張永飛

摘　要：分析我廠(chǎng)造成高速線(xiàn)材精軋機組內碳化鎢輥環(huán)碎輥的原因，結合具體實(shí)際情況，提出改進(jìn)措施。

1、緒論

河鋼集團宣鋼公司二鋼軋廠(chǎng)二高線(xiàn)采用全自動(dòng)連續無(wú)扭高速軋制工藝，設計規模為45萬(wàn)噸/年，設計產(chǎn)品規格為 Φ5.5-16mm熱軋盤(pán)條，鋼種主要為普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金鋼等。產(chǎn)線(xiàn)精軋機組采用國產(chǎn)摩根五代機型，10架軋機全部采用碳化鎢硬質(zhì)合金輥環(huán)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于多種原因，曾多次出現輥環(huán)碎輥現象，嚴重影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2、輥環(huán)碎輥原因分析

2.1 精軋機組內堆鋼

堆鋼時(shí)軋件的熱量傳遞到臨近架次的輥環(huán)上，造成輥環(huán)溫度升高，熱應力集中，但是在事故處理過(guò)程中，輥環(huán)表面溫度快速下降，便易出現輥環(huán)碎輥現象。機組內堆鋼的主要原因有以下幾種:

(1)配輥不當。摩根高速線(xiàn)材精軋機組采用集體傳動(dòng)，各機架傳動(dòng)速比不同，因此要求精軋機在配輥時(shí)除了滿(mǎn)足各機架間的齒輪傳動(dòng)比外，還要求同架次輥環(huán)外徑誤差控制在±0.05mm內。否則，軋件在兩機架間產(chǎn)生抖動(dòng)，最終造成機架間堆鋼。

(2)軋線(xiàn)對中不良。在精軋機組內各架間的導衛以及機組出口至吐絲機這一段有氣封、水箱、恢復段、夾送輥等各類(lèi)導槽，軋件在高速運行過(guò)程中受阻就會(huì )導致堆鋼現象的產(chǎn)生。

(3)精軋機組導衛故障。精軋機組內導衛軸承油氣潤滑不足或是冷卻不足，導致軸承損壞，導輥轉動(dòng)不靈活或是卡死、炸裂，形成堆鋼現象。

(4)原料缺陷。原料坯存在缺陷，在精軋機組軋制過(guò)程中，由于軋件斷面局部缺陷無(wú)法承受正常的壓力變形而產(chǎn)生斷裂，進(jìn)而形成堆鋼現象。

2.2 輥縫設定不合理

各架次軋機輥縫應嚴格按照軋制程序表設計的輥縫范圍進(jìn)行調節，如果某架次輥縫調節小于標準甚至接近0mm 時(shí)，輥環(huán)間或是輥環(huán)與該架軋機進(jìn)、出口導衛間產(chǎn)生摩擦，導致輥環(huán)應力以及表面溫度急劇上升，形成碎輥事故。

2.3 輥環(huán)承受沖擊力異常

(1)精軋機來(lái)料尺寸過(guò)大。根據不同產(chǎn)品規格，精軋機來(lái)料尺寸必須嚴格控制在標準范圍之內，若料型尺寸偏大，精軋機第一架軋機輥環(huán)承受的沖擊力過(guò)大，變形量、軋制力升高，造成精軋機組發(fā)生碎輥現象。

(2)導位安裝不對中。各架軋機導衛安裝要求軋件能順利通過(guò)導衛且不能對輥環(huán)造成沖擊。否則，在每次過(guò)鋼時(shí)軋件會(huì )對輥環(huán)造成異常沖擊力，最終出現碎輥事故的發(fā)生。

2.4 輥環(huán)冷卻效果不好

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，碳化鎢輥環(huán)的使用周期與表面冷卻效果有著(zhù)非常密切的聯(lián)系。當輥環(huán)表面冷卻不足時(shí)，表面溫度異常升高，磨損量和裂紋率將加劇，大大降低輥環(huán)的使用壽命，嚴重時(shí)便會(huì )出現碎輥事故。冷卻效果不好的主要原因有以下幾種:

(1)冷卻水壓異常。輥環(huán)冷卻水壓一般要求控制在0.4-0.6MPa之間，若水壓太高，冷卻水易于飛濺，不能及時(shí)帶走輥環(huán)表面熱量，影響冷卻效果。若水壓太低，冷卻水無(wú)法沖破在輥環(huán)表面形成的蒸氣層，影響冷卻或是水流量相對不足，無(wú)法及時(shí)帶走輥環(huán)表面熱量，影響冷卻。

(2)冷卻水噴嘴或管路出現異常。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，常常會(huì )由于冷卻水噴嘴或管路出現異常，導致輥環(huán)冷卻失效、表面溫度異常升高，最終形成碎輥事故。其中主要原因有以下幾種:①冷卻水管路有破損，存在跑冒現象。冷卻水在到達輥環(huán)之前被大量分流，致使輥環(huán)表面無(wú)法達到預期冷卻效果，最終形成事故。②冷卻噴嘴堵塞。由于冷卻水水質(zhì)較差，部分雜質(zhì)在冷卻噴嘴處堆積，導致冷卻水無(wú)法正常噴到輥環(huán)表面，影響冷卻效果。③冷卻噴嘴偏移。由于安裝技術(shù)水平低或是在事故處理過(guò)程中，將冷卻噴嘴的位置偏移，冷卻水無(wú)法對輥環(huán)的高溫區域進(jìn)行冷卻，以致輥環(huán)溫度升高，最終形成事故。

2.5 輥環(huán)安裝及拆卸溫度不符合要求

安裝過(guò)程中，安裝軸與錐套、輥環(huán)的溫差應當控制在15度左右。否則，安裝軸與錐套、輥環(huán)的溫差過(guò)大，熱膨脹量存在較大差異，一是導致輥環(huán)與錐套之間過(guò)盈力異常，錐套易自動(dòng)脫落;二是輥環(huán)溫度較低，在打壓過(guò)程中，輥環(huán)內部應力集中，在生產(chǎn)過(guò)程中伴隨溫度升高，導致應力加劇形成碎輥事故。此類(lèi)問(wèn)題在冬季生產(chǎn)過(guò)程中尤為突出，所以必須采取保溫等措施進(jìn)行有效控制。

2.6 輥環(huán)安裝的工作壓力不標準

輥環(huán)安裝時(shí)，其工作壓力低于標準要求，造成輥環(huán)與錐套之間過(guò)盈力不夠，錐套出現脫落，最終導致碎輥事故發(fā)生。相反，裝輥壓力設定大于標準，會(huì )使輥環(huán)、錐套以及安裝軸之間過(guò)盈力異常偏大，造成碎輥或是拆輥時(shí)無(wú)法拆除被迫碎輥。

2.7 輥環(huán)、錐套或安裝軸表面有雜物

在輥環(huán)安裝過(guò)程中，未將輥環(huán)、錐套或安裝軸表面存在的氧化鐵皮、浮銹等雜質(zhì)進(jìn)行徹底清潔，導致三者之間的磨擦力降低，輥環(huán)出現打滑或脫落現象，最終造成碎輥事故。

2.8 錐套、安裝軸表面磨損嚴重

錐套、安裝軸經(jīng)長(cháng)期使用，表面會(huì )出現一定磨損，但是當錐套與安裝軸的接觸面小于80%時(shí)，錐套與安裝軸間將無(wú)法達到預期的過(guò)盈力，便易于出現退出、打滑等現象，最終形成碎輥事故。

3、相關(guān)改進(jìn)措施

(1)在日常生產(chǎn)過(guò)程中，按照各項標準要求，加強在線(xiàn)工藝監督，減少精軋機組內的事故發(fā)生率。

(2)定時(shí)對料型尺寸的控制情況進(jìn)行檢查，確保各架軋機頭、中、尾料型尺寸控制在標準范圍之內。

(3)利用每次停機，檢查各架次軋輥冷卻水系統，確保輥環(huán)表面冷卻效果達到標準要求。

(4)安裝前對輥環(huán)與安裝軸的溫度進(jìn)行監測，確保溫差控制在合理范圍之內，特別在冬季生產(chǎn)過(guò)程中，對上線(xiàn)前的輥環(huán)進(jìn)行保溫處理。

(5)制定合理的精軋輥環(huán)安裝工作壓力，并對換輥小車(chē)定期維護和保養，確保每次輥環(huán)的安裝壓力控制在標準范圍之內。

(6)輥環(huán)安裝過(guò)程中，必須將輥環(huán)內表面、錐套內外表面以及安裝軸表面進(jìn)行徹底清理，確保表面清潔干凈。

(7)定期對錐套、安裝軸進(jìn)行檢驗，確保接觸面達到80%以上。

4、結論

通過(guò)對輥環(huán)碎輥原因的分析及采取相應的控制措施，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中收到了很好的效果，有效降低了碎輥事故的發(fā)生率，減少非計劃停機時(shí)間，提高了生產(chǎn)作業(yè)率。

來(lái)源：《科技風(fēng)》2019年第06期

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