韓迎雪
(山東鋼鐵萊蕪分公司板帶廠, 山東 萊蕪 271104)
軋輥在軋鋼生產(chǎn)中對提高產(chǎn)量、保證質(zhì)量、降低消耗等各項技術(shù)指標的影響很大,降低軋輥消耗成為各軋鋼生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能降耗的一個重要途徑。萊鋼板帶廠帶鋼車間經(jīng)過不斷改進,產(chǎn)量大幅提高,整體輥耗水平逐年降低,但是精軋機組的支撐輥消耗仍然偏高,2017年精軋支撐輥損耗率36%,占總輥耗的1/3。直接影響車間成本降低率。通過分析,造成支撐輥輥耗偏高的主要原因是支撐輥剝落故障率高,因為剝落而提前報廢的支撐輥量占全年支撐輥報廢量的57%。
1)通過研究發(fā)現(xiàn)報廢的支撐輥,剝落的位置約90%在邊部應(yīng)力集中帶處,原設(shè)計的支撐輥倒角沒有起到應(yīng)力緩沖的作用,由此可斷定,倒角設(shè)計不合理是支撐輥產(chǎn)生剝落的主要原因。
2)支撐輥下機后表面硬化嚴重,落槽深,只用磨床磨削,效率低,效果差,因磨床為老式國產(chǎn)設(shè)備,沒有探傷功能,許多淺表層下的缺陷無法發(fā)現(xiàn),極易造成上機剝落。
3)因為煤氣、水電等能源問題。
620窄帶鋼生產(chǎn)線使用的支撐輥倒角為45°×30 mm直倒角,在軋制435 mm原料規(guī)格的產(chǎn)品時變制約,導(dǎo)致部分職工違反工藝紀律軋制低溫鋼,減少冷卻水量,以及非正常斷電等故障導(dǎo)致軋輥燙傷熱裂,繼而剝落。
開發(fā)軋制合金高強度鋼種時,由于沖擊負荷較大,部分軋輥無法適應(yīng)現(xiàn)在的軋制條件。通過以上調(diào)查驗證,最終確定導(dǎo)致支撐輥剝落率高的主要原因是原始輥型不合理;軋輥磨削制度不合理;工藝紀律執(zhí)行不到位;形區(qū)兩邊的應(yīng)力集中帶硬化時間短,硬化程度深,往往此區(qū)域帶內(nèi)產(chǎn)生裂紋繼而衍生為剝落,嚴重的出現(xiàn)掉肩現(xiàn)象,導(dǎo)致軋輥車削量加大,甚至提前報廢[1]。見圖1和下頁圖2。
圖1 支撐輥掉肩
因此,考慮將原來的輥型進行改進,加大倒角長度,減少應(yīng)力集中區(qū)域面積;改變倒角形式,把原來的直倒角改為類似于拋物線(因為現(xiàn)有車床無法加工拋物線)的圓弧角。先試驗了4支用于F6/F7及F1軋機上,效果非常好,同樣的軋制周期,同樣的軋制工藝條件,采用新倒角的支撐輥未再出現(xiàn)剝落現(xiàn)象。后來,考慮到精軋第一道次與末道次的軋制情況的區(qū)別,以及不同規(guī)格產(chǎn)品的不同特點,又采用階梯倒角與圓弧倒角相結(jié)合的方法,靈活運用不同的輥型以適應(yīng)不同的軋制要求,有效地利用各類不同條件的軋輥,實現(xiàn)軋輥的最大利用空間,使軋輥的整體使用壽命得到了提高,降低了剝落率。
圖2 支撐輥掉肉
支撐輥原來的磨削制定是以磨床為主,由人工判斷軋輥下機后表面情況,再根據(jù)硬度落差確定磨削量,一般是分段粗磨消除落槽,再多次精磨達到使用要求。這種方法對于小部分鑄造優(yōu)良,使用條件穩(wěn)定的軋輥可以適用,但車間使用的多家支撐輥,鑄造質(zhì)量不穩(wěn)定[2],特別是新輥輥面淺表層極易存在無法探測的砂眼、氣孔等小缺陷,經(jīng)過多次使用硬化積累為裂紋,最終導(dǎo)致剝落?,F(xiàn)有磨床為老式國產(chǎn),沒有探傷裝置,原來的磨削制度總是將這些小缺陷忽略,導(dǎo)致軋輥帶傷上機。因此,為了防治隱患于未然,每支軋輥下機都采用先上車床粗車一道,去除表面硬化層及落槽的同時,檢查表皮下的鑄造缺陷,及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決,杜絕小缺陷演化為大故障。去皮后的軋輥再經(jīng)過磨床的二次精磨才可上機軋制。采用新的磨削制度后,極大的減少了軋輥在機剝落率,縮短了磨床加工時間,提高了加工質(zhì)量,杜絕了軋輥帶傷上機的現(xiàn)象,并提高了軋輥的整體使用壽命。
在原有的考核辦法上,工藝紀律考核力度進一步加強,換輥記錄誤差限定在10 t以內(nèi),由于超量軋制導(dǎo)致的支撐輥剝落考核值班長100元/支。加強冷卻水的監(jiān)督執(zhí)行力度,如出現(xiàn)因缺水造成的連續(xù)輥裂,考核軋鋼班200元/支。工藝技術(shù)人員每天檢查加熱爐出鋼頻率、開軋溫度等工藝參數(shù),杜絕軋制低溫鋼現(xiàn)象。通過各個部門的努力,工藝紀律得到了較好的執(zhí)行,今年截止到目前未發(fā)現(xiàn)一例軋制低溫鋼導(dǎo)致支承輥剝落現(xiàn)象。加強軋鋼區(qū)與生產(chǎn)準備區(qū)的交流溝通,了解軋輥在機使用情況,掌握不同規(guī)格材質(zhì)產(chǎn)品對鋼溫、軋輥的要求,對特殊要求的低合金鋼種、小于2.5 mm的薄規(guī)格,大于430 mm的寬規(guī)格等產(chǎn)品,分別采用相應(yīng)的軋輥修復(fù)制度和輥型。改進后消耗大大降低,見表1。
表1 改進前后支撐輥消耗對比 支
通過各項措施的實施。支承輥因為剝落導(dǎo)致的報廢率在原來的基礎(chǔ)上減少了10%,取得了良好的經(jīng)濟效果。為鞏固所得成果,指導(dǎo)今后的工作,總結(jié)經(jīng)驗納入標準。改造后的軋輥輥型尺寸圖形,列為新增圖號存檔,并傳真于各軋輥制作廠家。改進后的軋輥磨削制度納入車間車磨工工作制度標準。