용광로용 합금강 롤 표준 탄소강이 빠르게 산화하고 크리프하고 파손되는 섭씨 700도에서 섭씨 1,200도 이상의 고온 처리 구역을 통해 강철 스트립, 시트 또는 빌렛을 운반, 지지 및 안내하기 위해 연속로, 어닐링 라인, 아연 도금 라인 및 열처리 시스템 내부에 설치된 내열성 원통형 부품입니다. 합금 구성, 제조 방법 및 표면 처리의 올바른 선택은 롤 서비스 수명, 제품 표면 품질 및 용광로 작동 가동 시간을 결정하며, 이는 모두 강철 및 알루미늄 가공 라인의 경제성에 직접적인 영향을 미칩니다. 이 가이드에서는 합금강 퍼니스 롤의 작동 방식, 다양한 온도 범위에서 사용되는 합금 등급, 주조 및 제조 방법 비교 방법, 예측 및 예방해야 할 고장 모드에 대해 설명합니다.
퍼니스 롤에 표준강을 사용할 수 없는 이유
표준 탄소강은 약 섭씨 450도 이상에서 구조적 무결성을 잃고 섭씨 550도 이상에서 급격한 표면 산화를 시작하므로 연속 어닐링 및 아연 도금 라인에서 온도가 일반적으로 섭씨 900~1,100도를 초과하는 용광로 롤 서비스에 완전히 부적합합니다.
용광로 롤이 극복해야 하는 과제는 철강 공장의 다른 회전 기계 구성 요소가 직면하는 과제와 근본적으로 다릅니다.
- 고온 크리프: 고온에서 금속은 실온 항복 강도보다 훨씬 낮은 응력에서도 지속적인 하중을 받으면 소성 변형됩니다. 합금이 크리프 저항을 위해 특별히 설계되지 않은 경우 강철 스트립의 무게로 인해 섭씨 1,100도에서 작동하는 롤은 몇 주 안에 처지고 원통형 형상을 잃게 됩니다. 크롬, 니켈, 텅스텐을 합금에 첨가하면 크리프가 심각해지는 온도가 높아집니다.
- 산화 및 스케일링: 섭씨 600도 이상의 대기에서 철은 빠르게 성장하는 산화물 스케일을 형성하여 벗겨져 스트립 표면을 오염시킵니다. 18%를 초과하는 크롬 첨가는 기본 금속을 추가 산화로부터 보호하는 안정적이고 접착성 있는 산화 크롬(Cr2O3) 층을 형성합니다. 이는 퍼니스 롤에 사용되는 모든 내열 합금강의 기본 메커니즘입니다.
- 열 피로: 퍼니스 롤은 생산 시작, 중지 및 스트립 파손 중에 반복적인 열 순환을 경험합니다. 섭씨 200~400도의 온도 변동으로 인해 발생하는 열팽창 및 수축 응력으로 인해 잘못 설계된 롤에서는 몇 달 내에 표면 균열이 발생할 수 있습니다. 열 팽창 계수가 낮고 열 피로 저항이 높은 합금은 자주 순환되는 롤에 필수적입니다.
- 침탄 및 질화: 특정 용해로 대기(수소, 질소-수소 혼합물 또는 탄화수소가 풍부한 보호 가스)에서는 대기의 탄소와 질소가 롤 표면으로 확산되어 표면 근처 층을 약화시키고 파쇄를 일으킬 수 있습니다. 크롬 및 실리콘 함량이 높은 합금은 보호 산화물 장벽을 유지하여 침탄을 방지합니다.
- 기계적 마모 및 축적: 롤 표면과 움직이는 강철 스트립 사이의 직접적인 접촉은 마모를 일으키고 롤 표면에 산화물 또는 아연 축적을 유발하여 가공된 스트립에 표면 결함을 생성합니다. 롤 표면 경도, 거칠기 및 스트립 재료의 화학적 친화성은 모두 축적 민감성에 영향을 미칩니다.
퍼니스 롤에는 어떤 합금 등급이 사용됩니까?
합금강 퍼니스 롤은 섭씨 900도까지의 중간 온도 응용 분야를 위한 18~25% 크롬을 함유한 오스테나이트계 스테인리스강 등급부터 섭씨 900도~1,100도 서비스를 위한 니켈-크롬 내열 합금, 섭씨 1,100도 이상의 가장 까다로운 응용 분야를 위한 복잡한 다원소 초합금까지 구성 범위가 다양합니다.
1. 310 스테인리스강(25Cr-20Ni)
명목상 크롬 25%와 니켈 20%를 함유한 AISI 310 스테인레스강은 섭씨 800~1,050도 범위의 용광로 롤에 가장 널리 사용되는 합금으로, 내산화성, 크리프 강도 및 고합금 등급에 비해 비용 측면에서 탁월한 조합을 제공합니다. 25% 크롬 함량은 작동 온도에서 안정적이고 보호적인 크롬 산화물 스케일을 보장하며, 20% 니켈 함량은 오스테나이트 미세 구조를 안정화하고 열 피로에 대한 저항성을 제공합니다. 섭씨 850~1,000도 영역에서 대부분의 연속 어닐링로 노상 롤, 입구 및 출구 롤, 브라이들 롤은 주조 또는 가공된 310 합금으로 제조됩니다.
- 최대 연속 서비스 온도: 공기 중 섭씨 1,050도
- 밀도: 7.75g/cm3
- 섭씨 900도에서의 인장 강도: 약 120~150MPa
- 일반적인 응용 분야: 연속 어닐링로, 노멀라이징로, 용액 어닐링 라인
2. HK40 합금(25Cr-35Ni)
25% 크롬과 35% 니켈을 함유하고 탄소 첨가량이 제어된(0.35~0.45%) 원심 주조 등급인 HK40은 섭씨 1,000~1,150도 범위의 고강도 허스 롤용 표준 합금으로, 더 높은 니켈 함량과 탄화물 석출 강화 메커니즘으로 인해 310 스테인리스보다 우수한 크리프 강도를 제공합니다. HK40에 의도적으로 탄소를 추가하면 열처리 중 결정립 경계와 오스테나이트 매트릭스 내에서 침전되는 크롬 및 니켈 탄화물이 생성되어 다른 합금이 하중을 받아 처지기 시작하는 온도에서 크리프 저항을 크게 증가시키는 미세 구조 강화가 생성됩니다. HK40은 ASTM A608에 의해 지정되었으며 산업용으로 가장 철저하게 특성화된 내열 주조 합금 중 하나입니다.
- 최대 연속 서비스 온도: 섭씨 1,150도
- 섭씨 1,000도에서 100,000시간 크리프 파열 강도: 약 20~25MPa
- 일반적인 응용 분야: 워킹빔로, 푸셔로, 빌렛 및 슬래브 재가열로
- 제조 방법: 원심 주조(튜브 및 롤), 정적 주조(엔드 저널 및 플랜지)
3. HP 변성 합금(미세합금이 포함된 25Cr-35Ni)
HP 변성 합금은 탄화물 분포를 개선하고 추가적인 강화 석출물을 생성하는 니오븀(0.5~1.5%), 텅스텐(1~3%) 또는 티타늄(0.1~0.5%)을 첨가하여 HK40의 진화를 나타내며, 섭씨 1,050도 이상의 온도에서 표준 HK40에 비해 사용 수명을 30~50% 연장합니다. 니오븀 첨가는 장시간 노출 동안 표준 HK40에서 거칠어지고 강화 효과를 잃는 크롬 탄화물보다 고온에서 더 안정적인 미세한 NbC 탄화물을 형성하기 때문에 특히 효과적입니다. HP-Nb 및 HP-W 등급은 최대 서비스 온도가 섭씨 1,050도를 초과하는 새로운 용광로 설치에서 표준 HK40을 대체했습니다.
- 최대 연속 서비스 온도: 섭씨 1,150~1,200도
- HK40에 비해 서비스 수명 이점: 섭씨 1,050도 이상의 온도에서는 30~50% 더 길어집니다.
- 일반적인 응용 분야: 재가열로, 고온 담그는 구덩이의 직접적인 화염 충돌 구역
4. 극한 사용을 위한 니켈계 초합금
섭씨 1,150도 이상의 최고 온도에서는 크롬 함량이 20~30%인 니켈 기반 초합금과 알루미늄, 티타늄, 코발트, 몰리브덴을 포함한 추가 강화 요소가 가장 가혹한 용광로 구역의 롤에 사용되지만 비용은 표준 HK40보다 3~5배 더 높습니다. 이러한 합금은 철 기반 합금이 본질적으로 크리프 저항성을 갖지 않는 온도에서도 유용한 강도를 유지합니다. 이는 일반적으로 직접 화염 영역의 롤, 최대 전력의 복사 관상로 섹션 또는 처리된 재료가 극한 온도 롤 재료의 프리미엄 비용을 정당화하는 진공 및 대기 제어로의 롤에만 지정됩니다.
5. 섭씨 700도 이하 응용 분야를 위한 저합금 등급
용광로 입구 및 출구 구역, 예열 구역 및 섭씨 700도 미만에서 작동하는 냉각 구역의 경우 AISI 304, 316 및 321 스테인리스강을 포함한 저가형 합금 또는 심지어 크롬 함량이 9~12%인 합금강 등급도 상당히 감소된 재료 비용으로 적절한 산화 및 크리프 저항성을 제공합니다. 이러한 등급은 원심 주조보다는 가공된 롤 구조(용접 쉘 및 엔드 캡 설계)에 자주 사용되므로 주조 비용이 엄청나게 드는 대구경 롤에 매우 적합합니다.
퍼니스 롤의 합금 등급 비교
올바른 합금 등급을 선택하려면 롤의 작동 온도, 대기, 기계적 부하 및 예상 서비스 수명을 합금의 인증된 성능 데이터와 일치시켜야 합니다. 지정되지 않은 합금을 사용하는 것은 조기 퍼니스 롤 고장의 주요 원인입니다.
| 합금 등급 | Cr-Ni 함량 | 최대 온도(섭씨 온도) | 크리프 저항 | 산화 저항 | 상대 비용 | 일반적인 응용 |
| 304/316 SS | 18-20Cr / 8-12Ni | 700 | 낮음 | 보통 | 낮음 | 출입 구역, 냉각 구역 |
| 310SS | 25Cr / 20Ni | 1,050 | 중간 | 좋음 | 낮음-Medium | 소둔로, 아연 도금 라인 |
| HK40 | 25Cr / 35Ni | 1,150 | 높음 | 아주 좋음 | 중간 | 재가열로, 워킹빔로 |
| HP-Nb 수정됨 | 25Cr / 35Ni Nb | 1,200 | 매우 높음 | 우수 | 중간-High | 높음-temp soaking zones, direct flame |
| Ni 베이스 초합금 | 20-30Cr / 50-70Ni | 1,250 | 예외적 | 우수 | 매우 높음 | 극한 온도 구역, 진공로 |
표 1: 구성, 최대 서비스 온도, 기계적 특성 및 일반적인 응용 분야별로 비교된 합금강 용광로 롤 등급.
합금강로 롤은 어떻게 제조됩니까?
용광로용 합금강 롤은 세 가지 주요 제조 경로(원심 주조, 기계 가공을 통한 정적 주조, 단조 합금 구성 요소로 제작)로 생산되며 각 경로는 치수 정확도, 미세 구조 품질, 비용, 특정 롤 크기 및 구성에 대한 적합성 측면에서 서로 다른 절충안을 제공합니다.
원심주조
원심 주조는 대부분의 합금강 용광로 롤 쉘에 선호되는 제조 방법으로, 동일한 합금 조성의 정적 주조에 비해 우수한 기계적 특성을 지닌 조밀하고 분리가 없는 미세 구조를 생성합니다. 원심 주조에서는 용융된 합금을 300~1,500RPM으로 회전하는 회전하는 원통형 주형에 붓습니다. 원심력(일반적으로 중력의 50~100배)은 밀도가 높은 금속을 외부 벽으로 밀어내고 더 가벼운 불순물, 가스 다공성 및 슬래그 함유물을 보어 쪽으로 강제로 밀어넣어 가공을 통해 제거합니다. 결과 캐스팅에는 다음이 포함됩니다.
- 조밀한 외부 피부: 원심 주조의 가장 바깥쪽 15~25mm는 본질적으로 다공성이 0이므로 롤 배럴에 탁월한 표면 무결성과 내산화성을 제공합니다.
- 미세한 입자 구조: 냉방 주형에 대한 빠른 응고로 정주주조에 비해 미세한 입자구조를 형성하여 크리프성 및 내피로성이 향상됩니다.
- 일정한 벽 두께: 벽 두께에 대해 ± 2~3mm의 치수 제어가 가능하여 가공 공차가 최소화됩니다.
- 크기 범위: 원심주조는 외경 100~600mm, 길이 500~4,000mm의 롤쉘에 가장 경제적입니다.
정밀 가공을 통한 정적 주조
모래 또는 세라믹 주형의 정적 주조는 엔드 저널, 플랜지 및 원심 주조로 생산할 수 없는 복잡한 롤 엔드 형상에 사용되며, 작은 직경의 전체 롤 조립품이나 필요한 특정 합금에 원심 주조 툴링을 사용할 수 없는 경우에도 사용됩니다. 정적 주조에는 분리된 외부 스킨을 제거하고 가공된 표면이 건전하고 결함 없는 금속을 노출시키도록 하기 위해 더 큰 가공 여유(일반적으로 표면당 8~15mm)가 필요합니다. 내부 기공률은 상승 설계 및 제어된 응고에 의해 제어되지만 정적 주조는 일반적으로 더 거친 입자 구조와 더 큰 편석으로 인해 원심 주조 등가물보다 크리프 파단 강도가 낮습니다.
가공된 롤 구조
제작된 퍼니스 롤은 주조 또는 단조 엔드 저널에 용접된 단조 합금 튜브 또는 플레이트 섹션으로 조립되어 배럴 섹션에 고품질 단조 합금을 사용하는 동시에 주조 저널이 롤 엔드에 필요한 복잡한 형상을 제공하는 이점을 제공합니다. 가공 롤은 직경이 큰 경우(600mm 이상) 가장 경제적인 옵션이며 롤 직경이 600~1,200mm인 아연 도금 선로 섹션에서 널리 사용됩니다. 배럴과 엔드 저널 사이의 용접 조인트는 중요한 설계 요소입니다. 이는 적합한 필러 합금으로 제작되어야 하고, 잔류 응력을 완화하기 위해 적절하게 열처리되어야 하며, 사용 중 용접 균열을 방지하기 위해 설치 전에 비파괴 테스트를 거쳐야 합니다.
제조방법 비교
제조 방법의 선택은 합금강 퍼니스 롤 성능, 서비스 수명 및 비용에 큰 영향을 미칩니다. 교체 또는 신규 제작 퍼니스 롤을 지정하는 조달 엔지니어에게는 이러한 절충안을 이해하는 것이 필수적입니다.
| 요인 | 원심주조 | 정적 캐스팅 | 가공(단조) |
| 미세구조 품질 | 우수 (dense, fine grain) | 좋음 (coarser grain) | 우수 (wrought structure) |
| 크리프 강도 | 높음 | 중간 | 높음 |
| 다공성 위험 | 매우 낮음(외부 구역) | 중간 | 매우 낮음 |
| 최고의 직경 범위 | 100-600mm | 모든 크기 | 300-1,200mm |
| 복잡한 끝 형상 | 제한적 | 우수 | 좋음 (welded journals) |
| 상대 비용 | 중간 | 낮음-Medium | 중간-High |
| 리드타임 | 6~14주 | 8~16주 | 8~16주 |
표 2: 합금강 용광로 롤 제조 방법을 미세 구조 품질, 강도, 크기 성능 및 비용별로 비교했습니다.
퍼니스 롤 표면 처리가 서비스 수명을 연장하는 방법
합금강 용광로 롤에 적용되는 표면 처리는 내마모성을 개선하고, 아연 또는 산화철 축적 접착을 감소시키며, 특정 용광로 분위기 조건에서 내산화성을 강화함으로써 주조 또는 가공된 표면에 비해 배럴 서비스 수명을 50~200% 연장할 수 있습니다.
열 스프레이 코팅
합금강 용광로 롤 배럴에 적용된 알루미나(Al2O3), 크롬 산화물(Cr2O3), 지르코니아(ZrO2)를 포함하는 세라믹의 고속 산소 연료(HVOF) 및 플라즈마 스프레이 코팅은 내마모성을 크게 향상시키고 아연도금 및 어닐링 라인에서 스트립 표면 결함을 유발하는 산화철 및 산화아연 축적물의 부착을 줄입니다. 일반적으로 두께가 0.2~0.4mm인 HVOF가 적용된 산화크롬 코팅은 기본 합금강 배럴의 표면 경도가 150~250비커스인 데 비해 1,100~1,400비커스의 표면 경도 값을 달성합니다. 이러한 경도 차이는 강철 스트립과의 연마 접촉으로 인한 마모율을 극적으로 감소시킵니다. 코팅 다공성은 코팅이 산화 가스가 합금강 기판에 도달하는 경로로 작용하는 것을 방지하기 위해 1% 미만으로 최소화되어야 합니다.
용접 오버레이(하드 페이싱)
롤 배럴 표면에 스텔라이트, 니켈-크롬 경질 합금 또는 코발트-크롬 카바이드 침전물을 포함하는 고합금 재료의 용접 오버레이는 열 분사 코팅보다 훨씬 더 접착력이 강한 야금학적으로 결합된 마모 층을 제공하며 예정된 유지 관리 작업 중단 중에 이미 사용 중인 롤에 적용할 수 있습니다. 2~4mm 두께의 용접 오버레이는 PTA(플라즈마 전송 아크) 또는 서브머지드 아크 용접 공정으로 적용한 후 최종 치수로 연마됩니다. 용광로 롤의 용접 오버레이의 주요 응용 분야는 아연-철 금속간 화합물이 섭씨 450~460도에서 공격적인 침식 조건을 형성하는 용융 아연 도금 라인의 아연 욕조 롤 및 교정기 롤입니다.
확산 코팅
팩 합착 또는 화학 기상 증착(CVD) 공정을 통해 합금강 용광로 롤 표면을 알루미늄 도금 및 크로마이징하면 알루미늄 또는 크롬이 풍부한 확산 결합 표면층이 생성되어 기본 합금에 비해 향상된 내산화성을 제공하며, 특히 열팽창 불일치로 인해 열 분사 코팅이 파손되는 주기적인 온도 조건에서 더욱 그렇습니다. 310 스테인리스 롤의 알루미늄 도금 코팅은 특히 섭씨 600~1,000도 사이의 빠른 열 순환이 있는 용광로 구역에서 적은 비용으로 더 높은 합금 등급으로 이동하는 것과 동등한 내산화성 향상을 보여주었습니다.
합금강로 롤의 일반적인 고장 모드 및 이를 방지하는 방법
합금강 용광로 롤의 고장 메커니즘을 이해하면 유지보수 엔지니어는 롤 서비스 수명을 연장하고 계획되지 않은 용광로 가동 중지 시간을 줄이는 목표 검사 프로그램, 운영 절차 제어 및 재료 업그레이드를 구현할 수 있습니다.
- 열 처짐(크리프 편향): 유지보수 중 측정 시 롤 배럴의 활 모양으로 표시됩니다. 합금의 크리프 저항 한계를 초과하는 작동 온도 또는 버너 충돌로 인한 국부적인 과열에 장기간 노출되어 발생합니다. 예방 조치: 실제 용해로 작동 온도(설계 온도가 아님)를 기준으로 롤 합금 등급을 확인하고, 롤 직경을 늘려 단위 부하를 줄이거나 크리프 강도가 더 높은 합금으로 업그레이드하십시오.
- 표면 산화 및 스케일링: 스케일 형성 및 파손으로 인해 롤 배럴 직경이 점진적으로 손실됩니다. 작동 온도에 맞지 않는 크롬 함량 또는 과도한 수분이나 황 화합물을 함유한 노 분위기로 인해 가속화됩니다. 예방: 섭씨 900도 이상에서 사용하려면 최소 25% 크롬이 함유된 합금을 지정하십시오. 퍼니스 분위기 조성을 모니터링하고; 수소 분위기 용광로의 이슬점을 줄입니다.
- 열피로 균열: 반복되는 열 순환 하에서 표면 불연속성에서 시작되고 내부로 전파되는 원주 방향 또는 축 방향 표면 균열입니다. 빈번한 용광로 가동, 스트립 파손 또는 급격한 온도 변화를 겪는 롤에서 가장 널리 사용됩니다. 예방: 시동 중 용해로 램프 속도를 제어하여 구현합니다. 열팽창 계수가 낮은 합금을 사용하십시오. 설치 전에 새 롤의 제어된 쇼트 피닝을 통해 표면 잔류 압축 응력을 적용합니다.
- 구축 및 픽업: 롤 표면에 산화철, 산화아연 또는 아연-철 금속간 화합물이 축적되어 스트립에 결함을 인쇄하는 표면 범프가 생성됩니다. 아연 도금 라인 예방: 아연에 대한 친화력이 낮은 용접 오버레이 또는 열 스프레이 코팅이 있는 롤을 사용하십시오. 지정된 알루미늄 함량 범위 내에서 아연욕 화학을 유지합니다. 예정된 정지 시간 동안 정기적인 롤 청소 절차를 구현하십시오.
- 저널 베어링 오류: 롤 엔드 저널 베어링의 고착 또는 마모 가속화. 종종 수냉식 저널에 대한 냉각수 흐름이 부적절하거나 퍼니스 베어링 하우징의 저널 정렬 불량으로 인해 발생합니다. 예방: 자동 경보를 통해 냉각수 흐름 모니터링을 구현합니다. 각 롤 교체 시 정렬 검사를 수행합니다. 작동 온도에서 롤 어셈블리의 열팽창에 적합한 저널 베어링 틈새를 지정합니다.
합금강로 롤 주문 시 정의해야 할 주요 사양
전체 용광로 롤 사양은 공급된 롤이 용광로 작동 요구 사항을 충족하고 수정 없이 기존 베어링 하우징 및 구동 시스템에 맞도록 최소 8개의 기술 매개변수를 정의해야 합니다.
| 매개변수 | 설명 | 일반적인 범위 | 중요한 이유 |
| 합금 등급 | ASTM, DIN 또는 독점 명칭 | 310, HK40, HP-Nb | 온도 성능 및 서비스 수명 결정 |
| 배럴 직경 및 길이 | OD x 면 길이(mm) | 외경 150-1,200mm | 기존 퍼니스 하우징 치수와 일치해야 함 |
| 벽 두께 | 배럴 쉘 벽(mm) | 15-60mm | 부하 용량 및 열 질량 결정 |
| 저널 직경 및 길이 | 저널 OD x 좌석 길이 | 베어링 하우징당 | 기존 베어링 하우징에 꼭 맞아야 함 |
| 작동 온도 | 최대 및 연속 서비스 온도 | 섭씨 700~1,200도 | 합금 등급 요구 사항을 결정합니다. |
| 로 분위기 | 공기, HNx, H2, 침탄, 아연 증기 | 애플리케이션별 | 합금 및 코팅 선택에 영향을 미칩니다. |
| 표면 처리 | 코팅 종류, 두께, 마감 | HVOF 세라믹으로 가공됨 | 축적 저항 및 스트립 품질 결정 |
| 화학성분증명서 | 열 분석이 포함된 밀 인증서 | 모든 크리티컬 롤에 필요 | 합금 등급 적합성을 검증합니다. |
표 3: 전체 합금강 퍼니스 롤 사양에 필요한 주요 기술 매개변수와 일반적인 범위 및 사양 근거.
용광로용 합금강 롤에 대해 자주 묻는 질문
퍼니스 롤용 HK40과 HP 변성 합금의 차이점은 무엇입니까?
HK40 및 HP 수정 합금은 약 25% 크롬과 35% 니켈의 동일한 기본 구성을 공유하지만 HP 수정 등급에는 섭씨 1,050도 이상의 온도에서 크리프 파열 강도를 크게 향상시키고 고온 영역에서 사용 수명을 30~50% 연장하는 니오븀, 텅스텐 또는 티타늄의 미세 합금 첨가물이 포함됩니다. 섭씨 1,000도 미만에서 작동하는 롤의 경우 표준 HK40이 적합하고 비용 효율적입니다. 재가열 및 담금질로의 최고 온도 영역에 있는 롤의 경우, HP-Nb 또는 HP-W 변형 합금을 지정하는 것은 일반적으로 표준 HK40에 비해 15~25%의 재료비 프리미엄이 있더라도 서비스 수명 연장과 롤 교체 빈도 감소로 정당화됩니다.
합금강 퍼니스 롤은 얼마나 자주 교체해야 합니까?
합금강 퍼니스 롤의 서비스 수명은 합금 등급, 작동 온도, 퍼니스 분위기, 스트립 장력 부하 및 열 순환 빈도에 따라 1~5년으로 다양하며, 연속 작동 어닐링 라인의 허스 롤은 일반적으로 교체가 필요하기 전까지 18~36개월 동안 지속됩니다. 롤은 계획된 각 유지 관리 중단 중에 치수 검사(처짐이나 마모를 감지하기 위해 배럴을 따라 여러 지점에서 직경 측정), 표면 균열 및 산화 손상에 대한 육안 검사, 저널 및 용접 영역에 대한 비파괴 검사(자성 입자 또는 염료 침투 검사)를 사용하여 검사해야 합니다. 스트립 추적 및 장력 제어 문제를 방지하려면 직경 손실이 원래 배럴 직경의 1~2%를 초과하기 전에 교체 일정을 잡아야 합니다.
합금강 용광로 롤을 교체하는 대신 수리하고 개조할 수 있습니까?
그렇습니다. 국부적인 손상, 마모된 저널 또는 표면 산화 손실이 있는 합금강 용광로 롤은 치수 공차 내에서 배럴을 새로운 직경으로 가공하고, 표면을 다시 코팅하고, 최종 저널을 교체하고, 최종 치수로 재가공하여 새 롤 비용의 30~50%로 롤 본체 수명을 연장함으로써 종종 재가공될 수 있습니다. 남은 배럴 벽 두께가 작동 온도의 응력 요구 사항에 적합하고 코어 합금이 시그마 상 취성 또는 심한 침탄의 증거를 나타내지 않는 경우 재생이 경제적으로 실행 가능합니다. 벽 관통 균열, 과도한 처짐 또는 과열 노출로 인한 합금 열화가 있는 롤은 새로 단장하기보다는 교체해야 합니다. 심하게 열화된 내열 합금의 용접 수리는 고온 서비스에서 신뢰성이 낮기 때문입니다.
퍼니스 롤에 쌓이는 원인은 무엇이며 어떻게 제거합니까?
퍼니스 롤의 축적은 스트립 표면에서 튀어 나온 산화철 입자가 고온에서 롤 표면에 달라붙어 소결함으로써 발생하며, 아연도금 라인에서는 섭씨 450~460도의 아연욕 온도에서 아연욕에서 침수된 롤로 침전되는 아연-철 금속간 화합물에 의해 발생합니다. 어닐링 및 열처리로에서는 유지보수가 중단되는 동안 냉각된 롤 배럴의 기계적 연삭 또는 그릿 블라스팅을 통해 산화철 축적물을 제거한 후 축적물로 인해 가려진 표면 결함을 검사합니다. 아연 도금 라인에서 아연-철 금속간 화합물 축적은 용액 화학 관리(아연 용액에 0.13~0.20% 알루미늄을 유지하면 금속간 화합물 형성을 억제함)와 아연-철 금속간 화합물에 대한 친화력이 낮은 표면 코팅이 있는 롤을 사용하여 제어됩니다.
합금강 퍼니스 롤은 배송 전에 어떤 품질 테스트를 통과해야 합니까?
합금강 퍼니스 롤에 대한 완전한 품질 승인 프로그램에는 화학적 조성 분석(롤 주조와 동일한 열에서 얻은 테스트 샘플의 분광계 분석), 인발 공차에 대한 치수 검사, 내부 결함에 대한 방사선 또는 초음파 테스트, 표면 경도 측정 및 해당되는 경우 수냉식 저널 채널의 수압 테스트가 포함되어야 합니다. 롤 실패로 인해 심각한 생산 손실이 발생하는 연속 가공 라인의 중요한 롤의 경우, 추가 인증 요구 사항에는 공급된 합금의 실제 열에 대한 크리프 테스트 데이터, 동일한 주조품의 테스트 피스에 대한 금속 조직 검사, 지정된 공차 내에서 배럴 런아웃을 확인하기 위한 전체 길이 직진도 측정(일반적으로 전체 배럴 길이에 대한 총 표시기 판독값 0.2~0.5mm)이 포함될 수 있습니다.
결론: 합금강 롤을 귀하의 용광로 요구 사항에 맞추는 방법
용광로에 적합한 합금강 롤을 선택하는 것은 용광로 가동 시간, 스트립 표면 품질 및 용광로 캠페인 수명 동안 롤 재고의 총 소유 비용을 직접 결정하는 결정입니다. 기본 선택 논리는 간단합니다. 합금 등급의 인증된 연속 서비스 온도를 섭씨 50도 이상의 여유를 두고 롤 영역의 실제 최대 작동 온도와 일치시키고, 밀도 및 특성 이점을 위해 가능한 경우 배럴 섹션에 대한 원심 주조를 지정하고, 용광로 분위기의 특정 축적 및 마모 메커니즘을 기반으로 표면 처리 요구 사항을 정의하고, 롤 성능 저하를 추적하여 긴급 교체가 아닌 계획된 교체가 가능하도록 체계적인 검사 프로그램을 구현합니다.
처리 라인이 생산성과 제품 품질 목표를 추구하기 위해 더 높은 스트립 속도, 더 넓은 스트립 폭, 더 공격적인 용광로 분위기를 추구함에 따라, 합금강 용광로 롤 기술은 차세대 용광로 작동 조건의 요구 사항을 안전하고 경제적으로 충족하기 위해 보다 정교한 미세 합금 구성, 향상된 주조 방법 및 고급 표면 엔지니어링을 통해 계속 발전하고 있습니다.



