (débit de 15 m / s).

2.3 Vérification de la capacité de charge

Charge statique: les roulements à base de cuivre fritté doivent résister aux pressions de surface statiques ≥ 100 MPa (GB / T 23894 standard).

Charge dynamique: les roulements à rouleaux doivent répondre à des facteurs de charge dynamique ≥3,0 (standard DIN 732).

2.4 Compatibilité de l'expansion thermique
L'équipement métallurgique subit souvent une déformation thermique. Contrôlez la différence de coefficients de dilatation thermique entre les roulements et les substrats:

Le substrat en acier (CTE 12 × 10⁻⁶ / ° C) se marie bien avec des roulements à base de cuivre (CTE 18 × 10⁻⁶ / ° C).

Les roulements en céramique (CTE 3 × 10⁻⁶ / ° C) nécessitent des structures de compensation d'expansion.

2.5 Analyse de rentabilité
Selon le rapport sur le marché des roulements de machines métallurgiques 2023, les roulements d'auto-lubrification coûtent 30 à 50% plus initialement mais réduisent les coûts de maintenance totaux de 60%:

Un aciler de taille moyenne a réduit les coûts de maintenance des lignes de coulée continue de 820 000 à 350 000 ¥ par an.

Le temps de remplacement des roulements roulants est passé de 16 heures à 4 heures par instance.

3. Tendances de l'industrie et recommandations de sélection

3.1 Tendances technologiques

MATÉRIAUX DE CONDITION EXTRÊME: Les roulements en aluminium renforcés de diborure de titane (TIB₂) résistent à 1 000 ° C et pèsent 1/3 d'acier.

Surveillance des conditions intelligentes: le SKF suédois propose des roulements avec des capteurs de température / vibration intégrés pour des alertes de surcharge ou d'usure en temps réel.

3.2 Conseils de sélection pratiques

Prioriser les produits certifiés en ISO 4378 (tests de roulements coulissants) et ASTM E228 (tests de coefficient d'extension thermique).

Augmentez les dégagements de roulement de 20 à 30% par rapport aux conceptions standard pour compenser l'expansion thermique dans les applications métallurgiques.

Demandez des rapports de test de banc de poussière fournis par les fournisseurs (de préférence avec des tests de charge d'impact d'usure à haute température combinés).

Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. Spécialise dans l'auto-lubrification de la R&D et la fabrication depuis plus d'une décennie, gagnant des commentaires positifs des clients de machines métallurgiques. Pour les demandes, contactez: enquê[email protected] .