Applikations- och urvalskriterier för självsmörjande lager i metallurgiska maskiner

Metallurgiska maskiner fungerar under extrema förhållanden med hög temperatur, tunga belastningar och svår dammföroreningar. Traditionella smörjlager misslyckas ofta på grund av oljeför volatilisering, kolavlagring och tilltäppning, vilket leder till oplanerade avstängningar av utrustning. Självsmörjande lager, utnyttjar sina inneboende smörjegenskaper, utmärker sig i underhållsfri drift, hög temperaturmotstånd och föroreningsimmunitet, vilket gör dem till ett kritiskt uppgraderingsval för metallurgisk utrustning.

1. Typiska applikationer i metallurgiska maskiner

1.1 Kontinuerlig gjutmaskin Segment Guide Rollers

Gjutrulltemperaturer når ofta 400–600 ° C, vilket orsakar konventionella fettsmörjlager att kolsyra och misslyckas. Ett inhemskt stålverk antog grafitinlagd kopparbaserade självsmörjande lager (CUSN10 20% grafit). Efter sex månaders kontinuerlig drift i den sekundära kylzonen i en kontinuerlig caster var slitage bara 0,3 mm-tre gånger längre än fettsmörjade lager-utan behov av oljepåfyllning.

Data från ett spanskt stålverk visar att under högtemperaturförhållanden upprätthåller dessa lager en stabil friktionskoefficient på 0,12–0,15, vilket minskar ytskrapfel i gjutplatta med 45%.

1.2 Hot Rolling Mill Roll -lager

Under rullande tryck som överstiger 2 000 ton, metallbaserad självsmörjande lager (t.ex. stålstödad kopparlegering) tål yttrycket upp till 80 MPa. Thyssenkrupps 2 250 mm heta stripkvarnens fallstudie visade att stödjelagringscykler förlängdes från 3 veckor till 12 veckor, vilket sparar 1,2 miljoner euro per år i underhållskostnader.

Påverkningsresistent design: En multilagerkompositstruktur (stålback kopparpulverskikt PTFE-beläggning) tolererar topppåverkan på 120 MPa under rullning.

1.3 Toppdistributörer

I högtemperatur, dammiga gasmiljöer (300 ° C, 200 g/m³ dammkoncentration), keramiska baserade självsmörjande lager (t.ex. Si₃n₄ Bn) Excel. Baosteel's 2022 eftermontering visade att distributörslivet ökade från 2 månader till 8 månader, med dammklädermotstånd som förbättrades med 60%.

1.4 Kall rullande kvarnspänningsgrupper

Precision Cold Rolling kräver lågvibreringslager. Ett japanskt företag använde PI (polyimid) -baserade självsmörjande lager, uppnådde vibrationsvärden ≤1,5 ​​μm vid 1 200 m/min linjhastighet-50% lägre än konventionella lösningar-vilket säkerställer remsjocklek tolerans på ± 0,5 μm.

2. Viktiga urvalskriterier och tekniska specifikationer

2.1 Högtemperaturmotstånd

2.2 Föroreningsmotstånd och slitmotstånd

Metallurgiskt damm (Fe₃o₄, Sio₂) har en MOHS -hårdhet på 6, vilket kräver material med ythårdhet ≥HB200. Testningstester från tredje part visar att WC-belagda självsmörjande lager minskar slitnivån med 70% jämfört med standardlager i miljöer med 10% aluminiumoxiddamm.

Per ISO 4378-1 måste metallurgiska lager passera ≥100 timmars kvartssanderosionstester (flödeshastighet 15 m/s).

2.3 Verifiering av lastkapacitet

Statisk belastning: Sintade kopparbaserade lager måste motstå statiska yttryck ≥100 MPa (GB/T 23894-standard).

Dynamisk belastning: Rullfabrikslager måste uppfylla dynamiska belastningsfaktorer ≥3,0 (DIN 732 standard).

2.4 Termisk expansionskompatibilitet
Metallurgisk utrustning upplever ofta termisk deformation. Kontrollera skillnaden i värmeutvidgningskoefficienter mellan lager och underlag:

Stålsubstrat (CTE 12 × 10⁻⁶/° C) parar väl med kopparbaserade lager (CTE 18 × 10⁻⁶/° C).

Keramiska lager (CTE 3 × 10⁻⁶/° C) kräver expansionskompensationsstrukturer.

2.5 Kostnadseffektivitetsanalys
Enligt 2023 Metallurgical Machinery Lager-marknadsrapport kostar självsmörjande lager 30–50% mer initialt men minskar de totala underhållskostnaderna med 60%:

En medelstor stålverk skär kontinuerlig gjutningslinjeunderhållskostnader från 820 000 till ¥ 350 000 per år.

Rullande kvarnbärande ersättningstid sjönk från 16 timmar till 4 timmar per instans.

3. Branschtrender och urvalsrekommendationer

3.1 Teknologiska trender

Extremkonditionsmaterial: Titandiborid (Tib₂) -förstärkta aluminiumlager tål 1 000 ° C och väger 1/3 stål.

Övervakning av smart skick: Sveriges SKF erbjuder lager med integrerade temperatur/vibrationssensorer för realtidsöverbelastning eller slitvaror.

3.2 Tips om praktiska urval

Prioritera produkter som är certifierade för ISO 4378 (glidande lagerprovning) och ASTM E228 (termisk expansionskoefficienttest).

Öka lageravstånd med 20–30% jämfört med standardkonstruktioner för att kompensera för termisk expansion i metallurgiska tillämpningar.

Begär leverantörsberoende dammmiljöbänkprovningsrapporter (företrädesvis med kombinerad hög temperatur slitstoppningstest).

Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. har specialiserat sig på självsmörjande bärande FoU och tillverkning i över ett decennium och tjänat positiv feedback från metallurgiska maskiner. För förfrågningar, kontakta: förfrå[email protected] .