硬質(zhì)合金輥環(huán)在彈簧圓鋼軋制中的應(yīng)用

魏新江 李 明

(寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵股份有限公司，新疆830022)

寶鋼集團(tuán)八鋼公司軋鋼廠小型機(jī)組生產(chǎn)的彈簧圓鋼系列主要有?13 mm、?14 mm、?20 mm三種規(guī)格。由于彈簧圓鋼硬度高，軋制變形困難，同時(shí)公差精度要求也高，要求精軋機(jī)組軋輥，尤其是K1、K2機(jī)架具有很高的耐磨性，否則不能保證成品尺寸及質(zhì)量。通過(guò)在K1、K2機(jī)架上使用硬質(zhì)合金輥環(huán)，取得了較好的效果，這對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)及提高坯材率起到了決定性作用。

1 采用普通軋輥存在的問(wèn)題

小型機(jī)組在生產(chǎn)彈簧圓鋼初期，精軋機(jī)組軋輥采用的是鎳鉻鉬無(wú)限冷硬球墨鑄鐵軋輥，使用過(guò)程中K1、K2機(jī)架存在以下問(wèn)題：

(1)軋槽磨損快、壽命短，尺寸變化大，因此換輥換槽較頻繁。K1機(jī)架成品輥每班更換軋槽7～8道，K2機(jī)架每班也要更換4～6道，嚴(yán)重影響作業(yè)效率。每次換完槽過(guò)第一根鋼時(shí)又要重新調(diào)整輥縫和軋制線，軋廢的可能性較大，也影響成材率。

(2)K1軋槽槽面咬入紅條時(shí)易被撞上小坑，表面產(chǎn)生缺陷。

基于以上原因，對(duì)K1、K2機(jī)架軋輥材質(zhì)進(jìn)行了改進(jìn)，選用了硬度高、耐磨性好的硬質(zhì)合金輥環(huán)。

2 輥環(huán)在實(shí)際運(yùn)用中存在的問(wèn)題及解決方案

2.1 輥環(huán)加工

2.1.1 輥環(huán)加工存在的問(wèn)題

(1)由于輥環(huán)材質(zhì)非常硬，車削時(shí)槽孔內(nèi)往往出現(xiàn)退刀痕，肉眼無(wú)法分辨，上線軋制時(shí)由于槽孔不圓度太大導(dǎo)致輥環(huán)不能正常使用。

(2)孔型車好后，在將輥環(huán)側(cè)面的所有螺栓擰緊后，新車槽孔不圓度還會(huì)發(fā)生變化。

(3)為了充分利用輥環(huán)，布槽時(shí)槽間距都按下線走，槽墻單薄、強(qiáng)度低，易崩槽。

2.1.2 輥環(huán)加工的解決方案

(1)對(duì)車削完成的槽孔用內(nèi)徑百分表測(cè)試槽孔不圓度，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要重新車削，增加加工后的檢查，效果較好。

(2)為防止車好的輥環(huán)在安裝過(guò)程中出現(xiàn)尺寸偏差，規(guī)定輥環(huán)加工前必須將側(cè)面的所有螺栓打緊，用密封膠涂抹，防松防銹，槽孔車好后不再緊固螺栓。

(3)要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙所標(biāo)注的孔槽數(shù)量和孔槽間距布槽，不允許減少槽間距以及邊墻多開槽。

2.2 輥環(huán)安裝

所使用的輥芯是由舊軋輥改車而成的，對(duì)輥芯的尺寸精度、強(qiáng)度，連接鍵強(qiáng)度都做了要求。側(cè)面的頂緊螺栓采用高強(qiáng)度螺栓，安裝硬質(zhì)合金輥環(huán)采用的是機(jī)械夾固系統(tǒng)，這種裝配方式拆裝容易，具有合理的軸向預(yù)應(yīng)力。輥環(huán)的安裝如圖1所示。

圖1 輥環(huán)安裝Figure 1 Installation of roll ring

2.2.1 輥環(huán)安裝存在的問(wèn)題

(1)使用初期由于輥芯少，試軋不同品種的鋼材時(shí)，要將輥環(huán)在同一副輥芯上多次拆裝，對(duì)輥環(huán)造成損壞。

(2)由于螺栓的螺紋方向同軋輥的旋轉(zhuǎn)方向相反，上輥和下輥容易裝反，造成輥環(huán)松動(dòng)。

2.2.2 解決方案

(1)輥環(huán)安裝到輥芯上后，一直使用到報(bào)廢后才拆裝輥環(huán)，使輥環(huán)與輥芯一一對(duì)應(yīng)。安裝新輥環(huán)時(shí)如發(fā)生卡阻，可用銅棒或橡皮錘一點(diǎn)點(diǎn)敲進(jìn)，嚴(yán)禁用硬物打進(jìn)。

(2)根據(jù)軋輥的旋轉(zhuǎn)方向，先標(biāo)識(shí)好上輥和下輥，然后再安裝輥環(huán)，按這樣的順序組裝輥環(huán)就能避免方向裝反。

2.3 輥環(huán)冷卻

2.3.1 輥環(huán)冷卻存在的問(wèn)題

(1)足量的冷卻水對(duì)輥環(huán)冷卻非常重要，硬質(zhì)合金輥環(huán)所需的冷卻水量要大于普通軋輥，由于冷卻水量的不足會(huì)造成輥環(huán)不耐磨甚至崩槽。

(2)換槽時(shí)，調(diào)整工沒(méi)有將水管對(duì)正軋槽，并且沒(méi)有仔細(xì)檢查水柱是否覆蓋軋槽，造成輥環(huán)缺水。

(3)停車或換槽時(shí)，應(yīng)檢查軋槽磨損情況和冷卻情況，如果沒(méi)有及時(shí)更換已產(chǎn)生微裂紋的軋槽，會(huì)導(dǎo)致輥環(huán)崩槽。

2.3.2 解決方案

(1)將輥環(huán)冷卻水管加長(zhǎng)、管徑加粗，采用兩側(cè)供水保證水量，滿足每道軋槽的冷卻需求。冷卻水量為20 t/h，水壓為392 kPa。

(2)換槽時(shí)，必須按要求調(diào)整水管位置，并且檢查水柱的噴射狀況。

(3)停車時(shí)，必須檢查輥環(huán)表面狀況，用手觸摸槽孔，感覺輥環(huán)的表面溫度，不得有燙手的感覺，否則必須停車檢查冷卻狀況。

3 經(jīng)濟(jì)效益

K1、K2機(jī)架使用硬質(zhì)合金輥環(huán)后，班產(chǎn)量及成材率大幅度提高。以?13 mm彈簧圓鋼為例，改進(jìn)后的K1機(jī)架由普通軋輥每槽軋制50 t提高到了1 000 t，改進(jìn)后的K2機(jī)架由普通軋輥每槽軋制80 t提高到了1 300 t，平均班產(chǎn)量由280 t提高到了380 t，坯材率由95.4%提高到了96.2%，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)小型機(jī)組技術(shù)人員的不懈努力，硬質(zhì)合金輥環(huán)在小型機(jī)組生產(chǎn)彈簧圓鋼中取得了較好的效果，不僅提高了彈簧圓鋼的生產(chǎn)作業(yè)率及坯材率，而且提高了彈簧圓鋼的表面質(zhì)量及尺寸精度，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。