RU2364670C2 - Application method of corrosion protection coating on working surface of rolling and creping cylinders - Google Patents
Application method of corrosion protection coating on working surface of rolling and creping cylinders Download PDFInfo
- Publication number
- RU2364670C2 RU2364670C2 RU2007137065/02A RU2007137065A RU2364670C2 RU 2364670 C2 RU2364670 C2 RU 2364670C2 RU 2007137065/02 A RU2007137065/02 A RU 2007137065/02A RU 2007137065 A RU2007137065 A RU 2007137065A RU 2364670 C2 RU2364670 C2 RU 2364670C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- paper
- cylinders
- working surface
- rolling
- Prior art date
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к бумагоделательному производству и может быть использован при ремонте лощильных и крепирующих цилиндров без снятия их с рабочей позиции.The proposed method relates to papermaking and can be used in the repair of shelving and creping cylinders without removing them from their working position.
Известен способ обработки ответственных поверхностей изделий, изготовленных из стали или чугуна, который включает диффузионное насыщение (цементацию) поверхностного слоя стальных деталей углеродом и последующую термическую обработку (Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. - М.: Металлургия, 1984. - 360 с.). Он позволяет получить твердый поверхностный слой, способствующий повышению износостойкости при сохранении вязкого подслоя.A known method of processing critical surfaces of products made of steel or cast iron, which includes diffusion saturation (cementation) of the surface layer of steel parts with carbon and subsequent heat treatment (Lakhtin Yu.M. Metallurgy and heat treatment of metals. - M .: Metallurgy, 1984. - 360 s.). It allows you to get a solid surface layer, contributing to increased wear resistance while maintaining a viscous sublayer.
Недостатками этого способа являются значительная длительность и сложность процесса, необходимость защиты поверхностей, не подлежащих обработке; он не отвечает в полной мере требованиям экологии, не создается необходимый микрорельеф на рабочей поверхности изделия, и не обеспечивается в полной мере требуемая износостойкость.The disadvantages of this method are the significant duration and complexity of the process, the need to protect surfaces that are not to be processed; it does not fully meet environmental requirements, the necessary microrelief is not created on the working surface of the product, and the required wear resistance is not fully ensured.
Известен способ электромеханической поверхностной обработки изделий (Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. - Л.: Машиностроение, 1989. - 184 с. - принят за аналог), который во многом устраняет недостатки, отмеченные в упомянутом выше способе.There is a method of electromechanical surface treatment of products (B. Askinazi. Hardening and restoration of parts by electromechanical processing. - L .: Mashinostroenie, 1989. - 184 pp. - adopted as an analogue), which largely eliminates the disadvantages noted in the above method.
Однако данный способ обработки не обеспечивает требуемой износостойкости изделий, изготовленных из конструкционных сталей с малым содержанием углерода или из чугуна.However, this processing method does not provide the required wear resistance of products made of structural steels with a low carbon content or of cast iron.
Известен способ (а.с. 2086698, С23С 8/36) поверхностной обработки металлических подложек для повышения коррозийной стойкости, включающей в себя импульсную обработку поверхности подложки пучком интенсивной высокотемпературной плазмы, создаваемой коаксиальным плазменным ускорителем эрозионного типа. Способ обеспечивает быстрое нагревание поверхностной области подложки, модифицируя ее металлургическую структуру, без существенного нагрева нижележащей основной массы подложки, за которым следует быстрое охлаждение, благодаря чему подавляются зарождение и рост кристаллов и не происходят фазовая сегрегация и сепарация добавок или составляющих подложки.A known method (AS 2086698, C23C 8/36) for surface treatment of metal substrates to increase corrosion resistance, including pulsed surface treatment of the substrate with a beam of intense high-temperature plasma generated by an erosion-type coaxial plasma accelerator. The method provides rapid heating of the surface region of the substrate, modifying its metallurgical structure, without significant heating of the underlying bulk of the substrate, followed by rapid cooling, thereby suppressing the nucleation and growth of crystals and does not occur phase segregation and separation of additives or components of the substrate.
Однако данный способ не применим для обработки крупногабаритных деталей диаметром 2,0÷6,0 м.However, this method is not applicable for processing large parts with a diameter of 2.0 ÷ 6.0 m
Прототипом предлагаемого изделия является Способ поверхностной обработки по патенту 2197557, С23С 8/66, 24/00, который обеспечивает повышение износостойкости конструкционных малоуглеродистых сталей путем их науглероживания и электромеханической обработки поверхностного (диффузионного) слоя, в том числе в условиях действующего производства.The prototype of the proposed product is the Surface treatment method according to patent 2197557, С23С 8/66, 24/00, which provides increased wear resistance of structural low-carbon steels by carburizing and electromechanical processing of the surface (diffusion) layer, including under the conditions of existing production.
Этот способ включает диффузионное насыщение поверхностного слоя углеродом путем нанесения графитового слоя, нагрев поверхностного слоя и охлаждение. Одновременно с нанесением графитового слоя осуществляют механическое воздействие рабочим инструментом при давлении инструмента на изделие до 250 МПа и нагрев поверхностного слоя изделия, причем нагрев осуществляют путем пропускания электрического тока силой 450-650 А через зону контакта рабочего инструмента с изделием со скоростью обработки изделия 0,6-2,5 м/мин.This method involves the diffusion saturation of the surface layer with carbon by applying a graphite layer, heating the surface layer and cooling. Simultaneously with the deposition of the graphite layer, a mechanical action is carried out with a working tool at a tool pressure on the product of up to 250 MPa and heating of the surface layer of the product, and heating is carried out by passing an electric current of 450-650 A through the contact zone of the working tool with the product with a processing speed of 0.6 -2.5 m / min.
Целью предлагаемого изобретения «Способ нанесения коррозийного покрытия на рабочую поверхность лощильных и крепирующих цилиндров» является восстановление работоспособности уникального, дорогостоящего оборудования по производству бумаги и картона - лощильных и крепирующих цилиндров до уровня проектных технологических и технических параметров срока их службы.The aim of the invention “Method of applying a corrosion coating to the working surface of the shelving and creping cylinders” is to restore the performance of the unique, expensive equipment for the production of paper and cardboard - shelving and creping cylinders to the level of design technological and technical parameters of their service life.
Эта цель достигается за счет того, что после обтачивания и термообработки поверхности за один проход наносят первый адгезионный слой толщиной 0,1 мм сплавом железа с содержанием хрома 10÷13%, затем наносят второй покровный слой толщиной 2,0÷2,2 мм с содержанием 13% хрома и 27% никеля, далее проводят пропитку покровного слоя антикоррозийным составом и шлифование рабочей поверхности эластичным инструментом при производстве некоторых видов бумаг (санитарно-гигиенические) и картона (упаковочный) в составе бумагоделательных, картоноделательных машин, для сушки бумаги (картона) и крепирования используются сушильные цилиндры большого диаметра - от D 2000 до D 6000 мм.This goal is achieved due to the fact that after grinding and heat treatment of the surface in one pass, the first adhesive layer is 0.1 mm thick with an alloy of iron with a chromium content of 10 ÷ 13%, then the second coating layer is applied with a thickness of 2.0 ÷ 2.2 mm s content of 13% chromium and 27% nickel, then the coating layer is impregnated with an anti-corrosion composition and the working surface is sanded with an elastic tool in the manufacture of certain types of paper (sanitary-hygienic) and cardboard (packaging) as a part of paper-making, paper-making machines n, for drying paper (cardboard) and creping, drying cylinders of large diameter are used - from D 2000 to D 6000 mm.
Они называются лощильными и крепирующими цилиндрами и отличаются от обычных сушильных цилиндров высокой эффективностью.They are called raking and creping cylinders and differ from conventional drying cylinders in high efficiency.
Съем воды с 1 м2 поверхности этих цилиндров при сушке бумаги (картона) составляет от 60 кг до 120 кг в час, а с обычных цилиндров (D 1250 мм, D 1500 мм, D 1800 мм) съем воды с 1 м2 рабочей поверхности составляет 15 кг ÷ 20 кг в час. Высокий съем воды на цилиндрах большого диаметра обеспечивается:Water removal from 1 m 2 of the surface of these cylinders when drying paper (cardboard) is from 60 kg to 120 kg per hour, and from ordinary cylinders (D 1250 mm, D 1500 mm, D 1800 mm), water is removed from 1 m 2 of the working surface is 15 kg ÷ 20 kg per hour. High water removal on large-diameter cylinders is ensured by:
1) хорошим контактом бумаги (картона) с рабочей поверхностью цилиндра за счет высокой гладкости поверхности (шероховатость Ra=0,32 мкм ÷ 0,40 мкм) и прижатия бумажного полотна к поверхности прижимными валами;1) good contact of the paper (cardboard) with the working surface of the cylinder due to the high smoothness of the surface (roughness R a = 0.32 μm ÷ 0.40 μm) and pressing the paper web to the surface with pressure rollers;
2) повышенным давлением пара (температурой) по сравнению с обычными сушильными цилиндрами (до 0,8 МПа вместо 0,15÷0,25 МПа).2) increased vapor pressure (temperature) compared to conventional drying cylinders (up to 0.8 MPa instead of 0.15 ÷ 0.25 MPa).
В процессе эксплуатации рабочая поверхность цилиндров изнашивается (совместное воздействие коррозии и механического износа), образуются износные пятна, борозды и риски, нарушается цилиндричность и шероховатость поверхности, происходит также налипание на поверхность органических и неорганических материалов, содержащихся в технологической воде и бумажной массе. В результате резко снижается сушильная мощность машин и качество продукции.During operation, the working surface of the cylinders wears out (a combined effect of corrosion and mechanical wear), wear spots, grooves and risks are formed, cylindricality and surface roughness are violated, and organic and inorganic materials contained in the process water and paper pulp adhere to the surface. As a result, the drying capacity of machines and product quality are sharply reduced.
Для поддержания эффективной работы цилиндров необходимо периодически очищать рабочую поверхность цилиндров от настила и шлифовать с обеспечением шероховатости Ra в следующих пределах:To maintain the effective operation of the cylinders, it is necessary to periodically clean the working surface of the cylinders from the flooring and grind to ensure a roughness R a in the following limits:
- лощильные и крепируюшие цилиндры - 0,40 мкм ÷ 0,30 мкм;- raking and creping cylinders - 0.40 microns ÷ 0.30 microns;
- обычные сушильные цилиндры - 0,63 мкм ÷ 0,40 мкм.- conventional drying cylinders - 0.63 microns ÷ 0.40 microns.
Периодичность шлифования цилиндров составляет от 6 месяцев до 1 года. Особенно чувствительны к износным явлениям тонкие сорта бумаг. При каждом шлифовании цилиндра съем основного металла составляет от 0,3 мм до 0,5 мм. В результате неоднократного шлифования толщина стенки корпуса цилиндра уменьшается, и снижаются прочностные параметры. При достижении предельных прочностных показателей цилиндры заменяются новыми, или в соответствии с указаниями паспорта на сосуд, работающий под давлением, изменяется режим работы (давление и температура), соответственно снижается производительность машины и качество продукции.The cylinder grinding frequency is from 6 months to 1 year. Thin grades of paper are especially sensitive to wear and tear. With each grinding of the cylinder, the removal of the base metal is from 0.3 mm to 0.5 mm. As a result of repeated grinding, the wall thickness of the cylinder body decreases, and the strength parameters decrease. When the ultimate strength indicators are reached, the cylinders are replaced with new ones, or in accordance with the instructions of the passport for a vessel operating under pressure, the operating mode (pressure and temperature) changes, respectively, the productivity of the machine and the quality of the product decreases.
Способ нанесения коррозийного покрытия на рабочую поверхность лощильных и крепирующих цилиндров бумагоделательных машин в условиях действующего производства состоит в следующем.The method of applying a corrosion coating to the working surface of the glazing and creping cylinders of paper machines in the current production is as follows.
1. Производится токарная обработка цилиндра с обеспечением геометрических размеров по диаметру на уровне допусков на изготовление нового цилиндра.1. The cylinder is machined to ensure geometric dimensions in diameter at the level of tolerances for the manufacture of a new cylinder.
2. Обеспечивается термообработка поверхности цилиндра температурой 100°С в зоне горелки.2. Provides heat treatment of the surface of the cylinder with a temperature of 100 ° C in the zone of the burner.
3. Пескоструйная обработка поверхности.3. Sandblasting.
4. Наносится на поверхность адгезионный слой покрытия толщиной 0,1 мм за один проход сплавом железа с содержанием хрома до 13%.4. An adhesive coating layer with a thickness of 0.1 mm is applied to the surface in one pass with an iron alloy with a chromium content of up to 13%.
5. Наносится покровный слой 2,0÷2,2 мм сплавом железа с содержанием хрома 13% и никеля 27% по адгезионному слою с учетом припуска на мехобработку 0,4÷0,5 мм.5. A coating layer of 2.0 ÷ 2.2 mm is applied by an alloy of iron with a chromium content of 13% and nickel 27% along the adhesive layer, taking into account the machining allowance of 0.4 ÷ 0.5 mm.
6. Производится пропитка покровного слоя составом, который заполняет поры и предотвращает в последующем проникновение влаги в покрытие и его коррозию.6. The coating layer is impregnated with a composition that fills the pores and prevents the subsequent penetration of moisture into the coating and its corrosion.
7. Цилиндр шлифуется и полируется в холодном состоянии бесконечными абразивными лентами и затем прирабатывается в рабочем режиме с использованием крепирующего или очищающего шабера.7. The cylinder is grinded and polished in the cold state with endless abrasive belts and then worked in operating mode using a creping or cleaning scraper.
Токарная обработка и шлифование рабочей поверхности производится переносным токарно-шлифовальным устройством. Технические параметры после выполнения работ: толщина покрытия, мм -1+-2, твердость поверхности цилиндра, НВ - 250-270Turning and grinding of the working surface is carried out by a portable turning and grinding device. Technical parameters after work: coating thickness, mm -1 + -2, the surface hardness of the cylinder, HB - 250-270
Шероховатость поверхности цилиндра, Ra - 0,40 мкм - 0,32 мкм.The surface roughness of the cylinder, R a - 0.40 μm - 0.32 μm.
Таким образом, этот способ ляжет в основу технологии нанесения коррозионно-стойких покрытий на цилиндрические поверхности бумагоделательного оборудования.Thus, this method will form the basis of the technology of applying corrosion-resistant coatings to the cylindrical surfaces of paper-making equipment.
Способ нанесения на рабочую поверхность лощильных и крепирующих цилиндров коррозионно-стойкого покрытия из сплава с содержанием хрома до 13% и никеля до 27%, толщиной до 2,0÷2,2 мм и твердостью 250÷270 НВ обеспечивает достижения следующих высоких производственных и эксплуатационных показателей:The method of applying a corrosion-resistant coating of an alloy with a chromium content of up to 13% and nickel up to 27%, a thickness of 2.0 ÷ 2.2 mm and a hardness of 250 ÷ 270 HB ensures the achievement of the following high production and operational indicators:
- покрытие наносится на поверхность цилиндра электродуговым напылением, на месте его установки (без демонтажа);- the coating is applied to the surface of the cylinder by electric arc spraying, at the place of its installation (without dismantling);
- покрытие предотвращает износ основного металла корпуса цилиндра (чугун) и дальнейшее снижение его прочностных показателей;- the coating prevents wear of the base metal of the cylinder body (cast iron) and a further decrease in its strength characteristics;
- после нанесения покрытия обеспечивается работа цилиндра на проектных параметрах (или выше проектных);- after coating, the cylinder is ensured to operate at design parameters (or higher than design);
- при нанесении покрытия на поверхность цилиндра теплопередача ухудшается примерно на 5%, но за счет снижения толщины корпуса цилиндра теплопередача улучшается на 5-6%, и общий коэффициент теплопередачи сохраняется на проектных параметрах.- when coating the surface of the cylinder, heat transfer deteriorates by about 5%, but by reducing the thickness of the cylinder body, heat transfer improves by 5-6%, and the overall heat transfer coefficient is maintained at the design parameters.
Предлагаемый способ нанесения коррозионно-стойкого покрытия отработан в производственных условиях, и получены следующие результаты:The proposed method of applying a corrosion-resistant coating is tested under production conditions, and the following results are obtained:
- снижение затрат на ремонтно-восстановительные работы. Разовый экономический эффект за счет восстановления работоспособности цилиндров составляет свыше 100000 $ США на один цилиндр или свыше 500000 $ США в год по целлюлозно-бумажной промышленности;- reducing the cost of repair work. A one-time economic effect due to the restoration of the performance of the cylinders is more than $ 100,000 per cylinder or more than $ 500,000 per year for the pulp and paper industry;
- повышение производительности машин и улучшение качества бумаги (картона) и на этой основе обеспечение высокой эффективности производства.- increasing the productivity of machines and improving the quality of paper (cardboard) and, on this basis, ensuring high production efficiency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007137065/02A RU2364670C2 (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Application method of corrosion protection coating on working surface of rolling and creping cylinders |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007137065/02A RU2364670C2 (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Application method of corrosion protection coating on working surface of rolling and creping cylinders |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007137065A RU2007137065A (en) | 2009-04-20 |
| RU2364670C2 true RU2364670C2 (en) | 2009-08-20 |
Family
ID=41017231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007137065/02A RU2364670C2 (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Application method of corrosion protection coating on working surface of rolling and creping cylinders |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2364670C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483138C1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) | Coating application method |
-
2007
- 2007-10-09 RU RU2007137065/02A patent/RU2364670C2/en active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ХАСУЙ А. Техника напыления. - М.: Машиностроение, 1975, с.21, 74, 38, 63, 71. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483138C1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) | Coating application method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007137065A (en) | 2009-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103882324B (en) | A kind of antiseptic wearable coat and coating method thereof | |
| JP2008510863A (en) | Abrasion resistant coating and process for producing the same | |
| JP2013528697A (en) | Process for manufacturing slide elements with a coating, in particular piston rings, and slide elements | |
| Moghaddam et al. | High temperature tribology of TiAlN PVD coating sliding against 316L stainless steel and carbide-free bainitic steel | |
| Kang et al. | Effect of grinding parameters on surface quality, microstructure and rolling contact fatigue behaviors of gear steel for vacuum pump | |
| NO176330B (en) | Yankee cylinder and method of coating it | |
| RU2524470C2 (en) | Method of reconditioning worn-out metal parts | |
| Colombo et al. | Rolling contact fatigue resistance of PVD CrN and TiN coated austempered ductile iron | |
| Yeldose et al. | An investigation into the high performance of TiN-coated rollers in burnishing process | |
| Wang et al. | Mechanical and tribological evaluation of CrSiCN, CrBCN and CrSiBCN coatings | |
| Kovací et al. | Effect of plasma nitriding parameters on the wear resistance of alloy Inconel 718 | |
| KR101441708B1 (en) | Sliding mating part in lubricated regime, coated by a thin film | |
| RU2364670C2 (en) | Application method of corrosion protection coating on working surface of rolling and creping cylinders | |
| KR20060123304A (en) | Edge-provided tool and method for the manufacture thereof | |
| RU2423214C1 (en) | Method of reconditioning precision parts | |
| RU2398668C2 (en) | Method of hydraulic control valve repair | |
| Belevskii et al. | Surface modification by a flexible tool. 2. Practical use of coating application by rotary wire brushes | |
| RU2364484C2 (en) | Recovery method of diametric dimension of drier of piper-making equipment | |
| CN103836186A (en) | Ceramic thin film cast iron piston ring and manufacturing method thereof | |
| CN110484696A (en) | A kind of preparation method of the hydraulic pump component of antifriction antiwear | |
| CN103057206B (en) | A kind of super wear-resistant ceramic alloy coat scraper and manufacture method thereof | |
| RU2293641C2 (en) | Method for restoring joint of parts such as slide valve | |
| WO2013192309A1 (en) | Remanufactured component and fealsic thermal spray wire for same | |
| CN109877713B (en) | Post-treatment method for coated cutter and micro-lubrication processing method after post-treatment method | |
| CN102191496B (en) | Material of guide sliding shoe of coal-winning machine and preparation method of material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091010 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20111020 |