Валки прокатные (бандажи)
  • valki
  • zd_ru_02

Валки или вальцы – это основной узел брикетного пресса или гранулятора — прессующий рабочий орган, предназначенный для непосредственного сжатия материала с целью получения гранул или брикетов. Вальцовые рабочие органы работают по принципу прокатки. Они представляют собой пару вращающихся один навстречу другому цилиндрических вальцов, захватывающих прессуемый материал и уплотняющих его.

Поэтому  эксплуатационные характеристики валков оказывают влияние на производительность всего брикетного пресса и качество выпускаемой продукции. Актуальна проблема повышения эксплуатационных характеристик валков и, в первую очередь, их стойкости в условиях контакта с абразивными материалами.
Основные эксплуатационные свойства валков достигаются путем соответствующего регулирования механических свойств валкового материала (твердость, пластичность, шероховатость, ударную вязкость, временное сопротивление и др.) В настоящее время применяют как чугунные, так и стальные прокатные валки, причем на долю чугунных валков приходится 65 % всего производимого объема валков.

К числу эффективных мероприятий по повышению износостойкости, являющейся наиболее важной эксплуатационной характеристикой качества валков, можно отнести повышение их поверхностной твердости и увеличение содержания углерода и хрома в валковых сталях.
Однако увеличение содержания углерода в стали, и повышение твердости валков отрицательно сказываются  на сопротивлении  выкрошиванию.

Природа разрушения рабочей поверхности чугунных валков несколько иная. Проведенные наблюдения показали, что при разрушении поверхности калибров полутвердых чугунных валков можно отметить две последовательные стадии: стадию точечной выработки (после переточки валков), когда выкрашиванию подвергаются только отдельные микроплощадки поверхности бочки валка, и стадию интенсивного разрушения всей рабочей поверхности валка.
Точечная выработка первоначально возникает в местах выхода свободного графита на поверхность валка и далее развивается по всему перлитному полю, ослабленному включениями графита.

К числу факторов, ускоряющих механический износ прокатных валков, следует отнести внутренние превращения в металле, наличие в кристаллической решетке слабых участков, различные дефекты и в некоторых случаях стыки кристаллов. В процессе деформации эти слабины являются зародышами микротрещин и микрощелей, которые с течением времени все больше увеличиваются в объеме. Раз начавшись, разрушение будет продолжаться, если продолжают действовать усилия деформации.

Резкое повышение стойкости прокатных валков может быть достигнуто путем увеличения твердости их рабочего слоя. Чем больше суммарная поверхность карбидных включений, чем мельче зерно и карбидные частицы, тем больше твердость валков и выше их стойкость против истирания.
Высокие эксплуатационные качества присущи валкам, в которых графитные включения шаровидной формы. Высокая износостойкость таких валков объясняется формой графита, который в процессе работы выкрашивается с минимальным нарушением металлической основы. При этом сама основа благодаря большой стойкости тоже выкрашивается меньше.

Износостойкость чугуна с графитом шаровидной формы больше, чем стали с повышенной поверхностной твердостью. При изменении пластинчатой формы графита на шаровидную стойкость прокатных валков из серого чугуна повышается на 30 – 40%, так как уменьшается разгар и износ калибров.
Перспективно применение валков из чугуна с низким содержанием фосфора, выполненных из магниевого, особенно низколегированного чугуна.
Валки из низкофосфористого чугуна характеризуются более высокими механическими свойствами (прочностью, удлинением, ударной вязкостью, стойкостью) по сравнению с валками из обычного чугуна. Они на 30 – 50% прочнее обычных, причем их стойкость почти в 3 раза выше. Увеличение стойкости против износа, выкрашивания и поломок достигается за счет уменьшения фосфора, количество которого равно 0,06 – 0,10%. При пониженном содержании фосфора в микроструктуре валков почти отсутствуют фосфиды (хрупкие составляющие структуры валкового чугуна), содержится большое количество феррита в серой зоне.

Отсутствие в микроструктуре валков хрупких составляющих, образующихся в чугуне, содержащем более 0,10% фосфора, способствует повышению прочности сердцевины, увеличению вязкости и износостойкости отбеленного рабочего слоя.
Недостатком валков из низкофосфористого чугуна является пониженная твердость отбеленной и серой зон. Снижение фосфора (без специальных мер) на 0,1% приводит к уменьшению твердости рабочей поверхности валков на 8 – 10 единиц по Бринеллю.

Прогрессивным средством увеличения стойкости прокатных валков против износа и поломок является легирование металла. Замечено, что в чугуне положительное влияние легирующих элементов на износ часто превосходит их влияние на механические свойства. Легирующие элементы способствуют измельчению зерна, изменяют форму графита, структуру металлической основы, состав и строение карбидов, повышают эффективность термической обработки, сообщают валкам повышенную прочность, твердость и стойкость. Повышению твердости поверхности способствует легирование чугуна хромом, ванадием, молибденом, никелем и бором.
Обычно валки изготавливают с формующими ячейками в виде симметричных полуформ будущих брикетов.

Валки брикетных машин классифицируются в зависимости от конструкции, цельные, монолитные или сегментные. Цельные валки, как видно из названия, имеют неразъемное соединение с валом. Эти валки, как правило, изготовлены из нержавеющей стали или же слоя износостойкого материала приваренного по окружности для защиты от коррозии. Цельные валки могут быть подвержены паровым нагревам или же водяным охлаждениям. Обычно их не применяют для абразивных материалов. Монолитные валки или шины наиболее часто используются для брикетирования и состоят из сменных колец, установленных на валах. Валки изготовлены из износостойких и коррозионностойких материалов. В отличие от цельных валков, в которых применяются компромиссные материалы, монолитные валки могут быть изготовлены из наиболее подходящих материалов. Сегментированные валки изготовлены из сегментов, которые механически крепятся к валу. Преимущества сегментных валков очевидны для всех, кто когда–либо менял обычные валки, так валки этого типа были предметом длительного исследования с начала брикетирования в промышленности. Сегментированные валки рекомендуются применять для брикетирования горячих и абразивных материалов, и изготовленных из материалов, пригодных для такого использования. Механическая конструкция валков влияет на такие важные характеристики, как надежность, простота обслуживания и стоимость эксплуатации. Эффективность валков зависит от их геометрии.

Энергоемкость вальцовых рабочих органов меньше энергоемкости других, применяемых в других способах брикетирования. Однако попытка их практического применения успеха не имела из-за следующих причин. Для получения большой степени уплотнения корма, которое имеет место при брикетировании, необходимы вальцы очень больших диаметров, что приводит к высокой материалоемкости конструкции. Многоступенчатое уплотнение несколькими парами вальцов позволяет применять вальцы малых диаметров, но при этом усложняется конструкция. Для получения брикетов одинаковой плотности подача материала на один оборот вальца должна быть постоянной, что является трудноосуществимой задачей.
И последнее, вальцовый рабочий орган может обеспечить необходимую для получения качественных брикетов выдержку спрессованного материала под давлением только при очень низких скоростях вращения вальцов, что ведет к снижению производительности пресса.

Прайс-лист