Quels sont les différents types de laminoirs ?

Différents types de laminoirs

Dans la métallurgie, le laminage est le processus de déformation des métaux ou des alliages à la forme ou à l’épaisseur requise. Dans l’article précédent, nous avons discuté de ce que sont les procédures de roulement et de roulement et le mécanisme. Parlons maintenant des différents types de laminage en métallurgie.

Différents types de laminoirs

Dans ce procédé de laminage, les métaux et alliages sont déformés plastiquement en produits semi-finis ou finis en étant pressés entre deux rouleaux qui tournent. Le métal est d’abord poussé dans l’espace entre deux rouleaux, puis une fois que le rouleau prend un « morceau » dans le bord du matériau, le matériau est entraîné par le frottement entre les surfaces des rouleaux et le matériau. Le roulage peut être effectué à la fois dans des conditions chaudes et froides. Parlons maintenant des différents types de laminoirs basés sur le laminage à chaud.

Différents types de laminoirs

Voici les différents types de laminoirs.

  1. Deux hauts moulins
  2. Trois Hauts Moulins
  3. Quatre hauts moulins
  4. Moulins à grappes

Discutons brièvement de ces différents types de laminoirs.

1. Deux hauts laminoirs

  • Il comprend deux rouleaux lourds placés l’un sur l’autre.
  • Les rouleaux sont soutenus par des roulements logés dans des cadres verticaux robustes (appelés supports) qui sont scellés au sol du laminoir.
  • L’écart vertical entre les rouleaux est réglable.
  • Les rouleaux tournent dans des directions opposées et sont entraînés par de puissants moteurs électriques.
  • Habituellement, le sens de rotation des rouleaux ne peut pas être modifié, ainsi le travail doit être introduit dans les rouleaux à partir d’une seule direction.
  • Un agencement de laminoir à deux hauteurs est illustré dans la figure ci-dessous.
Laminoir à deux étages
Laminoir à deux étages
  • Si le laminage implique plus d’un « passage » dans le même ensemble de rouleaux, le matériau devra être ramené du même côté après la fin du premier passage.
  • Étant donné que le transport de matériau (qui est à l’état chauffé au rouge) d’un côté à l’autre est difficile et prend du temps (le matériau peut refroidir entre-temps), un  »broyeur à deux hauts renversements » a été développé dans lequel le sens de rotation de les rouleaux peuvent être changés.
  • Cela facilite le laminage du matériau en le faisant passer par des allers-retours.

2. Trois hauts laminoirs

Un agencement de laminoirs à trois hauteurs est illustré dans la figure ci-dessous.

Trois hauts laminoirs
Trois hauts laminoirs
  • Il se compose de trois rouleaux positionnés directement les uns sur les autres, comme illustré.
  • Les sens de rotation des premier et deuxième cylindres sont opposés comme dans le cas de deux broyeurs hauts.
  • Les sens de rotation des deuxième et troisième rouleaux sont à nouveau opposés l’un à l’autre.
  • Les trois rouleaux tournent toujours dans leurs roulements dans le même sens.
  • L’avantage de ce broyeur est que le matériau de travail peut être alimenté dans une direction entre les premier et deuxième rouleaux et que le passage de retour peut être prévu entre les deuxième et troisième rouleaux.
  • Cela évite le transport de matériau d’un côté des rouleaux à l’autre après la fin d’un passage.

3. Quatre hauts laminoirs

Four High Rolling Mill
Four High Rolling Mill
  • Comme le montre la figure ci-dessus, ce broyeur se compose de quatre rouleaux horizontaux, deux de plus petit diamètre et deux beaucoup plus grands.
  • Les rouleaux plus grands sont appelés rouleaux de sauvegarde.
  • Les petits rouleaux sont les rouleaux de travail, mais si les rouleaux de secours n’étaient pas là, en raison de la déviation des rouleaux entre les cages, le matériau laminé serait plus épais au centre et plus fin à chaque extrémité.
  • Les rouleaux d’appui maintiennent les rouleaux de travail pressés et limitent la déflexion lorsque le matériau est en train d’être enroulé.
  • Les produits habituels de ces laminoirs sont les tôles et tôles laminées à chaud et à froid.

4. Moulins à grappes

Il se compose de deux cylindres de travail de petit diamètre et de quatre cylindres d’appui ou plus. Le grand nombre de rouleaux d’appui fournis devient nécessaire car les rouleaux d’appui ne peuvent pas dépasser le diamètre des rouleaux de travail de plus de 2 à 3 fois. Pour s’adapter aux processus nécessitant des charges de laminage élevées (par exemple, le laminage à froid de tôles d’acier à haute résistance), la taille des cylindres de travail devient petite. Il en va de même pour la taille des rouleaux de secours et un stade peut être atteint où les rouleaux de secours eux-mêmes peuvent offrir une déviation. Ainsi, les rouleaux de sauvegarde ont besoin d’être soutenus ou sauvegardés par d’autres rouleaux. Dans le SENDZIMIR MILL de renommée mondiale, jusqu’à 20 rouleaux de sauvegarde sont utilisés dans le cluster. Ce laminoir est utilisé pour le laminage d’acier inoxydable et d’autres tôles d’acier à haute résistance de faible épaisseur.

Différents types de Rolls & Roll Pass dans les laminoirs

Il existe deux types de rouleaux. L’un est le rouleau ordinaire et le second est le rouleau rainuré illustré dans la figure ci-dessous.

types de rouleaux
Types de rouleaux

Les rouleaux utilisés pour le laminage se composent de trois parties. Corps, cou et wobbler.

Le cous reposent dans les paliers prévus dans les supports et les wobblers en forme d’étoile sont reliés à l’arbre d’entraînement par l’intermédiaire d’un cylindre creux.

Le oscillant agit comme un dispositif de sécurité et évite que le corps principal du rouleau ne soit endommagé si une charge trop lourde provoque une contrainte importante.

L’opération de laminage proprement dite est effectuée par le corps du rouleau.

Les rouleaux sont généralement fabriqués à partir d’une variété spéciale de fonte, d’acier moulé ou d’acier forgé. Les rouleaux lisses ont une surface dure hautement finie et sont utilisés pour rouler des plats, des plaques et des feuilles. Les rouleaux rainurés présentent des rainures de formes diverses découpées sur leur périphérie.

La moitié de la forme requise du produit laminé est parfois coupée dans le rouleau inférieur et l’autre moitié dans le rouleau supérieur de sorte que lorsque les rouleaux sont assemblés dans leurs supports, la forme requise dans son intégralité sera produite sur le matériau de travail, une fois qu’il passe (c’est-à-dire roulé) à travers la rainure en question.

Cependant, il doit être entendu que la forme souhaitée de la section laminée n’est pas obtenue en une seule passe. Le matériau de travail doit être laminé encore et encore en plusieurs passes et chaque passe rapproche la section transversale du matériau de la forme finale requise. Ces passes sont soigneusement conçues pour éviter tout défaut de laminage. Le laminage est un processus minutieux, comme le montre le schéma de passes illustré dans la figure ci-dessous pour la conversion d’une billette d’acier en une barre ronde.

Roll Passes pour convertir une billette d'acier en une barre ronde
Différentes étapes de laminage et le nombre de passes pour convertir une billette d’acier en une barre ronde

Divers laissez-passer entrent dans les groupes suivants
(i) Passes de panne ou d’ébauche,
(ii) Le leader passe
(iii) Passes de finition

Les passes de panne sont destinées à réduire la surface de la section transversale. Le leader passe progressivement et rapproche la section transversale du matériau de la forme finale. La forme et la taille finales sont obtenues lors de passes de finition. Une tolérance pour le retrait au refroidissement est donnée lors de la coupe des rainures de la passe de finition.

Qu’est-ce que le Ring Rolling ?

Les anneaux sans soudure tels que les anneaux sans joint, comme illustré dans la figure ci-dessous, ont une large application dans l’industrie.

Procédure de roulement d'anneau
Laminage circulaire à partir d’une usine de fabrication

Les chemins de roulement intérieurs et extérieurs des roulements à billes et à rouleaux, et les pneus en acier pour les roues de chemin de fer sont quelques-unes de ces applications. Ces anneaux sont fabriqués par un procédé de laminage spécial appelé Anneau roulant.

Procédure de roulement d’anneau

  • La pièce de départ est une pièce de métal circulaire à paroi épaisse au centre de laquelle un trou a été pratiqué par dérive et perçage.
  • La pièce est chauffée jusqu’à ce qu’elle devienne rouge puis placée entre deux rouleaux A et B qui tournent dans des sens opposés.
  • La disposition des rouleaux et de l’anneau est illustrée dans la représentation schématique ci-dessous.
Laminoir à anneaux
Schéma de roulement en anneau
  • Le rouleau de pression B exerce une pression sur le matériau de l’intérieur.
  • Coincé entre les rouleaux A et B, l’anneau tourne.
  • Dans le même temps, les diamètres intérieur et extérieur de l’anneau augmentent progressivement et l’épaisseur de paroi ne cesse de diminuer.
  • Afin d’assurer la circulaire de l’anneau, deux galets de guidage sont convenablement placés sur la surface extérieure de l’anneau.
  • Lorsque les diamètres extérieur et intérieur de l’anneau augmentent jusqu’à la taille requise, le laminage est arrêté.

Qu’est-ce que le processus de laminage à froid ?

Le processus de laminage à froid est également effectué de la même manière avec les rouleaux et les passes de rouleau comme nous l’avons mentionné ci-dessus, mais il présente des avantages spécifiques par rapport aux produits de laminage à chaud. Voyons quels sont certains des inconvénients des processus de laminage à chaud.

Inconvénients du processus de laminage à chaud

Les produits en acier laminés à chaud ont une couleur gris-noir peu attrayante. Les matériaux non ferreux développent également une coloration ternie due à l’oxydation de la surface extérieure. La finition de surface est rugueuse et les dimensions finies des produits laminés à chaud sont loin d’être satisfaisantes.

Dans le cas de l’acier, l’oxydation du carbone présent en surface conduit à une décarburation. Cependant, le laminage à chaud est très économique car, grâce à une plasticité accrue, de grandes réductions de section sont rapidement obtenues avec une faible consommation d’énergie. De nombreuses barres et feuilles/plaques d’acier « noires » laminées à chaud sont utilisées dans l’industrie de la construction pour la fabrication de structures.

Des jauges plus minces, une meilleure finition de surface, un contrôle plus serré de la taille et des surfaces «brillantes» sont obtenues dans le processus de laminage à froid. Ces produits développent également une plus grande résistance et résistance à l’usure grâce à l’écrouissage.

Effet du travail à froid sur la microstructure des métaux
Effet du travail à froid sur la microstructure des métaux

L’effet du travail mécanique effectué, à savoir l’écrouissage, est automatiquement annulé dans le processus de laminage à chaud, car la recristallisation dans le matériau travaillé à chaud continue de se produire simultanément. Ceci est illustré schématiquement dans la figure ci-dessous.

Effet du travail à chaud sur la microstructure des métaux
Effet du travail à chaud sur la microstructure des métaux

Ainsi, le processus réel utilisé dans l’industrie pour la production de matériaux de petit calibre est chaud
laminage légèrement au-dessus de la taille finale requise, nettoyage/élimination de la surface oxydée par usinage
décapage ou tout autre processus approprié et enfin en utilisant le laminage à froid du matériau de travail aux dimensions finies.

Conclusion

Nous avons discuté des différents types de types de laminoirs et également discuté des différentes conceptions de passes de rouleaux et de rouleaux utilisées dans ces laminoirs. L’une des méthodes importantes du processus de laminage est le laminage circulaire. qui est décrit avec un diagramme schématique. également discuté des différences entre les produits laminés à froid et laminés à chaud. faites-nous savoir ce que vous pensez de cet article dans la section des commentaires ci-dessous.