Möjligheter till förbättrad valsekonomi

Den största enskilda verktygskostnaden för tillverkning av varmvalsade band är kostnaden för valsar. Valsarna slits under valsningsprocessen och måste med jämna mellanrum slipas för att tillfredställande produktegenskaper skall innehållas. Livslängden för en vals bestäms av dess belastning, geometri och materialegenskaper, när de inte uppfyller kravet på mått eller hållfasthet måste de skrotas och ersättas. Kostnaden för valsar liksom produktiviteten påverkas således av flera faktorer. Valsmaterial, tillverkningsteknik för valsar, valsslipmaskiner, mätmetoder liksom metoder att utnyttja valsarna utvecklas hela tiden. Syftet med examensarbetet är att identifiera kostnaderna associerade med valsar och ge förslag till hur dessa kan sänkas. Ett databasbaserat utvärderingsverktyg ska utvecklas för att effektivt utvärdera valskostnaden. Då två nya valstyper (2:a generationen semi IC till steckelverket och HSS till förparet) insätts i drift under perioden och deras prestanda ska utvärderas ur ett tekniskt och ett ekonomiskt perspektiv.

Kylning av valsar vid spårvalsning

Inom Ruukki Fundia Special Bar finns tre liknande förpar, ett i Smedjebacken och två i Boxholm varav ett i finverket och det andra i mediumverket. Valsarna levereras av Åkers Sweden AB och är av samma kvalité, (gjutna H-SG-P-Mo-48 värmebehandlat-segjärn-perlitisk struktur-molybdenlegerat och med hårdhet 48 Shore) det som skiljer är radien. I mediumverket utsätts valsarna för ett hårt slitage både genom sprickbildning och ojämn yta medan de två andra förparen inte slits lika hårt. Idag används en vals i cirka sex månader, under den tiden sker en omsvarvning. På grund den rikliga sprickbildningen kan bara en omsvarvning ske på grund av att de djupa sprickorna gör att 12-16mm på diametern svarvas bort vid varje tillfälle. En andra omsvarvning gör att valsens radie blir för liten. Företaget vill minimera sprickbildningen för att kunna svarva om valsarna ytterligare en gång och på det sättet förbättra valsekonomin. Syftet med detta examensarbete är att undersöka möjligheter till varför denna sprickbildning och ytojämnhet uppstår. Sprickbildning är en följd av bland annat termiska ojämnheter på valsytan som orsakas växlande uppvärmning från hetan och kylning från kylmedlet. En annan orsak till sprickbildning kan vara överbelastning av valsarna. Temperaturer på valsar, ämne och vatten kommer att undersökas för att få en förståelse för vart problemet kan ligga. Det har gjorts beräkningar på valskrafter och moment för undersökningar i fråga om överbelastning. Programmet Steeltemp har används för att studera temperatur- förändringar i valsen under valsning. Även jämförelser mellan förparen i Smedjebacken och finverket i Boxholm har studerats.

Analys av förvridning vid hålning av rör : Analysis of metal torsion in rotary piercing

Hålningsprocessen är det inledande bearbetningssteget vid varmvalsning av sömlösa rör. Det är en tvärvalsningsprocess i vilken ett cylindriskt ämne valsas mellan två dubbelkoniska val¬sar över en plugg. Valsarna är snedställda med en viss mat¬ningsvinkel, vilken ger upphov till en axiell drivkraft genom ver¬ket. Hela denna pro¬cess är roterande. Detta i kombination med bl.a. de koniska valsarna leder till en förvrid¬ning av röret, dvs. en tänkt rak linje på det ingå¬ende äm¬net övergår till en spiral efter genomförd valsning. Med föreliggande uppgift är målet att studera förvridningen genom teoretisk och experimen¬tell analys. Syftet med detta är dels att få fördjupad kunskap inom området och dels att ut¬veckla en modell för pre¬diktering av förvridningen.Det experimentella arbetet är utfört på ett stål av typ Ovako 280 (SS2142). Denna mjuka stål¬sort valdes i syfte att undvika värmebehandling innan provberedning. För att visuali¬sera för¬vridningen fräs¬tes ett rakt spår längs det ingående äm¬net och hål borrades mot symmetrilinjen. De praktiska undersökningarna utfördes direkt i den löpande produktionen. Genomförda beräkningar uppvisar en längsgående förvridningsvinkel som stämmer väl över¬ens med uppmätt värde. Detta är dock under antagandet att den tangentiella hastighetskoeffi¬cienten varierar linjärt utmed deformationszonen. För en mer utvecklad modell krävs en nog¬grannare analys av kontakten mellan vals/ämne eller en grundligt genomförd uppmätning av ämnets vinkelhastighet.