帶鋼廠降低工作輥換輥次數(shù)的對(duì)策探析

郝春霞

（南京鋼鐵股份有限公司，江蘇南京 210035）

0 引言

通常冷軋需要的熱帶原料橫截面尺寸是中間厚兩邊薄，這樣軋制時(shí)板型平整、尺寸更好控制［1］。但是一般軋輥軋制時(shí)會(huì)因?yàn)闇囟榷冃危虚g凸起，軋制出來(lái)的鋼帶就會(huì)產(chǎn)生中間薄兩邊厚，無(wú)法滿足客戶需求［2-3］。南鋼帶鋼廠為滿足用戶的需求，只有通過(guò)加大換輥頻次來(lái)實(shí)現(xiàn)，而高的換輥頻次不僅增加了換輥停機(jī)時(shí)間也打亂了生產(chǎn)節(jié)奏，制約了產(chǎn)量。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研分析換輥原因，找出方法并制定措施，解決換輥量高的問(wèn)題。

1 軋輥分布及加工工藝

南鋼帶鋼廠連軋機(jī)組使用的軋輥分為平輥和立輥。其中，平輥包括工作輥、支承輥和中軋輥3種。工作輥、支承輥搭配使用在六架四輥精軋軋機(jī)中，中軋輥則在兩架兩輥軋機(jī)使用，立輥在2架立式軋機(jī)使用，其加工質(zhì)量直接關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量。

工作輥加工工藝——將軋輥表面疲勞層車(chē)削后，再將其磨削至規(guī)定的圓錐度和表面粗糙度，年換輥量為20 500套；支承輥加工工藝——將軋輥表面疲勞層車(chē)削后，再將其磨削至規(guī)定的圓錐度和表面粗糙度，年換輥量為1 000只；中軋輥的加工工藝——僅將軋輥表面疲勞層車(chē)削掉即可，年換輥量為700只；立輥加工工藝——將立輥孔型內(nèi)疲勞層車(chē)削干凈，再根據(jù)改型樣板修復(fù)立輥孔型。

與工作輥相比，支承輥、中軋輥、立輥換輥量可忽略不計(jì)，本文只討論工作輥，下文所述軋輥皆指工作輥。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

根據(jù)南鋼帶鋼廠2018年1月至2018年12月軋輥的使用情況，從軋輥月?lián)Q輥量、軋輥更換原因等方面進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查。

2018年1月至12月帶鋼廠平均每月?lián)Q輥量為1 563套，平均軋輥過(guò)鋼量為75噸。針對(duì)2018年JP6機(jī)架更換的659套軋輥進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析得出三點(diǎn)差超標(biāo)、鋼帶中間薄占換輥總數(shù)的83.1%，只要削弱這兩項(xiàng)影響，就能解決換輥量高過(guò)鋼量低的問(wèn)題。

3 原因分析

在帶鋼熱軋過(guò)程中軋輥承受較大的軋制力，軋輥呈現(xiàn)出一定的饒度，按此正常情況下軋制出的鋼帶應(yīng)該是中間厚兩邊薄的橫截面尺寸，但是帶鋼廠軋輥冷卻能力不足，軋制過(guò)程中軋輥熱量不能及時(shí)通過(guò)冷卻水帶走，軋輥溫度逐漸上升，熱凸度逐漸加大，一般在生產(chǎn)20支鋼后，熱凸度抵消掉軋輥饒度后還存在富余，這樣帶有熱凸度的軋輥軋制出帶鋼就呈現(xiàn)出中間薄兩邊厚的橫截面形狀。

3.1 冷卻水管安置位置不當(dāng)

冷卻水管出水位置安裝向軋輥兩邊傾斜，水流沖向軋輥兩頭，工作輥輥面不能有效得到冷卻，軋輥三點(diǎn)差高。

3.2 冷卻水頭不適用

水頭裝置各水管間采用焊接方式連接。目前存在的問(wèn)題如以下幾點(diǎn)。

（1）軋機(jī)拆裝軋輥時(shí)，輥?zhàn)讓⑺^裝置上豎水頭撞變形造成水流方向失控或與橫水管脫焊，冷卻水四溢。

（2）帶鋼生產(chǎn)時(shí)鋼帶時(shí)有跑鋼的故障發(fā)生，飛出的鋼帶易將橫水管與軋機(jī)的固定鋼板撞變形，冷卻水方向偏離正常方向。

以上故障都必須停機(jī)處理，由于是焊接件，處理時(shí)間較長(zhǎng)。

3.3 軋輥加工工藝不適應(yīng)鋼帶加工要求

通常冷軋需要熱帶原料橫截面尺寸是中間厚兩邊薄，即正三點(diǎn)差，這樣軋制時(shí)板型平整，尺寸更好控制。相反如果是反三點(diǎn)差，在冷軋時(shí)由于兩邊的尺寸厚，兩邊的延伸勢(shì)必較中間部位大，這樣就出現(xiàn)兩邊浪的板型缺陷，而且冷軋后的三點(diǎn)差也很難消除。一些高要求的客戶明確提出了產(chǎn)品要在鋼帶中間帶有一定的凸度，即鋼帶中間厚度尺寸比兩邊大的要求。但是一般軋輥使用時(shí)軋制20根鋼以后軋輥會(huì)因?yàn)闇囟榷冃危虚g凸起，軋制出來(lái)的鋼帶就會(huì)產(chǎn)生中間厚度尺寸比兩邊厚度尺寸小，無(wú)法滿足客戶需求，南鋼帶鋼廠為了滿足用戶的需求，只有通過(guò)加大換輥頻次來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4 對(duì)策措施

4.1 調(diào)整冷卻水管位置

將冷卻水出口固定在正對(duì)軋輥中間位置，并在每日點(diǎn)檢時(shí)由專人檢查。改進(jìn)前后水流方向?qū)Ρ热鐖D1所示。

4.2 改進(jìn)水頭

（1）改變橫水管和豎水管的連接方式，由焊接改為螺栓連接，在橫水管焊接并帽背死螺栓，在豎水管上加工螺紋，通過(guò)螺紋將豎水管固定在橫水管上，便于拆卸更換。

（2）將豎水管前端壓扁，增加水壓，可根據(jù)工藝要求調(diào)節(jié)水管扁頭方向。

改進(jìn)后水頭結(jié)構(gòu)和布置如圖2—4所示。

圖2 豎水頭前端壓扁，后端改為螺紋

圖3 并帽背死螺栓

圖4 改進(jìn)后的水頭示意

4.3 改進(jìn)軋輥加工工藝-磨削弧形凹度輥

弧形凹度輥的加工分兩種情況，第一種情況：新軋輥磨削成指定輥形；第二種情況：弧形輥使用過(guò)后再進(jìn)行磨削修復(fù)。

第一種情況如下。

（1）新軋輥進(jìn)廠，先將軋輥磨平，保證跳度、同心度、大小頭。

（2）再用卡板定出軋輥中心線和兩側(cè)寬度限位線。

（3）從磨床尾部開(kāi)始磨削軋輥，將磨床的工件行程速度調(diào)慢到2 m/min，按照?qǐng)A弧進(jìn)度比例逐漸加大磨削進(jìn)刀量，到正中間時(shí)磨削量為+0.1 mm。

（4）當(dāng)磨過(guò)中心線后，按照前面的進(jìn)刀量逐漸的減小磨削量，到磨床頭部的寬度線后保證砂輪完全離開(kāi)。

（5）測(cè)量軋輥，均勻選擇7個(gè)點(diǎn)量，然后根據(jù)測(cè)量結(jié)果再把行程速度調(diào)慢到1.5 m/min。

第二種情況如下。

（1）使用過(guò)的軋輥，修復(fù)后復(fù)用，直接按照以上2、3、4、5步驟把軋輥的凹度部分先磨出來(lái)，凹度比實(shí)際要求多0.03～0.06 mm；

（2）再?gòu)哪ゴ参查_(kāi)始重新磨削軋輥，按正常平輥的方式磨削，保證跳度、同心度、大小頭，每次進(jìn)刀量保持在0.03 mm以內(nèi)。

弧形凹度輥的加工示意如圖5所示。

圖5 弧形凹度輥的加工示意

5 效果檢查

5.1 換輥量

2019年3月至7月月平均換輥量為1 428套，大幅降低。

5.2 單次過(guò)鋼量

工作輥單次平均過(guò)鋼量由2018年的75噸增加為2019年的98噸，增加幅度較大。

6 鞏固措施

（1）將磨削弧形凹度輥的措施寫(xiě)入軋輥加工操作規(guī)程，將軋輥可用范圍寫(xiě)入工藝技術(shù)操作規(guī)程-軋輥部分。

（2）磨工加強(qiáng)對(duì)直接磨削軋輥加工質(zhì)量的檢查力度。

（3）軋鋼工對(duì)更換下的有缺陷軋輥進(jìn)行標(biāo)注,方便磨工對(duì)可直接磨削軋輥的查找。

（4）確保冷卻水管位置和水量的檢查。