提高轧辊寿命的轧钢工艺措施

鲁现群 陈士超

【摘 要】轧辊在热轧带肋钢筋的切分轧制过程中经常出现如爆槽、脱落、辊环碎裂、损毁等现象，通过分析，及实际生产实践（石横特钢集团），通过优化冷却轧辊手段降低运作温度，并在宽度上对成品辊环进行增加，严格筛选制作原材、增加切分楔的使用壽命等等，众多手段来解决辊环崩坏、爆槽、断裂等诸多问题，平均提高轧机有效作业率近5%，轧辊损耗降低20个百分点。

【关键词】轧辊;寿命;冷却装置;切分轧制;轧辊材质

1前言

直径6-14毫米规格范围热扎带肋钢筋是山东石横特钢集团的主要产品之一，针对该产品研发设计了多线切分轧制技术，10mm直径、12mm直径、14-18mm直径、20mm直径产品，相对应的，在工艺上进行五线、四线、三线、两线切分。在多线切分生产环境中，保持生产稳定性的最重要一环就是尽量的减少更换轧辊的次数，故此，良好的材质、更长的使用寿命对于轧辊来说是重中之重。

2生产中轧辊存在的问题及成因分析

问题一，爆槽、部分脱落使得导致成品报废。现象：在轧槽的中心部位缺肉或向四周呈放射线状缺肉。

问题二，辊环碎裂也会导致成品报废。现象：在相邻的两个轧槽中间辊环崩坏碎裂，导致相邻轧槽不能使用。

问题三，轧槽表面不光滑，出现麻点，不完美的品相会导致产品销售受损。

问题四，导致更加严重堆钢问题的轧辊损毁，此问题较为严峻。

成因分析：

（1）生产过程中轧辊温度过高，不能及时冷却会产生上述诸多问题。

（2）对原材料及工艺特点考虑不周，未能正确选择轧辊材质导致爆槽、部分脱落、损毁等问题。

（3）轧槽间距不足、辊环材质硬度不足均有可能造成辊环损毁。

（4）在修复过程中未能将微裂的轧槽进行足够到位打磨，导致二次使用时原有裂纹处继续断裂，导致爆槽等问题的出现，甚至轧辊损毁。

（5）在前次处理较大料型后，没有马上回调压下量，造成轧辊轧槽连续的过大受力，导致损毁。

（6）轧辊本身出现问题，在生产过程中出现凹凸不平的现象。

（7）不正确的操作也极易出现轧黑钢、零部件缠轧辊、不良接触、堆钢等现象造成轧辊损毁断裂。

3工艺措施

企业在不断求索优化工艺的方法，发现离心复合铸造这项工艺技术的出现替代传统技术，高速钢轧辊在使用中，其更耐磨、强度更高等特点优于无限冷硬铸铁和高铬铸铁。在优化产品品相、减少轧辊损耗等数据表现上也取得较大的成果。同时，企业也学会对不同产品进行差异化配置。

3.1轧辊冷却装置的改进

传统轧辊冷却常见问题：

问题一，由于设计之初分析不够，传统的一上一下水冷却装置均匀供水的设计，不够合理的结果易导致轧辊周边水量分布不合理。

问题二，对冷却水的用量测算分析分配不合理，上下辊冷却水量1：1的设置使得冷却效果极易受短板轧辊的影响。

问题三，未能选用更合适的喷水器，缺少适合的设计及配型导致冷却效率较低。

问题四，对如多切分横向进程中，诸多水管冷却效果是否一致、切分楔冷却等问题，缺少更有针对性、更有效的研究。

针对轧辊冷却装置进行改进（图1）

（1）采用一上二下三个水冷装置的方式进行组合，上辊出口配一个、下辊进、出口各配一个，并将比例设定为4：6。

（2）用锥形实心喷头替换原带孔方盒设计，增加两排椭圆形水缝，覆盖宽度为5-8厘米至切分楔处，并以三倍的水量保证切分楔处的水量，用以控制此处温度，延长其使用寿命。

（3）设置15°-35°的接近切线方向接触的冲击角度来对轧辊进行冷却，避免垂直喷洒带来的溅水问题。

（4）合理设置喷嘴密度，从刚脱离轧件位置向轧辊圆弧方向由密导梳排列，并逐级减少水量。

（5）严密安装防水部件，如水管周围安装固定挡板，在轧机外部进行防水处理等等。

3.2冷却水参数优化及供水系统的改造

本厂在投产新品棒材车间轧辊的冷却水压为0.3-0.5MPa。但在生产过程中因冷却问题出现各种问题。为此，优化K1-K3架次，用浊中系统供水替换原来低浊系统，换用变频电机，将水压调整至0.8MPa并进行自动调整。同时，在每架设备上安装总表，随时人工手动调整水压。

3.3孔型配置优化

以热轧带肋钢筋K1（12毫米直径）这个常规的成品辊品种为例，设计之初为19毫米的轧槽中心距，中间辊环的宽度则是7.8毫米。但实际应用过程中辊环呈现整块崩坏的状况，分析得出其宽度仍然不足、易产生裂纹直至崩坏。调整设计后将中心距增大至22毫米，宽度增加至10.8毫米。

3.4轧辊材质优化

铬钼无限冷硬球墨铸铁轧辊是石横特钢棒材车间一直采用的材质，生产效率较低。通过研究得出高速钢轧辊用于20号架轧机、19号架轧机使用碳化钨组合轧辊、15-18号架轧机高硼钢轧辊，1-14号架轧机则继续沿用之前的轧辊。

3.5工艺装置平面配置改型

传统棒线材生产过程中，轧机配置多为6+6+6（粗轧机、中轧机、精轧机）的组合方式，1架预切分，如此设置轧辊切分楔极易损坏。对此，本厂修改组合为6+6+4+4（粗轧机、中轧机、预精轧机、精轧机），同时，增加一架预切分架次。分担设备压力，延长设备使用寿命。

3.6避免不当操作

（1）导卫装置不可接触轧槽

（2）遵守轧辊冷却水相关操作制度

（3）加强检查力度，任何缠辊事故必须停机，并待冷却后再停水处理。

（4）严格遵照工艺要求，严禁料型过大等现象。

（5）轧件头部必须修剪干净黑头等问题。

3.7修复量要到位

在修复过程中务必要讲缺陷修复到位，不能留有裂纹，任何裂纹都有可能影响成品质量。

4结语

上述一些列措施极大的延长了轧槽的使用时间，节约大量人力物力，并解决了辊环损毁的问题，同时，冷却效果的提升也让爆槽事故发生率接近为零，提高生产稳定性，降低消耗近1/5，年产量增加4万T，为企业带来极大的效益。

参考文献：

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（作者单位：河钢邯钢邯宝冷轧厂）