精軋機(jī)碳化鎢輥環(huán)碎輥原因淺析及相關(guān)改進(jìn)
2024-11-13張永飛
摘 要：分析我廠造成高速線材精軋機(jī)組內(nèi)碳化鎢輥環(huán)碎輥的原因，結(jié)合具體實(shí)際情況,，提出改進(jìn)措施,。
1、緒論
河鋼集團(tuán)宣鋼公司二鋼軋廠二高線采用全自動(dòng)連續(xù)無扭高速軋制工藝，設(shè)計(jì)規(guī)模為45萬噸/年,，設(shè)計(jì)產(chǎn)品規(guī)格為 Φ5.5-16mm熱軋盤條,，鋼種主要為普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼,、低合金鋼等,。產(chǎn)線精軋機(jī)組采用國產(chǎn)摩根五代機(jī)型，10架軋機(jī)全部采用碳化鎢硬質(zhì)合金輥環(huán),。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,，由于多種原因，曾多次出現(xiàn)輥環(huán)碎輥現(xiàn)象,，嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,。
2、輥環(huán)碎輥原因分析
2.1 精軋機(jī)組內(nèi)堆鋼
堆鋼時(shí)軋件的熱量傳遞到臨近架次的輥環(huán)上,，造成輥環(huán)溫度升高,，熱應(yīng)力集中，但是在事故處理過程中,，輥環(huán)表面溫度快速下降,，便易出現(xiàn)輥環(huán)碎輥現(xiàn)象。機(jī)組內(nèi)堆鋼的主要原因有以下幾種:
(1)配輥不當(dāng),。摩根高速線材精軋機(jī)組采用集體傳動(dòng),，各機(jī)架傳動(dòng)速比不同，因此要求精軋機(jī)在配輥時(shí)除了滿足各機(jī)架間的齒輪傳動(dòng)比外,，還要求同架次輥環(huán)外徑誤差控制在±0.05mm內(nèi),。否則，軋件在兩機(jī)架間產(chǎn)生抖動(dòng),，最終造成機(jī)架間堆鋼,。
(2)軋線對(duì)中不良。在精軋機(jī)組內(nèi)各架間的導(dǎo)衛(wèi)以及機(jī)組出口至吐絲機(jī)這一段有氣封,、水箱,、恢復(fù)段、夾送輥等各類導(dǎo)槽,，軋件在高速運(yùn)行過程中受阻就會(huì)導(dǎo)致堆鋼現(xiàn)象的產(chǎn)生,。
(3)精軋機(jī)組導(dǎo)衛(wèi)故障。精軋機(jī)組內(nèi)導(dǎo)衛(wèi)軸承油氣潤滑不足或是冷卻不足,，導(dǎo)致軸承損壞,，導(dǎo)輥轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活或是卡死、炸裂,，形成堆鋼現(xiàn)象,。
(4)原料缺陷,。原料坯存在缺陷，在精軋機(jī)組軋制過程中,，由于軋件斷面局部缺陷無法承受正常的壓力變形而產(chǎn)生斷裂,，進(jìn)而形成堆鋼現(xiàn)象。
2.2 輥縫設(shè)定不合理
各架次軋機(jī)輥縫應(yīng)嚴(yán)格按照軋制程序表設(shè)計(jì)的輥縫范圍進(jìn)行調(diào)節(jié),，如果某架次輥縫調(diào)節(jié)小于標(biāo)準(zhǔn)甚至接近0mm 時(shí),，輥環(huán)間或是輥環(huán)與該架軋機(jī)進(jìn)、出口導(dǎo)衛(wèi)間產(chǎn)生摩擦,，導(dǎo)致輥環(huán)應(yīng)力以及表面溫度急劇上升,，形成碎輥事故。
2.3 輥環(huán)承受沖擊力異常
(1)精軋機(jī)來料尺寸過大,。根據(jù)不同產(chǎn)品規(guī)格,，精軋機(jī)來料尺寸必須嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，若料型尺寸偏大,，精軋機(jī)第一架軋機(jī)輥環(huán)承受的沖擊力過大,，變形量、軋制力升高,，造成精軋機(jī)組發(fā)生碎輥現(xiàn)象,。
(2)導(dǎo)位安裝不對(duì)中。各架軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)安裝要求軋件能順利通過導(dǎo)衛(wèi)且不能對(duì)輥環(huán)造成沖擊,。否則,，在每次過鋼時(shí)軋件會(huì)對(duì)輥環(huán)造成異常沖擊力，最終出現(xiàn)碎輥事故的發(fā)生,。
2.4 輥環(huán)冷卻效果不好
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,，碳化鎢輥環(huán)的使用周期與表面冷卻效果有著非常密切的聯(lián)系。當(dāng)輥環(huán)表面冷卻不足時(shí),，表面溫度異常升高,，磨損量和裂紋率將加劇，大大降低輥環(huán)的使用壽命,，嚴(yán)重時(shí)便會(huì)出現(xiàn)碎輥事故,。冷卻效果不好的主要原因有以下幾種:
(1)冷卻水壓異常,。輥環(huán)冷卻水壓一般要求控制在0.4-0.6MPa之間,，若水壓太高，冷卻水易于飛濺,，不能及時(shí)帶走輥環(huán)表面熱量,，影響冷卻效果。若水壓太低,，冷卻水無法沖破在輥環(huán)表面形成的蒸氣層,，影響冷卻或是水流量相對(duì)不足，無法及時(shí)帶走輥環(huán)表面熱量，影響冷卻,。
(2)冷卻水噴嘴或管路出現(xiàn)異常,。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，常常會(huì)由于冷卻水噴嘴或管路出現(xiàn)異常,，導(dǎo)致輥環(huán)冷卻失效,、表面溫度異常升高，最終形成碎輥事故,。其中主要原因有以下幾種:①冷卻水管路有破損,，存在跑冒現(xiàn)象。冷卻水在到達(dá)輥環(huán)之前被大量分流,，致使輥環(huán)表面無法達(dá)到預(yù)期冷卻效果,，最終形成事故。②冷卻噴嘴堵塞,。由于冷卻水水質(zhì)較差,，部分雜質(zhì)在冷卻噴嘴處堆積，導(dǎo)致冷卻水無法正常噴到輥環(huán)表面,，影響冷卻效果,。③冷卻噴嘴偏移。由于安裝技術(shù)水平低或是在事故處理過程中,，將冷卻噴嘴的位置偏移,，冷卻水無法對(duì)輥環(huán)的高溫區(qū)域進(jìn)行冷卻，以致輥環(huán)溫度升高,，最終形成事故,。
2.5 輥環(huán)安裝及拆卸溫度不符合要求
安裝過程中，安裝軸與錐套,、輥環(huán)的溫差應(yīng)當(dāng)控制在15度左右,。否則，安裝軸與錐套,、輥環(huán)的溫差過大,，熱膨脹量存在較大差異，一是導(dǎo)致輥環(huán)與錐套之間過盈力異常,，錐套易自動(dòng)脫落;二是輥環(huán)溫度較低,，在打壓過程中，輥環(huán)內(nèi)部應(yīng)力集中,，在生產(chǎn)過程中伴隨溫度升高,，導(dǎo)致應(yīng)力加劇形成碎輥事故。此類問題在冬季生產(chǎn)過程中尤為突出,，所以必須采取保溫等措施進(jìn)行有效控制,。
2.6 輥環(huán)安裝的工作壓力不標(biāo)準(zhǔn)
輥環(huán)安裝時(shí),，其工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)要求，造成輥環(huán)與錐套之間過盈力不夠,，錐套出現(xiàn)脫落,，最終導(dǎo)致碎輥事故發(fā)生。相反,，裝輥壓力設(shè)定大于標(biāo)準(zhǔn),，會(huì)使輥環(huán)、錐套以及安裝軸之間過盈力異常偏大,，造成碎輥或是拆輥時(shí)無法拆除被迫碎輥,。
2.7 輥環(huán)、錐套或安裝軸表面有雜物
在輥環(huán)安裝過程中,，未將輥環(huán),、錐套或安裝軸表面存在的氧化鐵皮、浮銹等雜質(zhì)進(jìn)行徹底清潔,，導(dǎo)致三者之間的磨擦力降低,，輥環(huán)出現(xiàn)打滑或脫落現(xiàn)象，最終造成碎輥事故,。
2.8 錐套,、安裝軸表面磨損嚴(yán)重
錐套、安裝軸經(jīng)長期使用,，表面會(huì)出現(xiàn)一定磨損,，但是當(dāng)錐套與安裝軸的接觸面小于80%時(shí)，錐套與安裝軸間將無法達(dá)到預(yù)期的過盈力,，便易于出現(xiàn)退出,、打滑等現(xiàn)象，最終形成碎輥事故,。
3,、相關(guān)改進(jìn)措施
(1)在日常生產(chǎn)過程中，按照各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求,，加強(qiáng)在線工藝監(jiān)督,，減少精軋機(jī)組內(nèi)的事故發(fā)生率。
(2)定時(shí)對(duì)料型尺寸的控制情況進(jìn)行檢查,，確保各架軋機(jī)頭,、中、尾料型尺寸控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi),。
(3)利用每次停機(jī),，檢查各架次軋輥冷卻水系統(tǒng),，確保輥環(huán)表面冷卻效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,。
(4)安裝前對(duì)輥環(huán)與安裝軸的溫度進(jìn)行監(jiān)測,，確保溫差控制在合理范圍之內(nèi)，特別在冬季生產(chǎn)過程中,，對(duì)上線前的輥環(huán)進(jìn)行保溫處理,。
(5)制定合理的精軋輥環(huán)安裝工作壓力，并對(duì)換輥小車定期維護(hù)和保養(yǎng),，確保每次輥環(huán)的安裝壓力控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi),。
(6)輥環(huán)安裝過程中，必須將輥環(huán)內(nèi)表面,、錐套內(nèi)外表面以及安裝軸表面進(jìn)行徹底清理,，確保表面清潔干凈。
(7)定期對(duì)錐套,、安裝軸進(jìn)行檢驗(yàn),，確保接觸面達(dá)到80%以上。
4,、結(jié)論
通過對(duì)輥環(huán)碎輥原因的分析及采取相應(yīng)的控制措施,，在實(shí)際生產(chǎn)過程中收到了很好的效果，有效降低了碎輥事故的發(fā)生率,，減少非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間,，提高了生產(chǎn)作業(yè)率。
來源：《科技風(fēng)》2019年第06期
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