Suorakarkaistujen kelojen maalimerkkauksen kehittäminen

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Ruukki Metals Oy:n Raahen tehtaan kuumanauhavalssaamolle. Valssaamolla valmistettavien suorakarkaistujen kelojen maalimerkkauksissa on havaittu laatupoikkeamia aika-ajoin. Ruukki Metalsin strategiana on lisätä tulevaisuudessa karkaistujen erikoisterästen määrää, ja katsottiin tarpeelliseksi puuttua ongelmaan. Työn tavoite oli selvittää, mistä ajoittaiset laatupoikkeamat maalimerkkauksessa aiheutuvat, ja tutkia mahdollisia ratkaisuja ongelmaan.

Työssä tutkittiin, mitkä seikat johtavat maalin valumiseen. Tutkimuksissa käytettiin apuna lämpökameraa ja oltiin yhteydessä maalimerkkauskoneen toimittajaan Tebulo Engineering B.V.:hen. Maalin valumisen suorakarkaistuilla keloilla todettiin johtuvan kelojen laajasta lämpötila-skaalasta, maaliruiskusuuttimien säätöjen vaihteluista ja kylmille pinnoille soveltumattomasta maalista.

Dokumentoiduista testeistä ja maalitoimittajilta saatiin tietoa, miten vältyttäisiin maalin valumiselta. Paineensäätötesteillä todettiin olevan mahdollista säätää maalin määrää maalin menopainetta säätämällä. Suuttimien virtausta säätämällä saatiin haettua optimisäädöt, joilla saadaan tyydyttävä merkkaustulos ilman laitteistomuutoksia. Maalitoimittajilla ei ollut tarjolla maalia, joka olisi soveltunut paremmin käyttökohteeseen. Laitteistomuutoksilla voitaisiin päästä kiitettävään merkkaustulokseen kaikilla keloilla. Tutkimuksilla rajattiin todennäköisimmäksi ratkaisuksi maaliruiskusuuttimien aukioloajan muuttaminen ohjelmallisesti kelojen lämpötilan mukaan.

Työn perusteella pystyttiin määrittelemään optimisäädöt maaliruiskusuuttimille ja niistä myös annettiin kunnossapidolle mallivedokset. Jatkokehityskohteeksi kunnossapidolle jäi päättää maaliruiskusuuttimien ohjauksen modernisoinnista yhteistyössä Tebulo Engineering B.V.:n kanssa.

This Bachelor’s thesis was commissioned by hot strip mill unit of Ruukki Metals Oy. There has been some deviations in quality on the paint marking of quenched coils. Ruukki Metals has a strategy to increase specialty steels, which include quenched coils, so it was seen necessary to address this problem. The goal was to find out what causes these occasional deviations in quality on the paint marking of quenched coils and explore potential solutions to the problem.

The thesis researches what causes the paint runoff. A heat camera was used and the supplier of the paint marking machine, Tebulo Engineering B.V., was also contacted. It was found out that the paint runoff on quenched coils had been caused by the broad spectrum of temperature of coils, variations on paint nozzle adjustments and that the paint in use is not applicable to cold surfaces.

Documented tests and industrial paint suppliers gave us information on how to avoid the runoff. By pressure adjustment tests, it was concluded that it is possible to adjust the amount of paint by adjusting the ingoing paint pressure. By adjusting the flow of the paint nozzles, it is possible to get satisfactory results without equipment changes. With equipment changes it would be possible to attain commendable paint marking results on all coils. Paint suppliers could not offer a better suitable paint option. With research it was concluded that the most likely option is to adjust the time that the paint nozzles are open. These changes would be done according to coil temperature.

On the basis of the work done in this thesis, it was possible to define the optimum adjustments for the paint nozzles, for which a model was given to the maintenance team. A further development option is that the maintenance team has to decide whether or not it wants to modernize the control of the paint nozzles in cooperation with Tebulo Engineering B.V.