لفة الصلب المصبوب هو عنصر حاسم في مصانع الدرفلة، وتشكيل المعادن في عمليات الدرفلة الساخنة والباردة. يؤثر أدائها بشكل مباشر على كفاءة الإنتاج وجودة المنتج وعمر المعدات. أحد الضغوط التشغيلية الأكثر تحديًا التي تواجهها هذه اللفات هو التدوير الحراري المتكرر - التسخين والتبريد السريع أثناء التشغيل. يعد فهم كيفية استجابة لفات الفولاذ المصبوب للدورات الحرارية أمرًا حيويًا للمصنعين وفرق الصيانة والمهندسين.
إن لفة الفولاذ المصبوب عبارة عن مكون أسطواني يتم تصنيعه عن طريق صب الفولاذ المنصهر في قالب. على عكس اللفائف المطروقة، والتي يتم تشكيلها بواسطة قوى الضغط، تعتمد اللفائف المصبوبة على تصلب الفولاذ السائل، مما يسمح بأشكال هندسية معقدة وأبعاد أكبر. تُستخدم بكرات الفولاذ المصبوب على نطاق واسع في مصانع الدرفلة على الساخن نظرًا لقوتها ومقاومتها للتآكل وقدرتها على التعامل مع الأحمال العالية.
يحدث التدوير الحراري عندما تتعرض اللفات للتسخين والتبريد المتكرر أثناء الإنتاج. في عملية الدرفلة على الساخن، يتلامس سطح اللفة مع الألواح المعدنية الساخنة، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارتها بسرعة. بعد تمرير المعدن، قد تبرد اللفة عن طريق الهواء المحيط، أو رشاشات الماء، أو أنظمة التشحيم. يؤدي هذا التقلب المستمر في درجة الحرارة إلى تمدد وانكماش المادة، مما يؤدي إلى الإجهاد الحراري.
تحتوي لفات الفولاذ المصبوب على عناصر صناعة السبائك مثل الكروم والموليبدينوم والنيكل لتحسين مقاومة الحرارة والمتانة. يمكن لدرجات السبائك المختارة بشكل صحيح أن تتحمل التسخين والتبريد المتكرر دون تدهور كبير. على سبيل المثال:
بعد الصب، تخضع اللفات لعمليات المعالجة الحرارية مثل التبريد والتلطيف. تعمل هذه العملية على تحسين البنية المجهرية، وتخفيف الضغوط المتبقية من الصب، وتعزيز مقاومة التعب الحراري. يمكن للفة الفولاذ المصبوب المعالجة بالحرارة بشكل صحيح أن تتحمل آلاف الدورات الحرارية قبل ظهور الشقوق السطحية.
يمكن للطلاء السطحي أو النيترة أن يحسن المقاومة الحرارية بشكل أكبر. تعمل هذه المعالجات على تقليل الأكسدة، والحفاظ على الصلابة، وإطالة عمر اللفة تحت التحميل الحراري المتكرر.
في حين تم تصميم لفات الفولاذ المصبوب للتعامل مع الدورات الحرارية المتكررة، فإن أدائها يعتمد على ظروف التشغيل:
ومن الناحية العملية، يمكن للفة الفولاذ المصبوب عالية الجودة الموجودة في مطحنة تتم صيانتها جيدًا أن تتحمل عشرات الآلاف من الدورات الحرارية قبل الحاجة إلى إجراء صيانة أو استبدال رئيسي. ومع ذلك، فإن تجاهل معدلات التبريد، أو التدرجات الحرارية، أو عيوب السطح يمكن أن يؤدي إلى تقصير عمر اللفة بشكل كبير.
تم تصميم لفات الفولاذ المصبوب لتحمل الدورات الحرارية المتكررة، ولكن طول عمرها يعتمد على تكوين المواد، والمعالجة الحرارية، وجودة السطح، والإدارة التشغيلية. يمكن أن توفر بكرات الفولاذ المصبوب المصنعة والمحافظة عليها بشكل صحيح سنوات من الخدمة الموثوقة، حتى في ظل الظروف الحرارية القاسية. بالنسبة لمصانع الدرفلة، فإن الاستثمار في اللفات عالية الجودة واتباع أفضل الممارسات للتشغيل والصيانة يضمن الأداء المتسق وتحسين جودة المنتج وتقليل وقت التوقف عن العمل.