Domande e risposte – Cuscinetti per il Settore Siderurgico
La produzione dell'acciaio è un processo estremamente instabile in cui i cuscinetti sono sottoposti a carichi estremi, calore intenso, urti violenti, rapide accelerazioni e decelerazioni, disallineamenti e contaminazione sia da scaglie di laminazione che da vapore acqueo.
NSK vanta anni di esperienza nella progettazione e produzione di componenti specificamente studiati per far fronte a queste sfide. In questa sessione di domande e risposte, ci sediamo a tavolino con il responsabile di settore Mihai-Christian Samoila per saperne di più…
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.
Può illustrarci i diversi cuscinetti utilizzati nel settore siderurgico e in quali applicazioni vengono impiegati?
Il settore siderurgico è una definizione molto ampia che copre tutte le applicazioni e le macchine utilizzate nella produzione di ferro e acciaio, nella lavorazione (laminazione) dell'acciaio e (anche se il nome non lo suggerisce direttamente) dei metalli non ferrosi come l'alluminio e il rame, che rientrano in questo ambito.
Dato che stiamo parlando di una gamma di applicazioni così ampia, non sorprende che quasi ogni tipo di cuscinetto sia coinvolto in una fase o nell'altra. Naturalmente, alcuni sono più critici di altri, con una predominanza dei cuscinetti a rulli.
Cosa rende l'industria siderurgica uno degli ambienti più esigenti per i cuscinetti?
La produzione dell'acciaio costituisce un ambiente incredibilmente ostile. È sporco, comporta temperature estreme, acqua e vapore vengono spruzzati sui cuscinetti e, naturalmente, i carichi sono estremamente elevati. E non dimentichiamo che stiamo usando cuscinetti in acciaio per produrre acciaio! Non è un lavoro facile.
Quali processi in un impianto siderurgico richiedono le prestazioni più elevate dai cuscinetti?
Esistono diverse applicazioni critiche che si basano su cuscinetti che funzionino in modo costante e affidabile: colata continua, laminazione a caldo e laminazione a freddo. Questi processi sono come anelli di una catena: se un anello si rompe, si rompe l'intera catena. Un guasto in qualsiasi fase del processo può costare centinaia di migliaia di euro, perché tutto si blocca e le attrezzature a valle rimangono inattive.
Come possono i produttori di acciaio prolungare gli intervalli di manutenzione dei cuscinetti senza comprometterne le prestazioni o l’affidabilità?
Uno degli aspetti più importanti da considerare, che troppo spesso viene trascurato, è la manutenzione. Un’ispezione accurata e regolare delle parti, dei lubrificanti e della pulizia generale può davvero contribuire all’affidabilità a lungo termine. Dopodiché, naturalmente, assicurarsi di utilizzare solo cuscinetti di alta qualità vi consentirà di prolungare gli intervalli di manutenzione in tutta tranquillità.
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Ha parlato dell'uso di cuscinetti in acciaio per la produzione dell'acciaio. NSK utilizza tipi speciali di acciaio quando produce articoli per questo settore?
Sì. Per garantire che i nostri componenti possano funzionare in modo costante e affidabile nelle condizioni di cui abbiamo parlato, è necessario utilizzare acciai speciali.
L'esempio migliore è il nostro materiale Super-Tough (STF), sviluppato specificamente per resistere alla contaminazione e alle condizioni di scarsa lubrificazione tipiche dei laminatoi.
Un'altra possibilità è il nostro materiale SWR, destinato ai cuscinetti orientabili a rulli presenti nelle macchine di colata continua. Abbiamo esempi concreti di come questo materiale abbia raddoppiato o triplicato gli intervalli di manutenzione.
Come abbiamo accennato, il processo di produzione dell'acciaio espone i cuscinetti a temperature estreme e a sbalzi termici piuttosto improvvisi. In che modo NSK garantisce che i nostri cuscinetti siano in grado di sopportare tutto questo?
La tecnologia utilizzata nella produzione dell'acciaio per cuscinetti esposti a tali condizioni è stata sviluppata nel corso di decenni, con alcune attività di ricerca e sviluppo condotte in collaborazione con produttori di acciaio giapponesi. Tre dei cinque pilastri fondamentali dell'ingegneria NSK sono l'ingegneria dei materiali, la tribologia e l'ingegneria di produzione, ciascuno dei quali è essenziale per lo sviluppo di materiali altamente resistenti per le condizioni e le applicazioni più esigenti.
In che modo i moderni design e materiali dei cuscinetti migliorano l'affidabilità negli impianti siderurgici?
Per fare solo un esempio, produciamo l'STF utilizzando un metodo di trattamento termico unico (proprietario). Ciò si traduce in un materiale che è molto più duro nello strato esterno rispetto al nucleo. Questa dicotomia migliora la resistenza del materiale e, soprattutto, rallenta lo sviluppo di danneggiamenti.
Tuttavia, la caratteristica più importante di questo materiale è la sua capacità non solo di essere duro all'esterno, ma anche di tollerare un grado molto elevato di contaminazione senza generare il tipico sfaldamento originato dalla superficie.
Quali tendenze stanno plasmando il futuro dei cuscinetti nel settore siderurgico?
Il punto di riferimento al giorno d'oggi sono le emissioni di CO2. La produzione dell'acciaio è sotto pressione da parte delle autorità di regolamentazione e della società nel suo complesso per ridurre il suo impatto sull'ambiente. I cuscinetti hanno un ruolo da svolgere in questo senso: più durano, minore è l'impronta di CO2 complessiva del processo di produzione.
Un altro fattore che contribuisce a questo obiettivo è garantire che le attrezzature funzionino con una lubrificazione minima attraverso metodi quali soluzioni di tenuta avanzate. È solo un altro modo in cui i nostri cuscinetti possono fare la loro parte nel mantenimento di un ambiente più pulito.
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