Fiabilité accrue et diminution de l’impact environnemental des lignes de coulée continue grâce aux ensembles-rouleaux étanches sans maintenance SKF ConRo.

Les professionnelsde la maintenance responsables du bon fonctionnement des lignes de coulée continue doivent avoir les nerfs aussi solides que l’acier qu’ils produisent. Leur défi consiste à optimiser la fiabilité tout en maîtrisant les coûts de maintenance. Une ligne de coulée continue, qui peut compter jusqu’à 120 lignes de rouleaux, est un système massif et complexe qui se bild ure parmi les environnements de travail les plus hostiles.

Dans une machine de coulée continue, des dépôts hautement abrasifs, des températures extrêmes et des charges très élevées soumettent les systèmes de roulements à de fortes contraintes. Ajoutez l’eau pulvérisée en continu pour refroidir l’acier et vous obtenez un tableau complet des risques qui pèsent constamment sur les roulements et les lubrifiants. En raison des niveaux élevés de contamination, des conduites de graisse assurent un apport continu en lubrifiant à chaque position de roulement. Cette précaution vise à éviter toute dilution du lubrifiant due à la pénétration d’eau. La graisse empêche par ailleurs l’eau et les impuretés d’entrer dans la cavité des roulements.

 

À propos de l’application

 

Dans une ligne de coulée continue de brames, l’acier liquide est versé dans un moule en haut de la ligne. L’acier ressort du moule avec une peau très fine et passe à travers les rouleaux supérieurs où il est aspergé d’eau. À mesure que la brame refroidit, elle est guidée à travers une courbure de 90° sous de fortes températures et la pression ferrostatique provenant de son coeur liquide atteint un niveau très élevé. La surface des rouleaux et le processus de refroidissement à eau contrôlé sont des éléments clés pour garantir une qualité de surface et une homogénéité interne optimales du produit.

 

Difficultés liées au fonctionnement

 

Avec des rouleaux de guidage de petit diamètre, le processus de coulée continue génère de très fortes charges reprises par les roulements. Ces fortes charges associées à des vitesses faibles constituent des
conditions défavorables pour la formation d’un film lubrifiant adéquat entre les rouleaux et les pistes des roulements. Or, en cas d’insuffisance du film lubrifiant, un contact métal sur métal apparaît, entraînant une usure prématurée à l’intérieur du roulement. La tâche incombant au lubrifiant est lourde et la présence permanente d’un lubrifiant de qualité à l’intérieur du roulement est indispensable. L’utilisation de conduites de graisse assurant un apport continu en lubrifiant frais se justifie également par la menace constante de l’eau qui, en pénétrant dans la cavité du roulement, risque de diluer le lubrifiant et de corroder la pièce.

 

Difficultés liées à la maintenance

 

Outre ces conditions de fonctionnement difficiles, un mélange de graisse usagée, de poudre de coulée et d’impuretés s’agglutine dans les paliers. Ce dépôt peut endommager les joints, voire bloquer le rouleau, ce qui risque d’altérer la surface de la brame ou, pire, de provoquer une percée. Une percée se produit lorsque la fine peau de la brame se déchire et que du métal liquide se répand.

Pour empêcher ce phénomène, des arrêts- machines pour maintenance sont régulièrement requis dans le but de dégager les rouleaux et d’enlever les dépôts de graisse durcie, de poudre de coulée et de tartre.

De plus, le recyclage de la graisse, qui consiste à séparer la graisse de l’eau et à éliminer la première de manière écologique, entraîne une augmentation des coûts de maintenance. Il est pourtant essentiel que l’eau recyclée soit exempte de graisse pour éviter toute obstruction des gicleurs de pulvérisation d’eau utilisés pour refroidir l’acier et les répercussions directes d’une telle défaillance sur le processus et la qualité du produit final. Les coûts induits par les volumes de graisse requis, l’élimination de la graisse, les systèmes de retraitement de l’eau et le remplacement des roulements associés à la perte de productivité due aux arrêts-machines pour maintenance peuvent grever la rentabilité. Certaines usines déclarent dépenser deux fois plus pour l’évacuation et l’élimination de la graisse usagée que pour l’achat initial de graisse.

 

Résoudre les difficultés de fonctionnement et de maintenance

 

Axées principalement sur l’amélioration du système de lubrification, les précédentes solutions apportées pour diminuer la consommation de graisse et minimiser les répercussions sur les autres processus ont eu peu d’effets. C’était avant que les ingénieurs d’application SKF se penchent sur les questions de fiabilité et de respect de l’environnement suscitées quotidiennement par les machines de coulée continue et développent les ensembles-rouleaux étanches autolubrifiants SKF ConRo. SKF ConRo, une solution complète de remplacement rapide pour segments existants, améliore des aspects essentiels relatifs à la fiabilité des rouleaux. Toutes les compétences de SKF en matière de joints, de lubrification, de roulements, de contrôle des processus et de conception de machines sont réunies dans une seule unité. Cette innovation se traduit par une diminution des coûts de maintenance à travers notamment la diminution de la consommation de graisse et des dépenses de recyclage, l’amélioration de la productivité et une meilleure maîtrise du processus.

 

La solution SKF ConRo

 

Après étude du défi de la fiabilité des machines de coulée continue, les ingénieurs SKF ont abordé le problème de la lubrification dans le contexte d’un système total. Le résultat s’appelle SKF ConRo. Disponible en deux versions et pour huit à neuf segments, SKF ConRo est une ligne de rouleaux modulaire robuste et autonome, constituée de joints, paliers, graisse, corps de rouleaux et, si besoin, raccordements d’eau (joints tournants).

Tout d’abord, en termes de modularité, SKF ConRo se compose également d’un certain nombre de composants novateurs élaborés pour améliorer sa durée de service et sa fiabilité. Mais surtout, SKF ConRo ne nécessite aucune opération de maintenance, un avantage qui se traduit par une dimi­nution drastique des coûts et une rentabilité supérieure. Aperçu des caractéristiques de SKF ConRo :

 

Système de palier robuste

 

Les paliers de la solution SKF ConRo sont dépourvus de canaux de graissage. La portée de roulement offre ainsi un appui plus uniforme notamment dans la zone de charge, rendant le palier moins sensible aux fortes charges pour une exploitation optimale de la capacité du roulement.

 

Système d’étanchéité breveté

Des systèmes d’étanchéité exclusifs et brevetés protègent la cavité du palier autour du roulement. Une attention renforcée dans cette zone visant à empêcher la pénétration d’eau et d’impuretés contribue à allonger la durée de service du roulement et du lubrifiant.

 

Roulements étanches autolubrifiants

Les roulements SKF ConRo font l’objet d’un graissage initial et ne requièrent aucune opération de relubrification ou d’entretien par la suite. La graisse employée est une graisse haute température de grande qualité, spécialement formulée pour retarder l’usure. Les roulements sont munis de joints intégrés qui les protègent de l’eau et des particules abrasives. Les cavités externes au roulement sont également garnies de graisse lors du montage des rouleaux.

Les opérations de relubrification devenues superflues, les achats de graisse en grandes quantités ne sont plus nécessai­res et les coûts d’installation et d’entretien d’un système de relubrification sont supprimés. Le dépôt de tartre et l’impact de la graisse usagée sur le système de refroidissement à eau s’en trouvent également réduits.

 

Système de roulements à alignement automatique SKF

 

Les ensembles-rouleaux étanches SKF ConRo intègrent un système de roule­-ments à alignement automatique unique mis au point par SKF qui compense la dilatation et la contraction du rouleaux sous l’effet de fluctuations thermiques. Ce système de roulements se compose d’un roulement à rouleaux toroïdaux CARB^® en position de palier libre et d’un roulement à rotule sur rouleaux en position de palier fixe. Le roulement CARB est doté d’une bague intérieure qui se déplace indépendamment de la bague extérieure pour accompagner les flexions de l’arbre et éviter l’apparition de charges axiales internes. Le roulement CARB contribue également à lutter contre les problèmes causés par la pénétration d’humidité lors des phénomènes de dilatation/rétrécissement thermique.

 

SKF Caster Analyst

 

Dans le cadre du programme SKF Asset Efficiency Optimization (AEO), chaque ligne de rouleaux SKF ConRo, à l’instar des modèles conventionnels, peut être équipée de capteurs de charge et de température permettant au programme SKF Caster Analyst de collecter des informations critiques sur le processus. Grâce à SKF Caster Analyst, les opérateurs peuvent surveiller les données critiques de température et de charge afin de procéder, si nécessaire, à des ajustements : ajuster ou modifier des portées coniques, adapter les vitesses de manière à optimiser la production, ou encore identifier et régler des problèmes de refroidissement. Ce système simplifie les procédures de résolution de problèmes, contribuant ainsi à augmenter le flux de production et à améliorer la qualité des produits.

 

Conception modulaire

 

Les lignes de rouleaux SKF ConRo sont des unités modulaires prêtes à l’emploi qui peuvent être utilisées comme pièces de remplacement dans des segments de rouleaux existants. Leur conception modulaire facilite leur remplacement et supprime pratiquement tout risque d’erreur lors de l’assemblage et de l’installation.

 

Modèles personnalisés

Il n’existe pas de modèle unique de ligne de rouleaux SKF ConRo. Chaque unité est conçue sur mesure pour répondre aux besoins du client. Les ingénieurs SKF conçoivent ces unités à partir des informations fournies par le client concernant la durée de service et les modes de défaillance des unités existantes.

 

Une maintenance qui tourne rond

 

Les défaillances de roulements dans une ligne de rouleaux sont dues principalement à des erreurs d’installation, à une lubrification inappropriée ou à des dommages occasionnés par des impuretés. Pour éviter ces problèmes, nos centres de réparation SKF locaux proposent des services de remise à neuf des lignes de rouleaux SKF ConRo. Ces centres, installés en Autriche, Russie, Suède, au Brésil et aux USA, disposent des connaissances et de l’expérience requises pour réaliser une analyse complète des défaillances et vous restituer une ligne de rouleaux SKF ConRo comme neuve. SKF certifie de nouveaux centres de réparation en continu selon la demande du marché.

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En bref

Les ensembles-rouleaux étanches auto­lubrifiants SKF ConRo et les autres solu­tions SKF pour l’industrie métallurgique seront exposés au stand SKF lors de la 7ème édition du salon international de la métallurgie (METEC) qui aura lieu du 12 au 16 juin 2007 à Düsseldorf, en Allemagne.

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Lignes de rouleaux modulaires SKF ConRo

 

Pour en finir avec :
• Les achats de graisse
• Les conduites de graisse
• La nécessité de retraiter l’eau pour éliminer les résidus de graisse
• Les gicleurs d’eau obstrués par la graisse
• Les coûts de recyclage de la graisse

 

Et bénéficier des avantages suivants :
• Maintenance réduite
• Durée de service accrue
• Maîtrise des processus
• Productivité accrue
• Diminution des coûts