Stahlblech-Walzwerk spart durch NSK-Lager 46.000 EUR ein

Vor dem Hintergrund hoher Wartungskosten im Zusammenhang mit Lagern in einem Blechwalzwerk ergaben sich für einen großen Stahlhersteller wesentliche Vorteile durch eine Umstellung auf anwendungsspezifische Produkte von NSK. Bis vor kurzem erforderten vorhandene offene Rollenlager in diesem Warmw alzwerk tägliche Wartungsarbeiten, um eine ausreichende Schmierung sicherzustellen. Nach gründlicher Analyse schlug NSK den Einbau hochentwickelter Sealed-Clean-Lager vor. Sealed-Clean-Lager sind speziell für den Einsatz in stark verschmutzter Umgebung ausgelegt und erreichen eine 2,7-mal so lange Lebensdauer wie herkömmliche Walzenzapfenlager.

Die Stahl- und Eisenindustrie gehört zu den anspruchsvollsten Einsatzbereichen für die Verwendung von Wälzlagern. In Walzwerken eingesetzte Lager sind in vielerlei Hinsicht extremen Betriebsbedingungen ausgesetzt. Dazu zählen enorme Temperaturschwankungen, sowohl hohe als auch sehr geringe Drehzahlen sowie schwere Lasten. Darüber hinaus ist Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit, aggressive Stoffe und schädliche Schmutzpartikel erforderlich.

Beim hier betroffenen Stahlproduzenten musste das Wartungsteam tagtäglich wertvolle Zeit für die Nachschmierung der Lager aufwenden. Mit Eintreffen der Branchenspezialisten von NSK, die für diese Anwendungslösung auf umfangreiche Erfahrung in der Stahl- und Eisenindustrie zurückgreifen konnten, wurde ein Technologiewechsel möglich: der Einbau von speziellen Wälzlagern mit entsprechenden Dichtungen aus einem patentiertem Sondereinsatzstahl. Mithilfe des Mehrwertprogramms „AIP“ von NSK ließen sich die zusätzlichen Vorteile der Sealed-Clean-Produkte schlüssig aufzeigen.

Kern der Lösung im Walzwerk des Stahlherstellers war die Installation vierreihiger abgedichteter Kegelrollenlager für die Arbeitswalzenlagerung in einem Warmwalzwerk. Trotz extremer Betriebsbedingungen – schwerer Lasten, heftiger Stöße,  hohes Wasseraufkommen und Zunderrückstände – ist für die Sealed-Clean Lager eine lange Lebensdauer zu erwarten. Gegenüber herkömmlichen abgedichteten Walzenzapfenlagern bewirkt die fortschrittliche Dichtungstechnik von NSK neben der längeren Lebensdauer auch eine höhere Zuverlässigkeit. Die veränderte innere Konstruktion ermöglicht eine höhere Tragfähigkeit.

Die vierreihigen abgedichteten Kegelrollenlager fertigt NS K aus dem patentierten Lagerstahl Super-TF. Den außergewöhnlich innovativen Werkstoff entwickelte NSK durch gezielte Erforschung der Lebensdaueroptimierung in stark verschmutzter Umgebung und bei mangel Schmierung, zweier wesentlicher Ursachen für vorzeitige Lagerausfälle in Walzwerken.

Dabei zeigte sich, dass sich die Lagerlebensdauer unter solchen Bedingungen durch eine Veränderung der Mikrostruktur des Lagerstahls verbessern ließ, die einen besseren Abbau von Spannungskonzentrationen an Materialaufwerfungen im Randbereich möglich machte. Die Mikrostruktur mit einem hohen Anteil an Restaustenit und hoher Härte sorgt für eine längere Lebensdauer selbst bei unzureichendem Schmierfilm der sonst einen metallischen Kontakt der Oberflächen verhindert.

In der Praxis zeigen sich die eindrucksvollsten Ergebnisse, wenn Restaustenitanteil und Härte zugleich und nicht getrennt voneinander erhöht werden. Dies ist bei Super-TF-Stahl der Fall. In Vergleichstests mit Lagern aus gewöhnlichem Einsatzstahl erwies sich für aus Super-TF gefertigte NSK-Lager eine bis zu 10-mal längere Lebensdauer bei kontaminierter Schmierung und eine doppelt so lange Haltbarkeit mit sauberem Schmiermittel. Auch bei unzureichender Schmierung bieten Lager aus Super-TF im Durchschnitt eindrucksvolle 5,5-mal so lange Lebensspannen wie Lager aus herkömmlichem Einsatzstahl.

Ein wesentliches Merkmal der jüngsten Generation von Sealed-Clean-Lagern ist die Aufnahme des Käfigüberstandes in den Dichtungsraum des Lagers, was die Verwendung längerer Rollen ermöglicht. Zudem ist der Teilkreisdurchmesser des Käfig jetzt größer: Es können mehr und größere Rollen verwendet werden, ohne die Käfigfestigkeit zu beeinträchtigen. Leistungsmäßig erhöhen diese Verbesserungen die dynamische Tragzahl um bis zu 34 Prozent im Vergleich zu konventionellen abgedichteten Walzenzapfenlagern von NSK. Unterm  Strich entspricht dies einer eindrucksvollen 2,7-mal so langen Lebensdauer.

Für den Stahlproduzenten ergab sich mit der Einführung der Sealed-Clean-Lager von NSK eine Ersparnis von über 46.000 EUR durch den Wegfall der täglichen Wartungsvorgänge, den geringeren Bedarf an Schmiermitteln und niedrigere Kosten für die Altfettbeseitigung. Auch die Ökobilanz der Produktion hat sich dementsprechend deutlich verbessert.

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