Questions-réponses – Roulements pour le secteur de la sidérurgie
La sidérurgie est un processus extrêmement instable dans lequel les roulements sont soumis à des charges extrêmes, une chaleur intense, des chocs violents, des accélérations et décélérations rapides, des désalignements ainsi qu’à la contamination par la calamine et la vapeur d’eau.
Chez NSK, nous avons des années d'expérience dans la conception et la fabrication de pièces spécialement conçues pour relever ces défis. Dans cette rubrique Questions-Réponses, nous nous entretenons avec Mihai-Christian Samoila, responsable de secteur, pour en savoir plus…
"A thorough and regular inspection of parts, lubricants, quantity and overall cleanliness can really contribute to long term reliability."
Pouvez-vous nous présenter les différents roulements utilisés dans le secteur sidérurgique et les applications dans lesquelles ils sont utilisés ?
Le secteur de l’acier est une définition très large qui couvre toutes les applications et machines utilisées dans la sidérurgie, le formage de l’acier (laminage) et (même si le nom ne le suggère pas directement) les métaux non ferreux tels que l’aluminium et le cuivre.
Étant donné que nous parlons d’un éventail d’applications aussi large, il n’est pas surprenant que presque tous les types de roulements soient impliqués à un moment ou à un autre. Bien sûr, certains sont plus critiques que d’autres, les roulements à rouleaux étant prédominants.
Qu’est-ce qui fait de l’industrie sidérurgique l’un des environnements les plus exigeants pour les roulements ?
La sidérurgie constitue effectivement un environnement incroyablement hostile. C’est un environnement sale, soumis à des températures extrêmes, où l’eau et la vapeur s’abattent sur les roulements et, bien sûr, où les charges sont extrêmement élevées. Et n’oublions pas que nous utilisons des roulements en acier pour fabriquer de l’acier ! Ce n’est pas une tâche facile.
Quels sont les procédés d’une aciérie qui imposent les exigences les plus élevées en matière de performances des roulements ?
Plusieurs applications critiques reposent sur des roulements fonctionnant de manière constante et fiable : la coulée continue, le laminage à chaud et le laminage à froid. Ces procédés sont comme les maillons d’une chaîne : si un maillon se brise, c’est toute la chaîne qui s’effondre. Une défaillance à n’importe quelle étape du processus peut coûter des centaines de milliers d’euros, car tout s’arrête et les équipements en aval restent à l’arrêt.
Comment les producteurs d'acier peuvent-ils allonger les intervalles d'entretien des roulements sans compromettre leurs performances ou leur fiabilité ?
L'un des aspects les plus importants à prendre en compte, et qui est trop souvent négligé, est la maintenance. Une inspection minutieuse et régulière des pièces, des lubrifiants, de leur quantité et de la propreté générale peut réellement contribuer à la fiabilité à long terme. Ensuite, bien sûr, en veillant à n'utiliser que des roulements haut de gamme et de qualité, vous pourrez allonger les intervalles d'entretien en toute sérénité.
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Vous avez évoqué l'utilisation de roulements en acier pour fabriquer de l'acier. NSK utilise-t-elle des types d'acier spéciaux lorsqu'elle fabrique des produits pour ce secteur ?
Oui. Afin de garantir que nos composants puissent fonctionner de manière constante et fiable dans les conditions dont nous avons parlé, il est nécessaire d'utiliser des aciers spéciaux.
Le meilleur exemple est notre matériau Super-Tough (STF), développé spécifiquement pour résister à la contamination et aux mauvaises conditions de lubrification propres aux laminoirs.
Une autre possibilité est notre matériau SWR, destiné aux roulements à rouleaux sphériques utilisés dans les machines de coulée continue. Nous disposons d’exemples concrets montrant que ce matériau permet de doubler, voire de tripler les intervalles de maintenance.
Comme nous l’avons évoqué, le processus de fabrication de l’acier expose les roulements à des températures extrêmes et à des variations de température parfois très brusques. Comment NSK s’assure-t-il que ses roulements sont capables de supporter cela ?
La technologie utilisée pour fabriquer l’acier destiné aux roulements exposés à de telles conditions a été développée au fil des décennies, une partie de la R&D ayant d’ailleurs été menée en collaboration avec des sidérurgistes japonais. Trois des cinq piliers fondamentaux de l'ingénierie NSK sont l'ingénierie des matériaux, la tribologie et l'ingénierie de fabrication, chacun étant essentiel au développement de matériaux hautement résistants pour les conditions et les applications les plus exigeantes.
Comment les conceptions et les matériaux modernes des roulements améliorent-ils la fiabilité dans les aciéries ?
Pour ne citer qu'un exemple, nous fabriquons le STF à l'aide d'une méthode de traitement thermique unique (propriétaire). Il en résulte un matériau dont la couche externe est beaucoup plus dure que le cœur. Cette dichotomie améliore la résistance du matériau et, surtout, ralentit la formation de fissures.
Cependant, la caractéristique la plus importante de ce matériau est sa capacité non seulement à être dur à l’extérieur, mais aussi à tolérer un très haut degré de contamination sans générer l’écaillage typique d’origine superficielle.
Quelles tendances façonnent l’avenir des roulements dans le secteur sidérurgique ?
La norme de référence aujourd'hui est celle des émissions de CO2. La sidérurgie subit la pression des régulateurs et de la société dans son ensemble pour réduire son impact sur l'environnement. Les roulements ont un rôle à jouer à cet égard : plus ils durent longtemps, plus l'empreinte carbone globale du processus de fabrication est faible.
Un autre facteur contributif consiste à garantir que les équipements fonctionnent avec un minimum de lubrification grâce à des méthodes telles que des solutions d'étanchéité avancées. C'est simplement une autre façon dont nos roulements peuvent contribuer à préserver un environnement plus propre.
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