Relau tempaan merupakan peralatan barisan hadapan di mana-mana bengkel tempaan. Ia menerima bilet atau bar sejuk dan melepaskannya pada suhu yang tepat — biasanya 1150-1250°C untuk tempaan keluli — setiap 30 hingga 90 saat, sepanjang hari, setiap hari. Kebolehpercayaan dan keseragaman suhu bukanlah pilihan: relau yang hanyut 30°C dari titik tetap boleh merosakkan pengeluaran sehari, dan relau yang rosak akan menghentikan mesin tekan atau tukul dan menghantar pulang kru tempaan.
MONTE INTELLIGENCE membekalkan relau tempaan berbahan bakar gas — kedua-dua kelompok (perapian bogie) dan berterusan (penolak, rasuk berjalan, perapian berputar) — untuk operasi tempaan di Asia dan Timur Tengah. Artikel ini merangkumi faktor reka bentuk dan operasi yang menentukan prestasi relau tempaan.
Suhu penempaan untuk keluli berada dalam julat kerja panas, di atas suhu penghabluran semula di mana logam melembut dan boleh berubah bentuk dengan daya yang lebih rendah. Bagi keluli karbon sederhana dan aloi, julat suhu penempaan biasanya 1150-1250°C. Had atas ditetapkan oleh suhu pembakaran — suhu di mana peleburan sempadan butiran bermula (kira-kira 1250-1300°C untuk kebanyakan keluli) — dan oleh kadar pembentukan kerak, yang meningkat secara eksponen dengan suhu. Had bawah ditetapkan oleh daya penempaan yang diperlukan dan risiko keretakan pada bahan kerja.
Keseragaman suhu dalam relau tempaan menentukan keseragaman aliran logam semasa penempaan. Bilet yang bersuhu 1200°C pada satu hujung dan 1150°C pada hujung yang satu lagi akan mengalir secara berbeza pada setiap hujung, yang berpotensi menyebabkan masalah pengisian acuan, variasi dimensi atau keretakan pada hujung yang lebih sejuk. Keperluan standard untuk keseragaman suhu relau tempaan ialah ±14°C (Kelas 5 setiap AMS 2750) hingga ±28°C (Kelas 6), yang lebih longgar daripada keperluan keseragaman rawatan haba kerana proses tempaan berikutnya mengagihkan semula logam dan sebarang variasi suhu kecil dirata-ratakan.
Kadar pemanasan untuk penempaan mesti mengimbangi produktiviti terhadap risiko keretakan tegasan haba dalam bahan kerja. Bilet keluli alat berdiameter 200 mm yang dipanaskan dari suhu ambien pada 100°C seminit mungkin retak akibat tegasan haba antara permukaan panas dan teras sejuk. Kadar pemanasan selamat maksimum bergantung pada gred keluli, keratan rentas dan suhu awal. Keluli karbon tinggi dan aloi tinggi memerlukan kadar pemanasan yang lebih perlahan daripada keluli karbon biasa. Bilet sejuk pada musim sejuk (bermula pada 0°C) memerlukan pemanasan yang lebih perlahan daripada bilet yang dipanaskan terlebih dahulu melalui penyimpanan di kawasan yang panas.
Pembentukan kerak ialah pengoksidaan permukaan keluli semasa pemanasan dalam relau tempaan. Lapisan kerak — oksida besi, FeO, Fe3O4, Fe2O3 — mewakili kehilangan bahan (biasanya 1-3% daripada berat bilet), pemecut haus acuan (kerak bersifat kasar dan haus permukaan acuan tempaan lebih cepat daripada logam bersih), dan masalah kemasan permukaan (kerak terbenam dalam permukaan tempaan memerlukan lebih banyak elaun pemesinan).
Kadar pembentukan kerak terutamanya bergantung kepada suhu dan masa. Pada suhu 1200°C, bilet keluli karbon di udara akan membentuk kira-kira 0.1 mm kerak dalam masa 15 minit. Selepas 60 minit, ketebalan kerak mungkin 0.3-0.5 mm. Kebergantungan suhu eksponen bermakna peningkatan suhu relau sebanyak 50°C boleh menggandakan kadar pembentukan kerak. Ini adalah salah satu sebab mengapa kawalan suhu yang tepat mempunyai nilai ekonomi melangkaui penjimatan tenaga — ia secara langsung mengurangkan kehilangan bahan akibat kerak.
Mengurangkan operasi atmosfera — membakar gas dengan jumlah udara yang kurang daripada stoikiometri, menghasilkan CO dan H2 dalam produk pembakaran — boleh mengurangkan pembentukan kerak. CO dan H2 bertindak balas dengan oksida besi, mengurangkannya kembali kepada besi logam. Walau bagaimanapun, beroperasi dengan bahan api yang kaya menghasilkan jelaga, meningkatkan pelepasan CO dan menimbulkan kebimbangan keselamatan (gas mudah terbakar dalam sistem serombong). Keadaan kaya bahan api yang sederhana — 5-10% di bawah udara stoikiometri, sering dipanggil nyalaan "reducing — digunakan dalam beberapa relau tempaan untuk mengawal kerak, tetapi ia memerlukan pelarasan pembakar dan pemantauan gas serombong yang teliti.
Daya pemprosesan untuk relau tempaan berterusan bergantung pada panjang relau yang dipanaskan, saiz bilet, dan masa pemanasan yang diperlukan. Masa pemanasan untuk bilet keluli boleh dianggarkan dari keratan rentas: kira-kira 5-6 minit setiap diameter 25 mm untuk bilet bulat yang dipanaskan dalam relau gas yang dikacau rata pada suhu 1200°C. Bilet berdiameter 100 mm memerlukan kira-kira 22-25 minit untuk mencapai suhu tempaan yang seragam. Dengan panjang relau yang dipanaskan sepanjang 6 meter dan jarak bilet 200 mm pada unggun api, relau tersebut boleh memuatkan kira-kira 30 bilet, dan pada 25 minit setiap bilet, daya pemprosesan ialah 30 / 25 × 60 = 72 bilet sejam.
Peredaran atmosfera relau — pergerakan gas pembakaran panas di sekitar bilet — merupakan mekanisme pemindahan haba perolakan. Perolakan semula jadi dalam relau panas menyediakan sedikit peredaran, tetapi untuk pemanasan seragam pada daya pemprosesan yang tinggi, kipas peredaran semula diperlukan. Kipas, biasanya dipasang di bumbung atau dinding sisi relau, menarik gas panas dari ruang relau dan melepaskannya kembali ke ruang pada halaju tinggi, mewujudkan persekitaran yang dikacau yang memanaskan semua permukaan bilet secara seragam.
Relau tempaan MONTE INTELLIGENCE direka bentuk untuk operasi 24/7 dengan lapisan refraktori yang teguh, penunu tugas perindustrian dan sistem kawalan yang dikonfigurasikan untuk kitaran haba yang diperlukan oleh operasi tempaan.
Untuk cadangan relau tempaan berdasarkan keperluan pengeluaran anda, hubungi helenxu@cnlymonte.com.
