Critérios de aplicação e seleção de rolamentos auto-lubrificantes em máquinas metalúrgicas

Máquinas metalúrgicas opera sob condições extremas de alta temperatura, cargas pesadas e contaminação severa de poeira. Os rolamentos lubrificados tradicionais frequentemente falham devido à volatilização do petróleo, deposição de carbono e entupimento, levando a desligamentos não planejados do equipamento. Rolamentos auto-lubrificantes, alavancando suas propriedades de lubrificação inerente, excel em operação livre de manutenção, resistência de alta temperatura e imunidade à contaminação, tornando-as uma escolha crítica de atualização para equipamentos metalúrgicos.

1. Aplicações típicas em máquinas metalúrgicas

1.1 Rolos de guia de segmentos de máquina de fundição contínuos

As temperaturas do rolo de fundição geralmente atingem 400 a 600 ° C, fazendo com que os mancais convencionais de graxa carbonizem e falhem. Uma fábrica de siderúrgicas domésticas adotou rolamentos auto-lubrificantes baseados em grafite (CUSN10 20% grafite). Após seis meses de operação contínua na zona de resfriamento secundária de um rodízio contínuo, o desgaste foi de apenas 0,3 mm-três vezes mais do que os rolamentos lubrificados por graxa-sem necessidade de reabastecimento de óleo.

Os dados de uma fábrica de siderúrgicos espanhóis mostram que, sob condições de alta temperatura, esses rolamentos mantêm um coeficiente de atrito estável de 0,12-0,15, reduzindo os defeitos de arranhões na superfície em lajes fundidas em 45%.

1.2 rolamentos de rolamento de moinho de rolagem a quente

Sob pressões rolantes superiores a 2.000 toneladas, baseadas em metal Rolamentos auto-lubrificantes (por exemplo, liga de cobre apoiada por aço) pode suportar pressões superficiais de até 80 MPa. O estudo de caso de fita de listras quente de 2.250 mm de Thyssenkrupp demonstrou que os ciclos de substituição de rolamentos de rolamento de suporte se estenderam de 3 a 12 semanas, economizando 1,2 milhão de euros anualmente nos custos de manutenção.

Projeto resistente ao impacto: uma estrutura composta de várias camadas (revestimento de PTFE de camada de pó de cobre em aço traseiro de aço) tolera cargas de impacto pico de 120 MPa durante o rolamento.

1.3 Distribuidores de topo do forno de explosão

Na alta temperatura, os ambientes de gás empoeirados (300 ° C, 200 g/m³ de concentração de poeira), rolamentos auto-lubrificantes à base de cerâmica (por exemplo, si₃n₄ bn) Excel. A retrofit de Baosteel 2022 mostrou que a vida útil do distribuidor aumentou de 2 meses para 8 meses, com a resistência à poeira melhorando em 60%.

1.4 Grupos de rolos de tensão do moinho de rolamento frio

Precision Cold Rolling exige rolamentos de baixa vibração. Uma empresa japonesa empregou rolamentos auto-lubrificantes baseados em PI (poliimida), alcançando valores de vibração ≤1,5 ​​μm a 1.200 m/min de velocidade da linha-50% menor que as soluções convencionais-consumindo a tolerância à espessura da tira de ± 0,5 μm.

2. Critérios de seleção -chave e especificações técnicas

2.1 Resistência de alta temperatura

2.2 Resistência à contaminação e resistência ao desgaste

A poeira metalúrgica (Fe₃o₄, SiO₂) possui uma dureza MOHS de 6, exigindo materiais com dureza da superfície ≥HB200. Os testes de terceiros mostram que os rolamentos auto-lubrificantes revestidos com WC reduzem as taxas de desgaste em 70% em comparação com os rolamentos padrão em ambientes com poeira de 10% de alumina.

Por ISO 4378-1, os rolamentos metalúrgicos devem passar nos testes de erosão da areia de quartzo de 100 horas (taxa de fluxo 15 m/s).

2.3 Verificação da capacidade de carga

Carga estática: Os rolamentos à base de cobre sinterizados devem suportar pressões estáticas da superfície ≥100 MPa (padrão GB/T 23894).

Carga dinâmica: os rolamentos da fábrica de rolagem devem atender aos fatores de carga dinâmicos ≥3,0 (padrão DIN 732).

2.4 Compatibilidade de expansão térmica
O equipamento metalúrgico geralmente experimenta deformação térmica. Controle a diferença nos coeficientes de expansão térmica entre rolamentos e substratos:

O substrato de aço (CTE 12 × 10⁻⁶/° C) combina bem com rolamentos à base de cobre (CTE 18 × 10⁻⁶/° C).

Os rolamentos de cerâmica (CTE 3 × 10⁻⁶/° C) requerem estruturas de compensação de expansão.

2.5 Análise de custo-efetividade
De acordo com o relatório de mercado de rolamentos de máquinas metalúrgicas de 2023, os rolamentos auto-lubrificantes custam 30 a 50% mais inicialmente, mas reduzem os custos totais de manutenção em 60%:

Um moinho de aço de tamanho médio cortou os custos de manutenção contínua da linha de fundição de ¥ 820.000 a ¥ 350.000 anualmente.

O tempo de substituição do rolamento do moinho de rolamento caiu de 16 horas para 4 horas por instância.

3. Tendências da indústria e recomendações de seleção

3.1 Tendências tecnológicas

Materiais de condição extrema: rolamentos de alumínio reforçados com diborídeos de titânio (TIB₂) suportam 1.000 ° C e pesam 1/3 de aço.

Monitoramento de Condições Inteligentes: O SKF da Suécia oferece rolamentos com sensores integrados de temperatura/vibração para alertas de sobrecarga ou desgaste em tempo real.

3.2 Dicas de seleção prática

Priorize os produtos certificados para a ISO 4378 (teste de rolamento deslizante) e ASTM E228 (teste de coeficiente de expansão térmica).

Aumente as folgas do rolamento em 20 a 30% em relação aos projetos padrão para compensar a expansão térmica em aplicações metalúrgicas.

Solicite relatórios de teste de teste de ambiente de poeira fornecidos por fornecedores (preferencialmente com teste combinado de carga de carga de impacto de alta temperatura).

Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. tem especializado em rolamento auto-lubrificante em P&D e fabricação por mais de uma década, obtendo feedback positivo de clientes de máquinas metalúrgicas. Para perguntas, entre em contato: [email protected] .