降低中型型鋼軋輥輥耗的措施探討

馬 波

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)型鋼廠,山東 萊蕪 271104）

降低中型型鋼軋輥輥耗的措施探討

馬 波

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)型鋼廠,山東 萊蕪 271104）

中型型鋼軋輥是工業(yè)生產(chǎn)的重要機(jī)械設(shè)備，對(duì)于提高軋件質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著不可替代的重要作用，特別是還可以有效減少軋輥輥耗。在中型型鋼軋輥生產(chǎn)過(guò)程中，由于軋輥和鋼坯直接相接觸，因此軋輥的消耗非常大，因此針對(duì)中型型軋輥輥耗的原因，積極采取有效措施，最大程度地降低中型型鋼軋輥輥耗，延長(zhǎng)軋輥的使用壽命。本文分析了中型型鋼軋輥輥耗的主要原因，闡述了降低中型型鋼軋輥輥耗的有效措施。

降低；中型型鋼；軋輥輥耗；措施

中型型鋼軋輥主要有立輥和水平輥兩種，特別是立輥，是軋鋼生產(chǎn)過(guò)程中很容易被消耗損壞。為了確保中型型鋼軋輥的安全、穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行，要根據(jù)軋輥的特點(diǎn)和消耗原因，有針對(duì)性的采取降低中型型鋼軋輥輥耗的措施，確保中型型鋼軋件質(zhì)量。

1 中型型鋼軋輥輥耗的主要原因

1.1 軋輥磨損

在中型型鋼軋輥生產(chǎn)過(guò)程中，容易受到多種因素的影響導(dǎo)致軋輥磨損，如熱磨損、化學(xué)磨損、摩擦磨損和機(jī)械磨損等[1]。由于中型型鋼軋輥的生產(chǎn)處于高溫的環(huán)境中，在高溫作用下，軋輥的表面層會(huì)發(fā)生劇烈變化，從而產(chǎn)生熱磨損；化學(xué)磨損是指中型型鋼軋輥輥面在生產(chǎn)過(guò)程中和其他介質(zhì)相接觸，發(fā)生相互作用，損壞軋輥輥面表面膜結(jié)構(gòu)；摩擦磨損和機(jī)械磨損是指軋件和中型型鋼軋輥之間發(fā)生磨損作用從而損壞軋輥。

1.2 軋輥裂紋

中型型鋼軋輥受到溫度不斷變化的熱應(yīng)力作用，損壞軋輥的結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫甚至破裂，軋輥裂紋是中型型鋼軋輥輥面一種常見(jiàn)的微表面現(xiàn)象。在中型型鋼軋輥軋制過(guò)程中，軋輥受到冷熱溫度的交替變化，在強(qiáng)烈的應(yīng)變力作用下，軋輥表面容易出現(xiàn)熱疲勞裂紋，這種軋輥裂紋是在塑性應(yīng)變、拉應(yīng)力以及熱循環(huán)應(yīng)力等因素影響下形成的。另外，在軋輥軋制過(guò)程中，容易出現(xiàn)卡鋼、粘剛、打滑等事故，從而導(dǎo)致中型型鋼局部的溫度迅速升高，產(chǎn)生強(qiáng)大的突變軋制應(yīng)力和熱應(yīng)力，造成軋輥沖擊裂紋，同時(shí)由于鋼結(jié)構(gòu)表面氧化鐵疊軋，使得中型型鋼表面出現(xiàn)裂紋。

1.3 軋輥剝落

當(dāng)高溫型鋼和水平輥相接觸時(shí)，軋輥的輥面溫度高達(dá)600攝氏度，當(dāng)軋輥表面遇到冷卻水時(shí)，軋輥輥面溫度又快速下降到100攝氏度[2]，在軋制過(guò)程中，這種冷卻和加熱過(guò)程具有周期性，從而導(dǎo)致中型型鋼軋輥輥面形成周期變化的溫度場(chǎng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的周期應(yīng)力，一旦周其盈利超過(guò)中型型鋼軋輥的疲勞極限，軋輥輥面會(huì)出現(xiàn)大量的網(wǎng)狀裂紋，從而導(dǎo)致軋輥剝落，嚴(yán)重影響軋制的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.4 軋輥斷裂

中型型鋼軋輥斷裂的原因有很多，在軋制過(guò)程中，由于軋輥內(nèi)部出現(xiàn)大量裂紋，裂紋尖端在熱應(yīng)力的影響下，快速拓展和其他裂紋相連接，裂紋的面積和深度逐漸增大，在交變應(yīng)力的影響下，裂紋由內(nèi)向外、由淺到深不斷擴(kuò)大，一旦超過(guò)軋輥的承受極限值，就會(huì)導(dǎo)致軋輥斷裂，而軋輥鑄造裂紋和軋輥組織裂紋也會(huì)導(dǎo)致軋輥斷裂。另外，某些軋輥的設(shè)計(jì)不合理，軋輥軸承尺寸不準(zhǔn)確，輥身直徑大于輥頸直徑，在軋制過(guò)程中，軋輥承受了較大的集中應(yīng)力，導(dǎo)致軋輥輥頸和輥身的接觸位置發(fā)生斷裂。

2 降低中型型鋼軋輥輥耗的有效措施

2.1 選擇優(yōu)質(zhì)的軋輥材料

中型型鋼軋輥長(zhǎng)期處于700攝氏度以上的運(yùn)行環(huán)境中，軋輥和熱鋼坯直接發(fā)生接觸，軋輥表面不僅需要承受較大的軋制力，還受到軋材的強(qiáng)大摩擦力，并且軋輥材料反復(fù)受到冷卻和加熱作用，在劇烈的溫度變化過(guò)程中容易出現(xiàn)熱疲勞，因此要選擇優(yōu)質(zhì)的軋輥材料，中型型鋼軋輥材料要具有較高的抗氧化性、高溫屈服強(qiáng)度和熱傳導(dǎo)能力，同時(shí)熱膨脹系數(shù)要比較低，還要具有較高的淬透性。

2.2 加強(qiáng)軋輥管理

企業(yè)要積極引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，建立中型型鋼軋輥管理系統(tǒng)，依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開(kāi)展軋輥管理工作，在整個(gè)軋制過(guò)程中，利用自動(dòng)化管理系統(tǒng)全面進(jìn)行監(jiān)控和管理。中型型鋼軋輥管理系統(tǒng)主要包括換輥優(yōu)化管理模塊和軋輥數(shù)據(jù)管理模塊，保存軋輥的運(yùn)行記錄和報(bào)廢信息，給出不同型號(hào)軋輥的存放位置和相關(guān)的狀態(tài)信息，根據(jù)軋輥的運(yùn)行狀態(tài)，提示工作人員進(jìn)行換輥，幫助工作人員快速查詢軋輥相關(guān)數(shù)據(jù)，打印報(bào)表。另外，企業(yè)還要做好軋輥備用管理，一旦軋輥出現(xiàn)運(yùn)行故障，要及時(shí)進(jìn)行更換。

2.3 采用立輥表面強(qiáng)化和修復(fù)技術(shù)

中型型鋼軋輥表面強(qiáng)化和修復(fù)技術(shù)主要包括軋輥表面的激光涂覆、噴涂以及堆焊等[3]。針對(duì)中型型鋼軋輥特別是立輥的實(shí)際情況，仔細(xì)檢查立輥的裂紋或者斷裂位置，通過(guò)激光涂覆或者噴涂，將強(qiáng)化型涂料噴涂到立輥表面，快速修復(fù)立輥裂縫；對(duì)立輥進(jìn)行堆焊，采用氣焊或者電焊的方法將立輥表面金屬熔化，堆在機(jī)器零件或者工具上進(jìn)行焊接，有效修復(fù)立輥表面的斷裂或者磨損。立輥表面強(qiáng)化和修復(fù)技術(shù)可以快速修復(fù)立輥，提高立輥的使用性能，延長(zhǎng)使用壽命，提升耐磨性，并且明顯降低立輥輥耗，改善中型型鋼的生產(chǎn)質(zhì)量，提高立輥運(yùn)行效率，提高中型型鋼軋輥的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 消除應(yīng)力退火和合理設(shè)置車削量

在軋機(jī)運(yùn)行之前，工作人員要對(duì)軋輥進(jìn)行超聲波和硬度的綜合檢查，確保軋輥沒(méi)有出現(xiàn)裂縫或者破損，在進(jìn)行車削時(shí)，要及時(shí)更換破損的軋輥，合理設(shè)置軋輥的車削量，消除軋輥裂紋。每次的車削直徑要以熱裂紋車削干凈為標(biāo)準(zhǔn)。在軋輥的正常使用過(guò)程中，軋輥單槽不能出現(xiàn)明顯的龜裂、熱裂紋以及掉肉等現(xiàn)象。同時(shí)，為了進(jìn)一步消除和減少內(nèi)應(yīng)力，在軋輥使用一次完成后，要進(jìn)行消除應(yīng)力退火，合理配置中型型鋼軋輥輥型，使軋輥之間的接觸應(yīng)力均勻平緩，利用均勻、適量的磨損作用，消除軋輥的裂紋和剝落。

2.5 采用軋制潤(rùn)滑技術(shù)和優(yōu)化冷卻條件

在中型型鋼軋輥使用過(guò)程中，要注意確保軋輥冷卻噴嘴的狀態(tài)，確保過(guò)濾網(wǎng)和噴嘴通暢，含有充足的水量，使軋輥始終處于正常的溫度范圍內(nèi)。在重軌和中型型鋼生產(chǎn)過(guò)程中，采用軋制潤(rùn)滑技術(shù)，可以明顯降低軋輥磨損，減少軋制扭矩和軋制力，有效緩解軋輥疲勞，減少軋制過(guò)程中換輥的次數(shù)，延長(zhǎng)軋制長(zhǎng)度，改善軋輥的運(yùn)行狀態(tài)。

3 結(jié)束語(yǔ)

軋輥是中型型鋼生產(chǎn)過(guò)程中消耗量較大的器件，因此降低中型型鋼軋輥輥耗對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)和發(fā)展都有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，通過(guò)分析中型型鋼軋輥輥耗的主要原因，加強(qiáng)軋輥運(yùn)行管理，積極采用先進(jìn)的技術(shù)，降低軋輥輥耗，延長(zhǎng)軋輥使用壽命，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高軋件產(chǎn)品質(zhì)量和軋機(jī)運(yùn)行效率，提高中型型鋼軋輥的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)中型型鋼軋輥的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]柴國(guó)剛.降低中型型鋼軋輥輥耗的措施[J].河北冶金,2013（08）:47-49.

[2]余文忠,郭艷,石燦庭.中型型鋼連軋孔型設(shè)計(jì)的改進(jìn)[J].江蘇冶金,2012（05）:28-31+44.

[3]張傳蓮,劉瑞剛,薛躍華.淺談中型型鋼萬(wàn)能機(jī)組軋輥管理[J].中國(guó)設(shè)備工程,2010（05）:27-29.