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Le roulement fiabilise la ligne de coulée continue d’ Arcelor

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Un gain de 2 % de la disponibilité des coulées continues de l’usine Sollac Atlantique de Dunkerque provient de l'utilisation d'un roulement Seal-Clean de NSK.
L’aciérie de Dunkerque du groupe Arcelor a lancé en 1999 un plan d’accroissement de capacité pour passer de 6 à 6,7 millions de tonnes annuelles. Ce plan consistait à augmenter le poids des poches de 250 à 270 tonnes et à fiabiliser les lignes de production.

Ce dernier point était un vrai challenge. En effet, au stade de la coulée continue, seulement 59,8 % du temps total était consacré à la production effective, le reste étant consacré à autre chose, notamment aux pannes pour 6,5 % du temps.

Une solution liée au choix des roulements a été mise au point par Arcelor et NSK pour gagner en temps de production.

Les rouleaux de coulée continue ont pour fonction de guider, de maintenir et d'extraire la brame issue de la fusion de l’acier. L’alignement et l’écartement des rouleaux sont deux facteurs déterminants pour la qualité du produit. Cependant ces rouleaux sont soumis à de fortes élévations de température et la dilatation est susceptible d'atteindre 6 à 8 mm, si bien que dans le montage hyperstatique d’origine, l'effort axial était largement supérieur à la capacité admissible des roulements à rotule sur rouleaux sphériques.

Il s’agissait donc de choisir une technologie de roulement qui accepte la dilatation des rouleaux sans engendrer d'efforts axiaux supplémentaires, tout en acceptant de fortes charges radiales. Le choix s’est porté sur les roulements à rotule sur rouleaux cylindriques, technique maîtrisée par NSK, fort d’une expérience de 20 ans dans les aciéries japonaises.

Des incidences positives

Avec les roulements classiques, la graisse avait tendance à s’échapper des zones adéquates qui sont aussi celles où la friction est la plus forte. La fiabilité a été accrue par la fourniture de roulements étanches Seal-Clean, graissés à vie, lesquels ont été aussi rendus insensibles aux pollutions extérieures. Les rouleaux de cage ont été modifiés à 100% et le reste de la machine, à 30%.

Au rythme actuel, la généralisation sera effective fin 2006, mais, d’ores et déjà, les résultats obtenus traduisent un progrès très significatif.

Les paliers étaient en cause dans plus de la moitié des pannes dénombrées en 1999. En 4 ans, ce taux est passé de 2,92 % à 1,51 %, soit un gain de 407 heures de production, équivalant à 112 050 tonnes d’acier, ou encore 1,7 % de la production de l’aciérie de Dunkerque. Il est évident que ce gain est bien supérieur à l’investissement de démarrage.

Technicien fiabilité, Christian Duvette souligne : 'Les roulements ont une durée de vie plus longue, ce qui nous permet d’augmenter régulièrement la durée de vie des rouleaux en machine : sur les segments nous sommes passés de 1,5 à 2 Mt, nous fixons l’objectif à 3 Mt ; sur la zone d’extraction, cet objectif est à 6 Mt. Désormais, la fiabilité nous permet de programmer la dépose des rouleaux.'

Les avantages économiques ne s’arrêtent pas au gain de production. L'utilisation de roulements étanches graissés à vie et plus fiables a permis d’optimiser la consommation de graisse. La pression de la protection de l’environnement obligera sans doute à généraliser le roulement étanche sur le reste de la machine, afin de limiter les rejets de graisse dans le circuit secondaire des coulées continues (arrosage du produit).

Une stratégie industrielle payante

L’aciérie de Dunkerque a franchi le pas d’une généralisation à grande échelle pour équiper les rouleaux de ces nouveaux roulements. 'Quatre ans après, le pari de 1999 s’avère être gagnant, ce qui nous permet d’envisager de passer sous la barre de 1 % de taux de pannes à l’horizon 2006,date à laquelle la généralisation sera achevée' souligne Cédric Brioit, chef de service de la coulée continue.

Le temps de production effective a progressé de 59,8 %,en 1999, à 65,4 %, en 2003. La fiabilisation des roulements a fortement contribué à ce résultat favorable.

François-Xavier Lenoir

Pour en savoir plus
- Internet : www.nsk.com et www.arcelor.com
- Contact : perrier-y@nsk.com

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