Demir cevherinden nihai ürüne kadar çelik üretimi temel olarak dört aşamadan oluşur: sinterleme, demir üretimi, çelik üretimi ve haddeleme. Önceki makalelerde çelik üretiminin temel yönlerini ayrıntılı olarak araştırdık. Şimdi külçeden bitmiş ürüne kadar üretim sürecini daha derinlemesine inceleyerek çelik haddeleme sürecine odaklanacağız. Modern çelik fabrikalarında çelik üretiminin son aşaması olan haddelemenin önemi yadsınamaz.
Çelik Haddelemeye Genel Bakış
Çelik haddeleme, çelik üretiminde önemli bir adımdır. Çelik külçeleri dönen silindirler arasında plastik deformasyona uğratarak istenilen boyut ve şekle dönüştürür. Çelik haddeleme işlemi, kütük hazırlama, ısıtma, haddeleme ve bitirme işlemlerini kapsayan, dikkatle tasarlanmış bir işlemdir. Dönen merdaneler arasında şekil değişimi yapılarak istenilen ürün formuna ulaşılır.
Çelik haddeleme, bir çelik külçenin veya kütüğün şeklini değiştirmek için dönen silindirler arasında gerçekleştirilen bir basınçla-oluşturma işlemidir. Dikkatlice tasarlanmış bu süreç, çelik haddeleme sürecinin tamamını oluşturan birden fazla adımdan oluşur.
Çelik Haddeleme Prosesinin Detaylı Açıklaması
Fatura Hazırlama ve Isıtma
Fatura hazırlığı yüzey işlemlerini ve ısıl işlemleri içerir. Isıtma, haddeleme için gerekli sıcaklık koşullarını sağlar ve sıcak haddeleme işleminde özellikle önemli bir adımdır. Bu, çelik haddeleme üretimindeki ilk adımdır ve yüzey kusurlarının temizlenmesini, tortunun giderilmesini ve kütüğün ön-ısıl işleme tabi tutulmasını içerir. Isıtma, haddeleme işlemi için gerekli sıcaklık koşullarını sağladığından sıcak haddeleme işleminde özellikle önemlidir.
Çelik Haddeleme ve Bitirme
Haddeleme, çelik haddeleme üretiminde merkezi adımdır. Burada kütük haddeleme yoluyla deforme olur ve bu sürecin nihai ürünün kalitesi üzerinde belirleyici bir etkisi vardır. Bitirme, nihai kaliteyi sağlayan son adımdır ve sarma, soğutma ve düzleştirmeyi içerir. Ürün kalitesi gereksinimleri, geometrik şekil, boyutsal doğruluk, iç yapı ve özellikler ve yüzey kalitesi dahil olmak üzere birçok hususu kapsar. Çelik haddeleme üretiminde son adım olarak nihai ürün kalitesinin sağlanmasından sorumludur. Bitirme işleminin içeriği, ürünün teknik gereksinimlerine bağlı olarak değişir ancak genellikle sarma,-haddeleme sonrası soğutma, düzleştirme, son ısıl işlem, yüzey temizleme ve boyamayı içerir.
Çelik Haddeleme Yöntemleri
Sıcak Haddeleme ve Soğuk Haddeleme
Sıcak haddeleme yüksek sıcaklıklarda, soğuk haddeleme ise oda sıcaklığında gerçekleştirilir. Fark, metalin yeniden kristalleşme sıcaklığına bağlıdır. Çelik külçelerin veya kütüklerin oda sıcaklığında deforme edilmesi ve işlenmesi zordur, bu nedenle haddeleme için 1100 derece ila 1250 derece arasında ısıtılırlar. Bu işleme sıcak haddeleme denir. Oda sıcaklığında gerçekleştirilen haddeleme genellikle soğuk haddeleme olarak kabul edilir. Metalurjik açıdan bakıldığında, sıcak ve soğuk haddeleme arasındaki ayrım, metalin yeniden kristalleşme sıcaklığına dayanmaktadır. 450 derece ile 600 derece arasındaki yeniden kristalleşme sıcaklığı aralığının altındaki haddeleme soğuk haddeleme olarak kabul edilirken, bu sıcaklık aralığının üzerindeki haddeleme sıcak haddeleme olarak kabul edilir.
Boyuna ve Çapraz{0}}Yuvarlanma
Boyuna haddelemede iş parçası haddeleme eksenine dik olarak hareket eder; Çapraz-haddelemede iş parçası, yuvarlanma eksenine paralel olarak merkez çizgisi etrafında döner. Boyuna haddeleme olarak da bilinen boyuna haddeleme, en yaygın haddeleme işlemi türüdür. Bu yöntemde, haddelenmiş malzeme, ters yönde dönen iki merdanenin arasından geçer, iş parçası merdane yüzleri arasındaki boşluktan ileri doğru hareket ederken, merdane eksenine dik olarak hareket eder. Öte yandan çapraz haddeleme, iş parçasının merdaneler arasında kendi merkez çizgisi etrafında, merkez çizgisi merdane eksenine paralel olacak şekilde dönmesini içerir ve yalnızca enine yönde basınca maruz kalır.
Haddeleme Proses Sistemi
Yuvarlanma Deformasyon Sistemi
Yuvarlanma deformasyon sistemi, toplam deformasyonu ve bunun çeşitli haddeleme üniteleri arasındaki dağılımını içerir. Çelik kesit deformasyon sistemi geçiş tasarımına yansıtılmıştır. Belirli haddeleme koşulları altında ham maddeden son ürüne kadar olan toplam deformasyonu, haddeleme geçişlerinin sayısını, deformasyonun çeşitli haddeleme üniteleri arasındaki dağılımını ve haddeleme yöntemini kapsar. Çelik profillerin üretiminde iş parçası birbirini takip eden geçişlerle pasodan geçirilir. Bu nedenle çelik kesit deformasyon sistemi öncelikli olarak geçiş tasarımına yansıtılmaktadır. Geçiş tasarımı, geçiş belirleme, uzama katsayısı dağılımı, kesit profil tasarımı ve yuvarlanma geçiş tasarımı dahil olmak üzere birçok hususu kapsar.
Yuvarlanma Sıcaklık Sistemi
Her aşamada iş parçasının sıcaklığı belirtilir. Modern haddehaneler sıcaklığı hassas bir şekilde kontrol edecek ekipmanlara sahiptir. Bu sistem, haddeleme işlemi sırasında iş parçasının başlangıç ve bitiş sıcaklıklarını belirler. Modern haddehaneler genellikle her aşamada sıcaklığı hassas bir şekilde kontrol etmek için ara su tankları gibi ekipmanlarla donatılmıştır. Çelik profil haddeleme sırasında, başlangıç haddeleme sıcaklığı, son haddeleme sıcaklığı, deformasyon sıcaklığı, başlangıç soğutma sıcaklığı, ara soğutma sıcaklığı, alt yatak sıcaklığı ve alt soğutma yatağı sıcaklığı dahil olmak üzere çeşitli temel parametrelerin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.
Yuvarlanma Hızı Kontrolü
Eşit metal akış hızının sağlanması için her geçişte merdanelerin doğrusal hızının kontrol edilmesi çok önemlidir. Bu, hız düzenlemeleri olarak da bilinen, her geçişte ve haddeleme işleminin farklı aşamalarında merdanelerin doğrusal hızına ilişkin özel düzenlemeleri içerir. Farklı tipte haddehanelerin kendilerine özel hız gereksinimleri ve düzenlemeleri vardır. Sürekli bir haddehanede, tüm tezgahlarda eşit metal akış hızının korunması çok önemlidir ve bu, her bir haddeleme hızının kontrol edilmesi ve ayarlanmasıyla elde edilir.
Haddeleme Ekipmanları
Haddeleme Ekipmanlarının Sınıflandırılması
Bir haddehanedeki mekanik ekipman, işlevlerine göre ana tren ve diğer yardımcı ekipmanlara ayrılabilir. Makaralar ana trenin temel bileşenleridir ve türleri, uygulamalarına göre değişir. Dönen merdanelerin içindeki metali deforme eden ana ekipmana haddehanenin ana dizisi denir. Ana trenin temel bileşenleri ana motoru, aktarma makinelerini ve haddehaneleri içerir. Konfigürasyonları değirmenin düzenine, tahrik yöntemine ve aktarma mekanizmasına bağlı olarak değişir. Örneğin bir haddehane tipik olarak bir çerçeve, merdaneler, merdane ayarlama aygıtları, merdane dengeleme aygıtları ve merdane yataklarından oluşur.
Ana sistemin temel bileşenleri olan valsler üç ana türe ayrılabilir: hadde tipine bağlı olarak levha ve şerit hadde merdaneleri, profil hadde merdaneleri ve boru hadde merdaneleri. Plaka ve şerit hadde merdaneleri tipik olarak silindiriktir. Sıcak-haddelenmiş şerit ruloları, termal genleşmeye rağmen iyi şekli korumak için hafif içbükey bir namluya sahipken, soğuk-haddelenmiş şerit ruloları, bükme kuvvetleri altında mükemmel şekli korumak için hafif dışbükey bir namluya sahiptir. Profil haddeleme merdaneleri yivlidir ve bunların düzeni, profil çeliğinin haddeleme işlemine dayalı olarak dikkatli bir tasarım gerektirir. Boru haddelemede kullanılan silindirler, çapraz-haddeleme prensibine göre tasarlanmıştır ve konik, tambur-şeklinde veya disk-şeklinde olabilir.
