سیلندر هیدرولیک سنگین‌وزن سری UY برای بستن قطعه‌های ریخته‌گری مداوم

خطوط ریخته‌گری پیوسته در سخت‌ترین شرایط کارخانه‌ای روی زمین کار می‌کنند. بخش‌های قلاب‌زنی در مجاورت فولاد مذاب با دمای بالاتر از ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد قرار دارند و در معرض گرمای تابشی شدید و انبساط و انقباض حرارتی مکرر قرار می‌گیرند. سیلندرهای هیدرولیک معمولی در چنین دماهای متغیری به‌سرعت دچار فرسودگی آب‌بندی‌ها، خم‌شدن میله پیستون و نشتی‌های مکرر روغن می‌شوند.

از نظر مکانیکی، هر بخش ریخته‌گری نیازمند نیروی قفل‌کنندگی بیشتر از ۲۰۰ کیلونیوتن است، علاوه بر ارتعاش و ضربه‌های مداوم ناشی از رشته‌های فولادی متحرک. تجهیزات هر حلقه قفل‌کنندگی را در بازه زمانی ۴۰ تا ۹۰ ثانیه انجام می‌دهند که در طول سال به بیش از ۸۰۰۰۰۰ حرکت منجر می‌شود. حتی کوچک‌ترین عدم ترازی نیز موجب کاهش نیروی قفل‌کنندگی شده و منجر به جابجایی موقعیت، نوسان سطح فولاد مذاب و عیوب برجستگی تخته‌ها می‌گردد. سیلندرهای هیدرولیک سنگین‌وزن باید در برابر خستگی حرارتی مقاومت کنند، بارهای جانبی را تحمل نمایند و دقت ثابتی را در طول میلیون‌ها چرخه حفظ کنند. این سیلندرها تضمین اساسی برای ریخته‌گری پایدار و تولید تخته‌های فولادی با کیفیت بالا را فراهم می‌آورند.

خرابی سیلندر باعث ایجاد تلفات سنگینی برای کارخانه‌های فولادی می‌شود. بر اساس داده‌های صنعتی سال ۲۰۲۴، برای یک ریخته‌گر پیوسته با ظرفیت سالانه دو میلیون تن، هر ساعت توقف غیرمنتظره منجر به تلفات تولیدی بین ۱۰۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ دلار آمریکا می‌گردد.

نیروی بستن نامتعادل باعث ایجاد ترک‌های صفحه‌ای، تخلیه‌های داخلی و مقاطع عرضی نامنظم می‌شود. در عرض ۱۸ ماه، قابلیت اطمینان پایین سیستم بستن می‌تواند نرخ ضایعات را ۳ تا ۵ درصد افزایش دهد و سود کارخانه را کاهش دهد. خطرات ایمنی نیز قابل چشم‌پوشی نیستند. سیستم هیدرولیک تحت فشار ۲۵ مگاپاسکال کار می‌کند؛ بنابراین در صورت پارگی لوله‌ها، روغن تحت فشار بالا پاشیده شده و موجب سوختگی یا آتش‌سوزی می‌شود. تیرهای کششی و انباشتگرها (آکومولاتورها) آسیب‌دیده منجر به خرابی‌های زنجیره‌ای می‌شوند، دامنهٔ تعمیر و نگهداری را گسترش می‌دهند و زمان ایست‌کاری را افزایش می‌دهند. انتخاب سیلندرهای سنگین‌کار با مقاومت مطمئن در برابر حرارت و نیروهای مکانیکی، یک ارتقاء اختیاری نیست، بلکه برای تولید پایدار، کیفیت ثابت و ایمنی کارگاه ضروری است.

سری UY از پوسته‌های فولاد کربنی با عملیات حرارتی برای تحمل بارهای فشاری بسیار بالا در طول ریخته‌گری مداوم استفاده می‌کند. میله راهنمای ضدچرخش آن حرکت خطی را به‌طور دقیق حفظ می‌کند. حتی تحت بار اوج تا ۲۵۰ تن نیز هیچ‌گونه تغییر شکل پیچشی رخ نمی‌دهد. کنترل دقیق شیار کلیدی، تلرانس موقعیت‌یابی را در محدوده ±۰٫۱۵ میلی‌متر نگه می‌دارد و به‌طور کامل با استاندارد ASTM F2059 برای تجهیزات عملگر صنعتی سازگان دارد.

سیستم دوگانه آب‌بندی، نشتی ناشی از نوسانات شدید دما از ۲۵°سانتی‌گراد تا ۴۰۰°سانتی‌گراد را برطرف می‌کند. آب‌بندی‌های اصلی از جنس ترموپلاستیک، ۹۰ درصد از فشار کاری را تحمل می‌کنند، در حالی که آب‌بندی‌های لبه‌ای ثانویه از آسیب ناشی از خروج (اکسترود) در برابر افزایش ناگهانی بار جلوگیری می‌کنند.

میله پیستون از فرآیند روکش کروم زیرمیکرونی بهره می‌برد که زبری سطحی آن Rz ≤ ۰٫۴ میکرومتر است. نتایج آزمون SAE J2338 نشان می‌دهد که این پوشش، سایش آب‌بندی را نسبت به فناوری روکش معمولی ۷۵ درصد کاهش می‌دهد. این در کنار سوهان‌کاری فوق‌الدقیق سیلندر، باعث می‌شود کل سیستم به‌صورت بلندمدت بدون هیچ‌گونه نشتی عمل کند.

یک ریخته‌گری پیوسته بیلت با ابعاد ۳۲۰ میلی‌متر × ۳۲۰ میلی‌متر، آزمون میدانی ۱۸ ماهه‌ای با سیلندرهای سری UY انجام داد. تجهیزات به درصد ۹۸٫۷ درصد قابلیت اطمینان مکانیکی دست یافتند. نیروی بستن پایدار در طول ضربه‌های حرارتی مکرر حفظ شد که منجر به کاهش چشمگیر زمان‌های توقف غیر برنامه‌ریزی‌شده و عیوب شمش‌ها ناشی از بستن ناکافی گردید.

سیلندرهای سری UY استاندارد ASME B31.4 را برای سیستم‌های هیدرولیک صنعتی سنگین برآورده می‌کنند. آزمون استقامت عملکرد پایدار را پس از ۲ میلیون چرخه کامل در فشار ۲۵ مگاپاسکال تأیید می‌کند. کاهش قابل توجهی در نیروی بستن، وضعیت آب‌بندی یا پایداری ابعادی مشاهده نشد. با عمر مفید تأییدشده، این سیلندرها به‌طور قابل اعتمادی برای سال‌ها در خطوط ریخته‌گری پیوسته عمل می‌کنند.

سیلندرهای قفل‌کنندهٔ کستر در برابر دمای بسیار بالا (بیش از ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد)، نیروی قفل‌کنندگی بیش از ۲۰۰ کیلونیوتن، ارتعاشات مداوم و بیش از ۸۰۰۰۰۰ چرخه در سال مقاومت می‌کنند. این سیلندرها باید در برابر خستگی حرارتی مقاوم باشند، بارهای جانبی را تحمل کنند و به‌طور دقیق و تکراری قفل‌کنند.

قطع‌شدن تجهیزات منجر به توقف غیر برنامه‌ریزی‌شده و پرهزینه می‌شود. نرخ ضایعات ۳ تا ۵ درصد به‌دلیل ناپایداری در عمل قفل‌کنندگی افزایش می‌یابد. نشت روغن تحت فشار بالا همچنین خطرات آتش‌سوزی و سوختگی را به‌همراه دارد و خرابی‌های زنجیری زمان تعمیر و نگهداری را افزایش می‌دهند.

این سری شامل پوسته‌ای از فولاد با عملیات حرارتی، میلهٔ پیستون ضد چرخش، سیستم آب‌بندی دو لایه و روکش کروم با دقت زیر میکرون است. کل ساختار در فشار ۲۵ مگاپاسکال و در محدودهٔ گسترده‌ای از تغییرات دما به‌صورت پایدار کار می‌کند و سایش آب‌بندی به حداقل می‌رسد.

سری UY دارای گواهینامه ASME B31.4 است و در آزمون‌های استقامتی با ۲ میلیون چرخه در فشار نامی موفق شده است. همچنین این سری در طول ۱۸ ماه تولید واقعی ریخته‌گری، دسترسی‌پذیری ۹۸٫۷ درصدی را به دست آورده است.