提高軋輥壽命的軋鋼工藝措施

魯現(xiàn)群 陳士超

【摘?要】軋輥在熱軋帶肋鋼筋的切分軋制過程中經(jīng)常出現(xiàn)如爆槽、脫落、輥環(huán)碎裂、損毀等現(xiàn)象，通過分析，及實際生產(chǎn)實踐（石橫特鋼集團(tuán)），通過優(yōu)化冷卻軋輥手段降低運(yùn)作溫度，并在寬度上對成品輥環(huán)進(jìn)行增加，嚴(yán)格篩選制作原材、增加切分楔的使用壽命等等，眾多手段來解決輥環(huán)崩壞、爆槽、斷裂等諸多問題，平均提高軋機(jī)有效作業(yè)率近5%，軋輥損耗降低20個百分點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】軋輥;壽命;冷卻裝置;切分軋制;軋輥材質(zhì)

1前言

直徑6-14毫米規(guī)格范圍熱扎帶肋鋼筋是山東石橫特鋼集團(tuán)的主要產(chǎn)品之一，針對該產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計了多線切分軋制技術(shù)，10mm直徑、12mm直徑、14-18mm直徑、20mm直徑產(chǎn)品，相對應(yīng)的，在工藝上進(jìn)行五線、四線、三線、兩線切分。在多線切分生產(chǎn)環(huán)境中，保持生產(chǎn)穩(wěn)定性的最重要一環(huán)就是盡量的減少更換軋輥的次數(shù)，故此，良好的材質(zhì)、更長的使用壽命對于軋輥來說是重中之重。

2生產(chǎn)中軋輥存在的問題及成因分析

問題一，爆槽、部分脫落使得導(dǎo)致成品報廢?，F(xiàn)象：在軋槽的中心部位缺肉或向四周呈放射線狀缺肉。

問題二，輥環(huán)碎裂也會導(dǎo)致成品報廢?，F(xiàn)象：在相鄰的兩個軋槽中間輥環(huán)崩壞碎裂，導(dǎo)致相鄰軋槽不能使用。

問題三，軋槽表面不光滑，出現(xiàn)麻點(diǎn)，不完美的品相會導(dǎo)致產(chǎn)品銷售受損。

問題四，導(dǎo)致更加嚴(yán)重堆鋼問題的軋輥損毀，此問題較為嚴(yán)峻。

成因分析：

（1）生產(chǎn)過程中軋輥溫度過高，不能及時冷卻會產(chǎn)生上述諸多問題。

（2）對原材料及工藝特點(diǎn)考慮不周，未能正確選擇軋輥材質(zhì)導(dǎo)致爆槽、部分脫落、損毀等問題。

（3）軋槽間距不足、輥環(huán)材質(zhì)硬度不足均有可能造成輥環(huán)損毀。

（4）在修復(fù)過程中未能將微裂的軋槽進(jìn)行足夠到位打磨，導(dǎo)致二次使用時原有裂紋處繼續(xù)斷裂，導(dǎo)致爆槽等問題的出現(xiàn)，甚至軋輥損毀。

（5）在前次處理較大料型后，沒有馬上回調(diào)壓下量，造成軋輥軋槽連續(xù)的過大受力，導(dǎo)致?lián)p毀。

（6）軋輥本身出現(xiàn)問題，在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象。

（7）不正確的操作也極易出現(xiàn)軋黑鋼、零部件纏軋輥、不良接觸、堆鋼等現(xiàn)象造成軋輥損毀斷裂。

3工藝措施

企業(yè)在不斷求索優(yōu)化工藝的方法，發(fā)現(xiàn)離心復(fù)合鑄造這項工藝技術(shù)的出現(xiàn)替代傳統(tǒng)技術(shù)，高速鋼軋輥在使用中，其更耐磨、強(qiáng)度更高等特點(diǎn)優(yōu)于無限冷硬鑄鐵和高鉻鑄鐵。在優(yōu)化產(chǎn)品品相、減少軋輥損耗等數(shù)據(jù)表現(xiàn)上也取得較大的成果。同時，企業(yè)也學(xué)會對不同產(chǎn)品進(jìn)行差異化配置。

3.1軋輥冷卻裝置的改進(jìn)

傳統(tǒng)軋輥冷卻常見問題：

問題一，由于設(shè)計之初分析不夠，傳統(tǒng)的一上一下水冷卻裝置均勻供水的設(shè)計，不夠合理的結(jié)果易導(dǎo)致軋輥周邊水量分布不合理。

問題二，對冷卻水的用量測算分析分配不合理，上下輥冷卻水量1：1的設(shè)置使得冷卻效果極易受短板軋輥的影響。

問題三，未能選用更合適的噴水器，缺少適合的設(shè)計及配型導(dǎo)致冷卻效率較低。

問題四，對如多切分橫向進(jìn)程中，諸多水管冷卻效果是否一致、切分楔冷卻等問題，缺少更有針對性、更有效的研究。

針對軋輥冷卻裝置進(jìn)行改進(jìn)（圖1）

（1）采用一上二下三個水冷裝置的方式進(jìn)行組合，上輥出口配一個、下輥進(jìn)、出口各配一個，并將比例設(shè)定為4：6。

（2）用錐形實心噴頭替換原帶孔方盒設(shè)計，增加兩排橢圓形水縫，覆蓋寬度為5-8厘米至切分楔處，并以三倍的水量保證切分楔處的水量，用以控制此處溫度，延長其使用壽命。

（3）設(shè)置15°-35°的接近切線方向接觸的沖擊角度來對軋輥進(jìn)行冷卻，避免垂直噴灑帶來的濺水問題。

（4）合理設(shè)置噴嘴密度，從剛脫離軋件位置向軋輥圓弧方向由密導(dǎo)梳排列，并逐級減少水量。

（5）嚴(yán)密安裝防水部件，如水管周圍安裝固定擋板，在軋機(jī)外部進(jìn)行防水處理等等。

3.2冷卻水參數(shù)優(yōu)化及供水系統(tǒng)的改造

本廠在投產(chǎn)新品棒材車間軋輥的冷卻水壓為0.3-0.5MPa。但在生產(chǎn)過程中因冷卻問題出現(xiàn)各種問題。為此，優(yōu)化K1-K3架次，用濁中系統(tǒng)供水替換原來低濁系統(tǒng)，換用變頻電機(jī)，將水壓調(diào)整至0.8MPa并進(jìn)行自動調(diào)整。同時，在每架設(shè)備上安裝總表，隨時人工手動調(diào)整水壓。

3.3孔型配置優(yōu)化

以熱軋帶肋鋼筋K1（12毫米直徑）這個常規(guī)的成品輥品種為例，設(shè)計之初為19毫米的軋槽中心距，中間輥環(huán)的寬度則是7.8毫米。但實際應(yīng)用過程中輥環(huán)呈現(xiàn)整塊崩壞的狀況，分析得出其寬度仍然不足、易產(chǎn)生裂紋直至崩壞。調(diào)整設(shè)計后將中心距增大至22毫米，寬度增加至10.8毫米。

3.4軋輥材質(zhì)優(yōu)化

鉻鉬無限冷硬球墨鑄鐵軋輥是石橫特鋼棒材車間一直采用的材質(zhì)，生產(chǎn)效率較低。通過研究得出高速鋼軋輥用于20號架軋機(jī)、19號架軋機(jī)使用碳化鎢組合軋輥、15-18號架軋機(jī)高硼鋼軋輥，1-14號架軋機(jī)則繼續(xù)沿用之前的軋輥。

3.5工藝裝置平面配置改型

傳統(tǒng)棒線材生產(chǎn)過程中，軋機(jī)配置多為6+6+6（粗軋機(jī)、中軋機(jī)、精軋機(jī)）的組合方式，1架預(yù)切分，如此設(shè)置軋輥切分楔極易損壞。對此，本廠修改組合為6+6+4+4（粗軋機(jī)、中軋機(jī)、預(yù)精軋機(jī)、精軋機(jī)），同時，增加一架預(yù)切分架次。分擔(dān)設(shè)備壓力，延長設(shè)備使用壽命。

3.6避免不當(dāng)操作

（1）導(dǎo)衛(wèi)裝置不可接觸軋槽

（2）遵守軋輥冷卻水相關(guān)操作制度

（3）加強(qiáng)檢查力度，任何纏輥事故必須停機(jī)，并待冷卻后再停水處理。

（4）嚴(yán)格遵照工藝要求，嚴(yán)禁料型過大等現(xiàn)象。

（5）軋件頭部必須修剪干凈黑頭等問題。

3.7修復(fù)量要到位

在修復(fù)過程中務(wù)必要講缺陷修復(fù)到位，不能留有裂紋，任何裂紋都有可能影響成品質(zhì)量。

4結(jié)語

上述一些列措施極大的延長了軋槽的使用時間，節(jié)約大量人力物力，并解決了輥環(huán)損毀的問題，同時，冷卻效果的提升也讓爆槽事故發(fā)生率接近為零，提高生產(chǎn)穩(wěn)定性，降低消耗近1/5，年產(chǎn)量增加4萬T，為企業(yè)帶來極大的效益。

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（作者單位：河鋼邯鋼邯寶冷軋廠）