BD2軋機(jī)生產(chǎn)事故原因分析

石春有

(武鋼條材總廠大型分廠 湖北 武漢:430083)

1 BD2軋機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)狀

針對(duì)BD2區(qū)域軋制線上撞擊導(dǎo)衛(wèi)板(俗稱打衛(wèi)板)、斷梁等生產(chǎn)事故,我廠通過將整體衛(wèi)板改為分體衛(wèi)板和合理分配各孔型的軋制力等方法,事故率有所降低,但打衛(wèi)板事故仍有發(fā)生。要解決BD2打衛(wèi)板斷梁等事故,應(yīng)標(biāo)本兼治,在鞏固導(dǎo)衛(wèi)板修磨質(zhì)量,更進(jìn)一步合理確定各孔軋制力的情況下,不能忽略一個(gè)重要的問題——軋輥孔型?？仔涂梢詻Q定軋件對(duì)衛(wèi)板的沖擊程度。

軋輥孔型相當(dāng)于一個(gè)模具,軋件要在模具中進(jìn)行復(fù)雜的塑性變形,達(dá)到斷面尺寸的改變,孔型設(shè)計(jì)的合不合理直接影響到軋件的斷面尺寸,同樣軋輥車削也影響到軋件的斷面尺寸,影響到軋件出孔型的走向。而軋件的走向又直接影響到對(duì)軋輥導(dǎo)衛(wèi)板的沖擊程度。所以軋輥孔型在軋制過程中的作用是非常重要的。

2 BD2軋機(jī)事故分析

BD2軋輥頻繁出現(xiàn)打衛(wèi)板、斷梁、斷面尺寸不穩(wěn)定。與軋輥孔型以及軋輥的車削質(zhì)量等有很大的關(guān)系,軋輥孔型參數(shù)不匹配導(dǎo)致打衛(wèi)板等事故,軋輥車削質(zhì)量的好壞又直接關(guān)系到產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量。分析如下。

2.1 孔型設(shè)計(jì)

以P50、P60重軌孔型為例,各孔型斜度比照表見表1。

表1 P50、P60重軌BD2各孔型斜度比照表

2.1.1 梯形孔孔型

梯形孔孔型見圖1。從斜度的比照表中看到,梯形孔的P60的側(cè)壁斜度最小,孔型容易磨損,下軋輥容易出現(xiàn)切鐵絲。待軋件進(jìn)入帽形孔時(shí),造成帽形孔鐵絲壓入。軋件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),軋件下挖。由于此孔型為斜軋孔型,在軋制過程中軋輥易產(chǎn)生軸向竄動(dòng),為了消除軋件出梯形孔時(shí)的扭轉(zhuǎn)和解決梯形孔側(cè)壁斜度小及軋輥竄動(dòng)的問題,將梯形孔目前的斜軋孔型改為直軋孔型,改制后的梯形孔見圖2。圖2中可看出,此孔型為開口異形,軋輥上下軋槽對(duì)稱,孔型的側(cè)壁斜度大,側(cè)壁斜度可增大到10%以上,便于軋件脫槽,有利于軋輥孔型恢復(fù)。改制后的孔型軋槽底部對(duì)稱,軋件便于在帽形孔中軋制;而改制前的孔型的底部是斜的,在帽形孔咬入時(shí),軋件東邊先于孔型接觸,軋件在帽形孔孔型中產(chǎn)生變形不均勻。

2.1.2 帽形孔孔型

P50重軌帽形孔孔型圖見圖3。

帽形孔的側(cè)壁斜度為3.22～3.72%,由于帽形孔下軋輥軋槽深,壓下量大,孔型側(cè)壁斜度小,在軋制時(shí)孔型磨損嚴(yán)重,在軋輥車削時(shí),孔型不易恢復(fù)見圖4。

圖1 P60重軌梯形孔

圖2 改制后的梯形孔

圖3 帽形孔

圖4 車削后的2孔

圖4中孔型為新軋輥第一次車削后的孔型狀況,在孔型兩側(cè)壁留下軋痕,再次軋鋼時(shí),由于本身孔型側(cè)壁斜度小,再加上孔型沒有恢復(fù),產(chǎn)生累計(jì)磨損,更加重了軋件不易脫槽,由于帽形軋槽在下輥,所以產(chǎn)生挖頭,再加上軋件溫度低等其他因素,便易出現(xiàn)打衛(wèi)板、斷梁事故。增大 P50帽形孔側(cè)壁斜度,使軋件便于脫槽,減少軋件對(duì)衛(wèi)板的沖擊,另外,帽形孔的下輥軋槽較深,P50、P60軋件出帽形孔孔型時(shí)都有不同程度的下挖,為了減少軋件在出帽形孔時(shí)下挖的現(xiàn)象,對(duì)帽形孔的孔型給一定數(shù)量的下壓,既增加下輥孔型腰部尺寸,相應(yīng)減少上輥腰部尺寸,軋制線下移,通過增加斜度和給下壓,P50帽形孔狀況大大改善,抗事故的能力有了極大提高。

2.2 軋輥車削

軋輥車削在型鋼生產(chǎn)中是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),BD2軋輥車削質(zhì)量的好壞直接影響到產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量,軋輥車削質(zhì)量的好壞與以下3個(gè)方面有關(guān)。

3.2.1 樣板制作

孔型樣板對(duì)軋輥車削非常重要,是檢查軋輥孔型加工是否合格的一種模具。樣板制作的好壞,直接影響到孔型的斷面尺寸,決定著軋輥孔型的優(yōu)良,影響到軋鋼的調(diào)整,以及產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量的高低。為了確保樣板加工不出差錯(cuò),對(duì)軋輥車削的源頭——樣板制作應(yīng)給予足夠重視。熱軋車間和職能部門對(duì)制作完的樣板進(jìn)行詳細(xì)核對(duì)認(rèn)可,職能部門根據(jù)每個(gè)孔型設(shè)計(jì)參數(shù)的不同,分別下發(fā)一張標(biāo)準(zhǔn)為1:1的孔型圖(此圖要有受控章),作為校對(duì)樣板的標(biāo)準(zhǔn),孔型樣板制作完畢后,熱軋車間設(shè)專人檢查孔型樣板,檢查各參數(shù)是否與圖紙相符,檢查認(rèn)可后,再由職能部門進(jìn)行最終認(rèn)可,要有記錄和簽字。由于孔型樣板在軋輥加工中不斷的與軋輥接觸產(chǎn)生磨損,因此定期對(duì)樣板進(jìn)行校核及恢復(fù),對(duì)于確保樣板質(zhì)量是非常必要的。

3.2.2 程序編制

數(shù)控車床對(duì)編制程序的要求非常嚴(yán)格。程序編制的好壞直接影響到孔型加工的成敗,編制的程序須經(jīng)專業(yè)人員專人審核后才能使用。否則程序錯(cuò)誤造成孔型挖刀、孔型車廢、軋輥返工、車削量增加等,無謂增加軋輥消耗,給生產(chǎn)帶來極大損失。為避免編程中的錯(cuò)誤或減少差錯(cuò),在編制車削程序時(shí),最好由兩人進(jìn)行編制,編制好的程序進(jìn)行相互校對(duì)。這樣做基本可以控制編制車削程序中出現(xiàn)的差錯(cuò),為軋鋼提供符合孔型設(shè)計(jì)的軋輥。對(duì)編制程序要有詳細(xì)記錄,作為貫標(biāo)的一個(gè)內(nèi)容,車削程序車間技術(shù)組應(yīng)有備案。

3.2.3 軋輥加工

對(duì)使用后的軋輥孔型在車削前,應(yīng)該用孔型樣板檢查孔型磨損情況,根據(jù)磨損情況確定軋輥車削量。由于不同軋輥材質(zhì)不同,軋輥輥徑大小不一,孔型側(cè)壁斜度不同,在軋機(jī)上的磨損也不一致,不是任何軋輥都能按一個(gè)不變的15mm～19mm車削量進(jìn)行加工,就能恢復(fù)孔型的。以P50重軌2X11軋輥為例,此軋輥是 P50的第一次車削,車削量為15mm,車削后的軋輥的孔型見圖5。

圖5 P50重軌2X11軋輥

從圖中可看出,2、3孔的斜壁均留有軋痕,實(shí)際要恢復(fù)的部位,沒有得到加工。沒有消除軋痕的孔型再次軋鋼時(shí),軋輥軋痕部位由于面積小,與軋件接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生掛蠟現(xiàn)象,不利于軋件在孔型中的脫槽,軋痕會(huì)迅速擴(kuò)大,產(chǎn)生累計(jì)軋痕,使孔型斷面發(fā)生了改變,軋件表面出現(xiàn)軋痕缺肉粘鐵皮。由于軋件有軋痕,加快了萬能軋機(jī)UR和UF軋輥磨損,使得目前UR和UF軋輥的車削量增加。軋件中的軋痕經(jīng)過在孔型中若干道次的軋制,最終壓入軋件表面,形成產(chǎn)品表面缺陷,出現(xiàn)鐵皮壓入和麻點(diǎn)等。由于軋輥軋痕未消除,增加了軋鋼的磨軋輥次數(shù),占用了軋制時(shí)間,使軋輥的累計(jì)磨損增大,給下一次軋輥車削又帶來了難度。

軋輥車削量的確定,應(yīng)該隨著軋輥孔型的逐漸展寬相應(yīng)有所增加。既可以保證軋輥的車削質(zhì)量,又便于軋鋼調(diào)整保證產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)軋輥孔型軋痕嚴(yán)重,通過孔型展寬無法恢復(fù)的,要進(jìn)行處理,不能直接用于軋鋼。在車床上進(jìn)行打磨(目前的軋輥是在軋機(jī)上打磨),在車床上便于操作,修磨時(shí)間短,修磨效果好。修磨后的孔型便于軋件脫槽?？仔偷哪p不會(huì)加快。對(duì)孔型的下次車削也有好處,也可降低輥耗。

對(duì)車削后的軋輥孔型應(yīng)有專人檢查認(rèn)可,對(duì)車削后的軋輥孔型應(yīng)有記載,各個(gè)孔型的頭部和腿部展寬狀況要分別詳細(xì)記錄,給軋鋼調(diào)整提供依據(jù)?？仔偷恼箤拺?yīng)有明確的規(guī)定,對(duì)孔型的展寬的規(guī)定進(jìn)行細(xì)化,制定出可操作的車削技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 軋輥質(zhì)量

完善軋輥的驗(yàn)收制度,對(duì)新來的軋輥要有合格證,并要求軋輥廠家對(duì)軋輥的硬度要有嚴(yán)格的檢測(cè)(檢測(cè)點(diǎn)要拋光)。真實(shí)的反映軋輥硬度。目前提供BD2軋輥的廠家有五家,使用的軋輥材質(zhì)有兩種(合金鑄鋼和合金球鐵),實(shí)際上五個(gè)廠家,提供的同種材質(zhì)軋輥的化學(xué)成分合金含量存在較大差異,生產(chǎn)廠家通過不同的加工工藝生產(chǎn)的軋輥在組織、力學(xué)性能等方面必然存在差異,為軋輥的正常使用與維護(hù)帶來許多不便。

為了真實(shí)的反映出各個(gè)軋輥廠家的軋輥質(zhì)量,應(yīng)當(dāng)建立軋輥使用檔案,對(duì)每次軋輥軋制量和軋輥孔型磨損情況及車削量進(jìn)行詳細(xì)記載,從軋輥開始使用到報(bào)廢進(jìn)行全程跟蹤,從而分析出各個(gè)廠家軋輥的優(yōu)劣,為今后選擇優(yōu)質(zhì)軋輥提供依據(jù)。

4 結(jié)束語

綜合上述,要使軋鋼操作標(biāo)準(zhǔn)化,首先要完善孔型設(shè)計(jì),規(guī)范圖紙修改程序,對(duì)目前使用的圖紙進(jìn)行一次清理和校對(duì)。要對(duì)軋輥的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制,使其處于受控狀態(tài)。使樣板制作標(biāo)準(zhǔn)化,采取有效措施確保樣板和車削程序無差錯(cuò)?；謴?fù)樣板檢查制度。盡快編制出軋輥車削技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),軋輥車削程序化,對(duì)有軋痕的軋輥在上軋機(jī)前進(jìn)行修磨處理?？傊?各項(xiàng)工作做到細(xì)化,落到實(shí)處,增強(qiáng)責(zé)任心, BD2問題一定能得到很大的改觀。