Thủy lực: Người cộng sự không thể tách rời của ngành sản xuất thép

Thủy lực được sử dụng nhiều trong sản xuất thép vì chúng cung cấp mật độ năng lượng, độ chính xác và quan trọng nhất là không thấm nước đối với nhiệt cần thiết trong môi trường khắc nghiệt này.

Có lẽ nhiều hơn bất kỳ ngành công nghiệp nào khác ở Bắc Mỹ, ngành thép trải qua sự lắng xuống của sự biến động kinh tế, mặc dù ở một tốc độ chậm hơn. Sản xuất thép là một ngành công nghiệp luôn luôn cần đến sức mạnh của hệ thống thủy lực.  Đặc biệt thủy lực trong các nhà máy thép, mà một nhà máy có thể có hàng trăm đơn vị năng lượng. Một lò than cốc tự nó cần hàng trăm xi lanh thủy lực để xử lý than, và nhiệt độ xung quanh trong quá trình ở cửa ra vào, xe hơi và đẩy là rất lớn.

Xử lý nhiệt độ cao

Từ lò cao đến nhà máy chế biến, năng lượng chất lỏng được áp dụng duy nhất để đạt được các nhiệm vụ đòi hỏi khắt khe. Quá trình sản xuất thép mới bắt đầu chuyển đổi than thành nguồn nhiên liệu hiệu quả hơn; than cốc. 

Nhiệt độ lớn trong điều kiện oxy thấp biến than thành than cốc, một nguồn nhiên liệu sạch hơn, đốt nóng với ít khói. Lò than cốc là những tòa nhà lớn, nhiều tầng, trong đó xi lanh và động cơ phải mở và đóng cửa lò, sau đó đẩy và chuyển vật liệu.

Chẳng hạn, chiếc xe đẩy than cốc phải đẩy than cốc tươi ra trên chiếc xe nóng khi nó đặt than cho đợt tiếp theo. Các cửa lò than cốc phụ thuộc vào việc mở của chúng bằng một bộ chiết cửa được kích hoạt bằng các xi lanh thủy lực. Bạn có thể tưởng tượng sức nóng xung quanh cực lớn bởi một ứng dụng như vậy, vì vậy những bộ truyền động này không phải là hoạt động của các nhà máy.

Hệ thống thủy lực cho điều kiện nhiệt độ cao không chỉ đáng tin cậy khi đối mặt với sức nóng khủng khiếp mà còn không đóng góp vào mối nguy hiểm vốn có. Dầu thủy lực thông thường là dễ cháy, do đó, bất kỳ rò rỉ hoặc hỏng hóc từ các xi lanh hoặc các thành phần khác gần lò nướng đều có khả năng đánh lửa, với sự có mặt của than cốc cháy xém. Một lỗ rò rỉ trong ống thủy lực có thể được biến thành súng phun lửa.

Để ngăn chặn sự nguy hiểm của dầu gây cháy, các nhà máy thép sử dụng chất lỏng thủy lực chống cháy. Chất lỏng glycol thường tìm thấy nhà của họ trong các nhà máy vì sự an toàn vốn có của họ và tính chất tuyệt vời như một chất lỏng thủy lực. 

Glycol cung cấp các đặc tính bôi trơn và chống mài mòn tốt, và có sẵn bởi hầu hết các nhà sản xuất chất lỏng thủy lực. Cũng có liên quan trong các nhà máy thép là nước trong nhũ tương dầu, kết hợp các thuộc tính của cả hai thành phần để tạo ra một chất lỏng ổn định chống cháy. 

Cả hai chất lỏng đều có một cảnh báo – công nghệ niêm phong truyền thống là không phù hợp cho chất lỏng dựa trên nước.

Chuyển động nặng đòi hỏi sức mạnh của thủy lực

Sau khi sản xuất than cốc trộn với quặng sắt trong lò cao, bản thân nó là một khối lớn với các yêu cầu kiểm soát chuyển động cực độ thỏa mãn với thủy lực. Than cốc đốt nóng, làm nóng chảy quặng và tạo ra gang, được đổ từ lỗ vòi và vận chuyển đến lò cao hoặc lò hồ quang. 

Trong lò nung, bàn ủi được tiếp xúc với các tia oxy nguyên chất, bắt đầu quá trình chuyển đổi thành thép. Một nhóm các chất phụ gia kết hợp với lô ở đây, tạo thành bất kỳ trong số hàng trăm hợp kim thép có sẵn, trước khi thép nóng chảy cuối cùng được vận chuyển đến máy đúc liên tục nơi hình thành các phiến thép nóng đỏ khổng lồ.

Thợ đúc khuôn thép có thể tạo ra các tấm hình chữ nhật hoặc các thanh có đường kính lớn, nhưng phần lớn sản lượng thép của Bắc Mỹ có dạng tấm. Các tấm được chuyển đến nhà máy dải nóng, một nơi kỳ diệu nơi thủy lực được bão hòa trong nhà máy như các linh kiện điện tử trên bảng mạch. Cũng giống như quá trình luyện sắt, các điều kiện rất khắc nghiệt, nóng và nguy hiểm. Trải qua nhiều giai đoạn chuẩn bị và vô số các vị trí gia công thô và hoàn thiện, các tấm biến đổi từ một tấm kim loại dày chín inch sang quy mô.

Nhà máy sản xuất dải nóng chứa một quy trình tự động được các kỹ thuật viên đặt trong các phòng kiểm soát khí hậu và tự động hóa rất nặng nề. Bạn có thể tưởng tượng lực cần thiết để ép các tấm kim loại nóng khổng lồ, và bạn sẽ thất vọng khi cho rằng lực đó được tạo ra bởi các xi lanh thủy lực. Rất ít ngành công nghiệp có một hình trụ được đặt theo tên của họ, nhưng đây là ngoại lệ.

Các loại xi lanh nhà máy là đặc trưng của ngành công nghiệp thép. Họ mạnh mẽ và tập luyện quá mức để xử lý không chỉ lực cần thiết để ép kim loại, mà còn đáng tin cậy và dễ bảo trì. Chúng là động cơ diesel của Kenworth so với EcoBoost V6 của F-150 – đó là xi-lanh thanh kẹp NFPA. Nhiều xi lanh nhà máy được đánh giá 5.000 psi, và sử dụng kết cấu mặt bích hạng nặng ở cả đầu và nắp. Cấu trúc này không chỉ cho phép một phương pháp chắc chắn để gắn nòng súng vào nắp, mà còn cho phép sửa chữa xi lanh từ một trong hai đầu thường ngay tại máy.

Như bạn có thể tưởng tượng, một xi lanh loại máy nghiền đòi hỏi một khả năng chịu nhiệt đáng kể và khả năng hoạt động thông qua chất lỏng dựa trên nước. Mang theo con dấu PTFE của bạn, rất phù hợp với công việc. Các xi lanh của nhà máy không bị chi phối bởi các kích thước tiêu chuẩn giống như các xi lanh NFPA, do đó, chúng còn độc đáo hơn từ nhà sản xuất đến nhà sản xuất. Một số sử dụng mặt bích được hàn vào nòng súng và sau đó được vặn vào đầu và nắp, trong khi một số khác sử dụng nòng có rãnh với mặt bích giữ và hàn hoàn toàn. Do tính chất tùy chỉnh của xi lanh máy nghiền, các tính năng như kênh làm mát, đầu dò tuyến tính, vật liệu kỳ lạ hoặc giá treo tùy chỉnh cung cấp cấu hình không giới hạn.

Hoàn thiện phụ thuộc vào độ chính xác thủy lực

Sau khi tấm được biến thành tấm cuộn, chúng phải được xử lý thành sản phẩm hoàn chỉnh cho các nhà sản xuất ô tô, thiết bị hoặc vật liệu xây dựng có thể sử dụng. Một-in. Tấm thép dày làm tấm chắn bùn kém cho chiếc Honda Civic của bạn, vì vậy tấm phải được cán nguội đến độ dày hoàn thiện, sau đó ngâm để loại bỏ ô nhiễm và cuối cùng được mạ kẽm để giảm tốc độ rỉ sét nếu bạn sống trong vành đai muối như tôi. Quá trình xử lý – đòi hỏi phải tháo cuộn, xử lý qua nhiều cuộn và sau đó xử lý lại – là chuyên sâu về thủy lực như bạn nghĩ.

Một khung phụ cho ghế ô tô của bạn chỉ cần các dải thép nhỏ để sản xuất, vì vậy nhà sản xuất ô tô không sử dụng thép rộng gần sáu feet. Để có được các dải thép thích hợp nhất để hoàn thiện, các cuộn dây của thép có chiều rộng đầy đủ được gửi đến đường rạch để được cắt thành các chiều rộng nhỏ hơn khác nhau. Ở đây bạn sẽ tìm thấy một trong những ứng dụng độc đáo hơn của năng lượng chất lỏng; đai ốc thủy lực. Dụng cụ máy cắt bao gồm dao nam và nữ cách đều nhau với dung sai chặt chẽ bằng phần mềm máy tính và một loạt các miếng chêm và miếng đệm. Những khoảng trống này rất chính xác và yêu cầu áp dụng lực nhất quán để đảm bảo rạch chất lượng với ít phế liệu.

Đai ốc thủy lực là một hình trụ hình khuyên đơn có khả năng chịu lực hàng trăm tấn. Chìa khóa của lực cực mạnh này là áp suất 10.000 psi do bơm mỡ. Vì vậy, chính xác là công nghệ gia công và niêm phong, các đai ốc này có thể giữ dụng cụ trên arbor trong hơn một tháng trước khi áp lực lại.

Sau khi rạch, kim loại thành phẩm được thu hồi và vận chuyển ra ngoài, và do đó kết thúc quá trình biến than và sắt thành kim loại thành phẩm. Nó khó có thể cảm nhận được phạm vi của sự khổng lồ của ngành thép và ảnh hưởng của nó đối với nền kinh tế thế giới. 

Nguồn: Andersonhydraulics I  https://andersonhydraulics.com.au