Principales caractéristiques d'un moulin moderne à barres et à sections légères

Caractéristiques principales d'un laminoir moderne à barres et profilés légers

L'objectif d'un laminoir à barres et profilés légers est de réchauffer et de laminer des billettes d'acier en barres et profilés légers. La production de barres et de profilés légers dans ces laminoirs est sujette à des changements constants. Il y a des demandes croissantes sur la qualité de ces produits ainsi que sur la flexibilité et la rentabilité de ces broyeurs. Cela a nécessité le développement de technologies et de processus nouveaux et innovants. Les laminoirs modernes à barres et à profilés légers sont des laminoirs à grande vitesse capables de laminer des barres et des profilés légers de nuances spéciales de qualité de barres et d'aciers mécaniques à des cadences de production élevées, tout en maintenant les investissements et les coûts d'exploitation à des niveaux raisonnables.

Les laminoirs modernes à barres et à profilés légers doivent répondre aux exigences suivantes.

• Haute disponibilité de l'usine associée à une productivité élevée et à des rendements élevés.
• Répondant au besoin de faible maintenance.
• Répondre au besoin de réduire la consommation d'énergie.
• Tolérances dimensionnelles étroites.
• Tolérances négatives (en poids de section).
• Aucune variation des dimensions sur toute la longueur.
• Propriétés physiques uniformes.

Pour répondre à ces exigences élevées, de nombreuses caractéristiques importantes sont incorporées dans les laminoirs modernes à barres et à profilés légers. Certains d'entre eux sont décrits ci-dessous.

• Four de réchauffage – Les laminoirs modernes à barres et profilés légers sont équipés de fours à longerons mobiles économes en énergie qui sont normalement contrôlés par ordinateur. Ces fours de réchauffage chauffent uniformément les billettes aux températures cibles aux cadences de production requises et sans traces de dérapage et sans points froids. Ces fours sont capables de recevoir des billettes froides ou chaudes comme matériau de charge dans le four. Les fours de réchauffage modernes présentent les caractéristiques suivantes :(i) une qualité supérieure des billettes chauffées, (ii) une meilleure efficacité de chauffage, (iii) une très faible consommation de carburant, (iv) une perte de calamine minimale, contribuant à l'obtention d'un rendement matière élevé, (v) une faible décarburation et donc adapté à une nuance d'acier de qualité supérieure, et (vi) une flexibilité de fonctionnement maximale et de bonnes conditions de travail, même à faible productivité.
• Cage à cylindres sans logement - Les cages à cylindres sans logement (HL) sont normalement utilisées dans les groupes de cages d'ébauche et intermédiaires dans les laminoirs modernes à barres et à profilés légers. La conception modulaire permet l'utilisation des cassettes de support HL dans toutes les configurations possibles telles que la configuration horizontale, verticale, inclinable et universelle. Les tailles de support diffèrent en fonction des dimensions nécessaires des rouleaux et des tourillons, du programme de passage, de la forme de passage ainsi que des caractéristiques de la boîte de vitesses et du moteur. Les principales caractéristiques des supports HL sont la compacité et la rigidité des composants, un faible module de flexion par roulis, un roulement à rouleaux à plusieurs rangées durable avec des cales à alignement automatique sous charge, un équilibrage sans jeu des cales, des poutres à rouleaux conçues pour un réglage simple et précis des guides et des protections, etc. Les avantages de ces cages sont (i) le gain de profondeur et d'encombrement de la fondation (ii) le produit laminé respecte les tolérances de forme et dimensionnelles requises, (iii) le gain de temps pour les changements de cage car le changement de bobine s'effectue à l'extérieur la ligne de laminage, (iv) il y a une réduction significative du temps de maintenance en raison du nombre réduit de composants et d'une accessibilité plus facile, (v) un réglage automatisé de l'écartement des rouleaux, et (vi) une flexibilité opérationnelle puisque la même unité de support peut être utilisée dans n'importe quelle position .
• Laminoir réducteur (RSM) - Il s'agit d'une technologie de laminage polyvalente et recherchée. Il est également connu sous le nom de broyeur de précision. A partir des laminoirs conventionnels existants, il est difficile de répondre aux exigences de tolérances serrées. Ceci ne peut être satisfait que difficilement et au prix d'une perte d'efficacité, notamment en ce qui concerne la perte de temps d'utilisation du broyeur et la baisse des rendements. Parfois, cela n'est pas faisable ou coûte trop cher. Dans les broyeurs d'ébauche et intermédiaires conventionnels, la tolérance du produit fini est principalement influencée par les variations de la section transversale du matériau d'alimentation dans la section de finition du broyeur. RSM tire parti des caractéristiques particulières de la technologie à 3 rouleaux, dans laquelle la propagation lors de la déformation est faible et l'efficacité de la déformation est élevée. Les avantages du broyeur réducteur sont nombreux. RSM est installé dans la ligne de laminage dans le but de laminer n'importe quelle taille de finition souhaitée à des tolérances très étroites. Il est possible d'ajuster chaque écart de rouleau sous charge et cela peut être entièrement automatisé.
• Laminage thermomécanique - Il est également connu sous le nom de laminage à basse température et est essentiellement une méthode de contrôle en ligne des propriétés finales du matériau pendant le processus de laminage. Il s'agit d'une déformation de la matière appliquée aux dernières passes du broyeur, dans les gammes de température correspondant à une recristallisation partielle ou à une suppression de recristallisation. Grâce à cela, un produit de qualité supérieure avec des propriétés métallurgiques et mécaniques améliorées peut être obtenu directement au laminoir lui-même simplement en opérant à une température de laminage plus basse. Dès que la recristallisation est supprimée, des phénomènes d'affinage des grains se produisent, entraînant une amélioration des propriétés technologiques du produit final. De plus, la qualité de surface s'améliore considérablement. Les avantages du laminage thermomécanique sont la granulométrie fine, l'évitement de la normalisation hors ligne, l'amélioration de la ténacité à basse température, de meilleures propriétés après traitement thermique pour les aciers de cémentation, un temps de recuit plus court pour l'acier à ressort, une résistance à la fatigue améliorée sur le composant final, une résistance à la traction plus élevée. résistance pour les aciers micro-alliés obtenue directement en ligne, profondeur de décarburation réduite, etc.
• Lit de refroidissement de type à crémaillère mobile - Le but du lit de refroidissement d'une conception de crémaillère mobile est de refroidir uniformément à l'air les barres laminées ou les sections légères et de les transporter de manière progressive de l'entrée du lit de refroidissement au côté décharge . Les extrémités avant des barres et des profilés légers sont également nivelées du côté de la décharge et un nombre fixe de pièces laminées sont envoyées pour une coupe à longueur finale par cisaillement à froid et mise en botte ou empilage. Le lit de refroidissement de type à crémaillère mobile est normalement d'une conception à balancier. Le mécanisme garantit que les barres et les sections légères sont uniformément positionnées sur les crémaillères. Le lit de refroidissement est généralement conçu en tenant compte de la taille la plus petite et la plus grande des barres et des profilés légers en cours de laminage, livrés à partir de la cage de finition du laminoir, et du temps de refroidissement requis pour les différentes tailles de barres et de profilés légers. La conception du lit de refroidissement de type rack dépend de barres préalablement coupées à des longueurs données, pour les ralentir, pour les transporter transversalement sur une surface de refroidissement en veillant à ce que les barres laminées ou les profilés légers dans une très large gamme de longueurs soient maintenues aussi droites que possible, pour rassembler les barres ou profilés légers à l'extrémité de la surface de refroidissement en packs prédéterminés adaptés aux exigences de la cisaille à froid, et les décharger finalement sur une table à rouleaux qui transporte les packs vers la cisaille à froid. Un lit de refroidissement typique est illustré à la figure 1

Fig 1 Un lit de refroidissement typique

• Un certain nombre de solutions sont disponibles pour la finition des barres et des profilés dans la zone de finition du laminoir. Un broyeur à barres typique comprendrait un cisaillement à froid avec une poutre de jauge tandis qu'un laminoir à profilés aurait une machine à redresser alimentant le cisaillement à froid. La préparation correcte des couches est la clé de la productivité et ceci est réalisé par le système d'alimentation des profilés. Les cisailles à froid de type volant sont également utilisées lorsque les cadences de productions sont élevées à partir du laminoir. Les redresseurs multi-lignes sont utilisés à des taux de productivité élevés. Le concept consiste à redresser les longueurs du lit de refroidissement afin d'avoir moins d'opérations d'alimentation et une meilleure utilisation des entraînements des rouleaux redresseurs. Un alignement et un centrage corrects des barres sous les rouleaux sont essentiels. Les améliorations récentes dans ce domaine sont (i) l'utilisation de l'alimentation automatique des sections vers les redresseurs, (ii) le changement rapide des jeux de rouleaux montés sur un support par chariot, un agencement motorisé de l'écartement des rouleaux, et (iv) l'ensemble de l'unité est monté sur un plate-forme qui peut être déplacée hors de la ligne pour l'entretien sans arrêter la production de l'usine. De plus, afin de pré-aligner la couche de barres sur la table à rouleaux de sortie du lit de refroidissement, un transfert de chaîne et un système d'extraction de type chariot sont généralement fournis de sorte que les barres sortent des supports du lit à la distance centrale requise entre les barres. et maintenu ainsi en le déposant doucement sur la table à rouleaux avec les chariots.
• La section de groupage et d'empilage de l'usine peut également proposer de nombreuses solutions. Une solution typique consiste en une simple fardeleuse tandis que pour les profilés, les empileurs magnétiques sont la norme. Toutes les opérations sont à mécaniser et à automatiser y compris le retrait des barres courtes ou l'étiquetage en position idéale de lecture des étiquettes. Un soin particulier est normalement apporté à la forme finale des faisceaux, avec une disposition optimale des barres et des profilés. Les gerbeurs peuvent avoir différentes conceptions en fonction des besoins. Pour un empilement précis des sections légères, le système de pendule aérien est utilisé tandis que pour les sections moyennes légères, le système d'empilage avec des aimants en dessous est utilisé.
• Le système de comptage de barres se compose d'un comptage automatique de barres qui fonctionne sur un principe optique et d'un système de séparation pour former des faisceaux. Le système de séparation est composé de trois dispositifs de transfert à chaîne fixe entre lesquels le système de comptage est installé. Le dispositif optique, associé à un générateur d'impulsions installé sur le lecteur de transfert à chaîne, effectue le comptage et l'enregistrement de chaque barre en transit sans chevauchement ni double lecture.
• Les laminoirs à barres et à profilés sont équipés de machines de liage et de cerclage pour les paquets et les piles. Ces machines sont conçues pour un fonctionnement continu, les machines de liage utilisent des fils de taille commerciale pour le liage et la tête de la machine est à commande hydraulique. Les machines de cerclage sont actionnées pneumatiquement et utilisent des feuillards en acier commerciaux de différentes largeurs disponibles. Le cerclage peut être réalisé soit par serrage soit par soudure.






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