Studiu de caz
Aliniere perfectă în condiții grele
Producătorii OEM de hârtie adoptă o nouă linie de rulmenți ADAPT™, proiectați inițial pentru oțel
În ultimul deceniu, o linie inovatoare de rulmenți Timken a făcut furori în industria siderurgică internațională pentru capacitatea sa de a reduce costurile de operare în liniile de turnare continuă. Combinând capacitatea de aliniere automată a unui rulment sferic cu role cu libertatea axială a unui rulment cilindric, Timken ADAPT și-a dovedit capacitatea de a rezista de până la trei ori mai mult decât alte mărci de top.
Cu acest succes, ADAPT a trezit interesul unui alt sector industrial: producția de hârtie. Am vorbit cu doi experți Timken despre modul în care ADAPT îi ajută pe clienți să facă față unor situații similare în aceste două industrii foarte diferite.

Ce au în comun liniile de turnare a oțelului și cilindrii pentru uscarea hârtiei? Din ce în ce mai mult – rulmenții Timken ADAPT.
Î: Cum folosește industria siderurgică rulmenții ADAPT?
Roth: Rulmenții ADAPT sunt folosiți în liniile de turnare continuă – la partea instala’iei în care oțelul lichid este transformat în plăci solide de oțel. O fabrică mare pentru un client din Belgia are două linii de turnare, fiecare dintre ele utilizând sute de rulmenți în funcționarea continuă, 24 de ore din 24, 7 zile din 7.
Acei rulmenți trec prin condiții termice extreme, ceea ce provoacă extinderea și contractarea arborilor pe care îi rotesc. Ei sunt, de asemenea, supuși unor sarcini mari la viteze de rotație mici, ceea ce poate fi solicitant pentru rulmenți.
Pe măsură ce oțelul lichid se deplasează în jos pe aparatul de turnat și devine solid, este pulverizat cu apă pentru a fi răcit. Toate aceste echipamente sunt supuse în mod constant la apă, aburi și calcar, ceea ce face coroziunea să fie o altă problemă frecventă.
După ce sunt răcite, plăcile trec printr-un laminor unde devin foi de oțel extrem de subțiri, pentru a fi utilizate în industria auto sau în alte scopuri.
„Ca inginer de service, fiecare zi este complet diferită. Faptul de a găsi soluțiile potrivite pentru provocările clienților noștri mă bucură și îmi pătrează viu interesul pentru această muncă.”
Hubert Roth,
manager regional, inginerie service, Colmar, Franța
„Nu lucrează niciodată o singură persoană sau chiar și un singur grup pentru a rezolva o problemă. Toți cei care intră în contact cu clientul joacă un rol în a oferi acest avantaj Timken.”
Tony Fierro,
manager de produs, rulmenti sferici cu role, Ohio, SUA
Î: Care sunt provocările cu care s-a confruntat industria siderurgică și pe care rulmenții ADAPT au ajutat-o să le rezolve?
Fierro: În cadrul operațiunii de turnare, au loc numeroare descentrări care apar din cauza greutății mari a oțelului și a condițiilor termice, așa că observăm o depasare axială și radială considerabilă. Pentru a ajusta această situație, rulmentul aflat într-o poziție fixă este cuplat cu un rulment de pe partea opusă a arborelui care este prevăzut să plutească – pentru a se adapta la condițiile schimbătoare.
Înainte de ADAPT, unii clienți foloseau un rulment toroidal oferit de o terță parte. Uneori au remarcat defecțiuni timpurii la acești rulmenți din cauza frecării sau aderenței inelului interior la arbore, pe lângă coroziune sau alte condiții. Pe măsură ce rulmentul flotant se bloca, acest lucru ducea la încărcarea încrucișată și la deteriorarea prematură a rulmentului.
Asamblarea defectuoasă putea provoca, de asemenea, daune premature. Cu soluția toroidală, clientul trebuia să calculeze în timpul asamblarii cât de mult se aștepta ca rulmentul și arborele să se deplaseze pe măsură ce se schimbau condițiile termice în timpul funcționării. Dacă acele măsurători nu erau făcute corect, rulmentul devenea înclinat.
Î: Clienții au asistat la mulți timpi de nefuncționare ca urmare a defectării rulmenților?
Roth: Ei au născocit soluții alternative, păstrând întotdeauna segmente de rezervă ale aparatului de turnat disponibile și gata de instalare. Dura aproximativ o jumătate de oră pentru a scoate un segment și a monta unul nou, astfel încât producția nu se oprea complet, dar operațiunile de dezasamblare, înlocuire și verificare a acelor segmente creșteau costurile de producție.
Î: Cum a rezolvat Timken ADAPT aceste probleme?
Fierro: ADAPT combină un rulment sferic cu role pe inelul exterior cu un rulment cilindric cu role pentru inelul interior, astfel încât să poată face față descentrării, precum și deplasării axiale.
În același timp, rulmentul nostru este mult mai simplu de instalat, fără a fi necesare calcule inițiale pentru expansiunea arborelui. Pentru a remedia deplasarea axială, folosim un inel interior cilindric cu caracteristici interne de design care mențin un contact în trei puncte pe elementul de rulare. Acest design atenuează înclinarea și ajută la prevenirea derapajului sau a pătării.
În plus, rulmenții ADAPT se încadrează în carcasa existentă. Adesea, clientul nu trebuie să umple sau să schimbe liniile de lubrifiere pentru a face loc rulmenților ADAPT, ceea ce face instalarea și mai ușoară.
Î: Care sunt beneficiile generale pe care le-a obținut industria siderurgică prin trecerea la ADAPT?
Roth: În primul rând, durata de viață a rulmentului este mult extinsă. Un client a susținut că rulmenții toroidali anteriori se defectau de obicei după ce produceau aproximativ 700.000 de tone de oțel.
Am început să instalăm rulmenți ADAPT în turnătorii continue în 2017, iar până în 2019, fiecare dintre acele linii produsese deja peste 2,5 milioane de tone de oțel. Deci, am triplat deja durata de viață a rulmenților în anumite cazuri. Ținta noastră este să ajungem la 4,5 milioane de tone cu un singur sistem de rulmenți folosiți în producție și credem că cel mai probabil vom reuși.
Clienții noștri sunt, de asemenea, fericiți că rulmentul este atât de ușor de instalat. Nu este nevoie de nicio modificare adusă echipamentului – este suficient să scoateți rulmentul toroidal existent și să montați rulmentul Timken. Inelul nostru interior poate fi, de asemenea, scos din rulment, ceea ce face montarea și mai ușoară.
7%
mai mare Temperaturi de funcționare mai scăzute cu
Cuplu de rulare cu
mai redus
30%
mai mare
Î: Care sunt implicațiile liniei de rulmenți ADAPT pentru industria hârtiei?
Roth: În producția de hârtie, se asistă și la schimbări rapide de temperatură, în special în timpul pornirii, iar rulmenții trebuie să se adapteze rapid acestor schimbări. Este similară cu o turnătorie de oțel, în ceea ce privește faptul că are un rulment pe partea fixă și un rulment adaptor pe partea flotantă, cu sarcini mari, schimbătoare și multă umiditate.
Fierro: După succesul nostru în industria siderurgică, inginerii de aplicații, proiectare și service Timken au căutat alte piețe care ar putea beneficia de această tehnologie. Am dezvoltat o linie ADAPT pentru industria hârtiei și am început să o testăm în teren. Cel mai rezistent rulment de probă al nostru pentru industria hârtiei se apropie de doi ani și funcționează excepțional.
Testele interne și de pe teren confirmă faptul că, în timpul funcționării, pe măsură ce se petrec toate aceste condiții tranzitorii, rulmenții ADAPT funcționează la temperaturi mai mici cu până la 10% decât concurența și cu un cuplu de până la 10% mai mic. Acești factori au o legătură directă cu performanțele din secțiunile cilindrilor pentru uscarea hârtiei.
Am lansat ADAPT pe piața hârtiei cu numeroase piese și dimensiuni disponibile și am văzut recent câștiguri la doi mari producători de echipamente originale cu fabrici în Europa, Brazilia și China. Ne așteptăm să vedem Timken ADAPT depășind concurența de pe piața hârtiei, așa cum a făcut-o cu turnătoriile de oțel.
Descoperiți modul în care rulmenții ADAPT vă pot îmbunătăți eficiența operațională
Last Updated: 2021/11/19
Published: 2021/05/18