邯钢2250mm热轧轧辊的安全使用

张彦南 梁庆峰 李志勇

摘 要：轧辊做为轧机的主要部件，它的安全使用直接关系到生产的正常的运行。轧辊的安全使用对成本的控制，产量的提高起到至关重要的作用。本文从轧辊的材质、失效形式、冷却方式、磨削、轧制规程、换辊制度以及事故处理等方面论述了轧辊的安全使用。

关键词：探伤；失效；冷却；磨削

1 前言

轧辊的质量和使用寿命直接关系到轧制生产的生产效率、产品质量及生产成本。轧辊主要失效形式：主要包括轧辊的磨损（热疲劳引起火裂，氧化层剥落引起带状磨损。滑动引起的磨损，微量成分引起的磨损）轧辊表面压溃，轧辊表面接触应力损伤，轧辊表面接触变形，轧辊的热应力与热应力变形，轧辊的扭转剪切应力变形。本文从轧辊的材质、失效形式、冷却方式、磨削、轧制规程、换辊制度以及事故处理等方面论述了轧辊的安全使用。

2 轧辊安全使用注意事项

相同材质的轧辊在不同轧机，不同的厂家，其使用寿命却不大相同，轧辊的使用与维护工作是提高轧辊寿命的前提。

2.1烫辊：轧辊上机前进行必要的预热，减少轧辊内外层的温度剃度，避免形成大的应力。造成轧辊非正常失效。尤其是冬天气温较低，进行必要预热将会有利于安全生产。图1为烫辊不当造成的轧辊断裂

2.2轧辊冷却：热连轧机精轧工作辊合金含量大，導热性能差，采用水冷尤为重要。水冷量的控制可参考下机辊面温度情况进

行调整。一般情况下，辊面温度控制在粗轧辊不超过70℃，精轧工作辊不超过60℃，最后几个机架不应大于50℃（最简单测量法手放上去放不住即超过60℃）。宝钢温度已控制在48℃。国内外使用轧辊比较好的热轧机，每厘米辊身长度上的平均水量已从3m2/cm.？h增加到5m2/cm.？h以上，轧辊冷却水量的增加不但能降低轧辊辊温减少热裂，而且为选择更加耐磨类型的轧辊提供了很好的使用条件。其次轧辊冷却对氧化膜的影响也很重要，工作辊的氧化膜形态特征决定了失效形式，氧化膜的厚度不同，颜色也不同。颜色较深的氧化膜较厚、较粗糙，容易产生脱落。要想建立理想的氧化膜，关键在于工作辊上机后开轧初期的辊身温度控制，因此要制定严格的烫辊制度和工作辊冷却水水量制度。轧钢时必须严格按规定进行烫辊： 计划换辊后开轧前5 块钢时，轧辊冷却水的水量要由F6 轧机的70%向上游机架依次增大，两块钢的轧制时间间隔为5min，保证轧辊的平缓预热； 轧制后5 块钢时，轧辊冷却水的水量F6 为80%，同时上游机架依次增大，连续两块钢的轧制时间间隔为3～4min，适当提高辊温， 加速轧辊氧化膜的形成； 轧制第11 块钢之后，

水量恢复到100 % ，以防止氧化膜进一步加厚而剥落，烫辊期间轧制节奏要慢， 以确保轧辊辊面氧化膜建立良好。图2为轧机喷嘴的位置

2.3轧辊磨削：磨削是消除轧辊裂纹，预防轧辊断裂、剥落的有效措施。对下机后的轧辊辊面裂纹情况进行检测记录，加大磨削量。必须将压应力裂纹完全消除。为有效磨净裂纹，应配合进行无损检测。

2.4轧制规程及换辊制度：通常采用先轧制规格较窄，厚度偏薄的品种。随轧辊温度上升，轧辊中部热凸度增加，改换窄的偏厚的规格，待中部凸度趋于平坦，中部出现定凹度时更换厚的较宽规格，待整体热凸度趋于平坦时可轧制较薄的规格。换辊制度通常按单位过钢量或换班换辊制度。轧制品种及选用轧制材质的不同，在轧辊中部过早地形成凹度，使工作辊两端与支撑辊形成应力集中，严重时导致工作辊肩部剥落，更甚者造成支撑辊掉肩。因此，工作期间保持合理的辊型避免局部应力过大可有效防止轧辊事故。

选用合理的支撑辊辊型：合理的辊型能有效防止应力集中，减少轧辊边部剥落，常采用边部倒角，边部大圆弧复合倒角。倒角过小，造成支撑辊后期不起作用；倒角过大造成新辊倒角根部应力集中。采用圆弧复合倒角，可有效杜绝支撑辊服役周期内的轧制事故。

2.5事故处理：轧制事故中出现卡钢、堆钢、叠钢事故，此时应立即停冷水，抬起轧辊离开炽热的钢板，让轧辊缓冷，等到轧辊再次上机使用前进行全面检测，彻底消除辊面缺陷。

2.6涡流自动探伤

涡流自动探伤仪是现代化轧辊车间十分依赖的仪器，涡流探伤最大优点是可自动进行。稳定检测灵敏度高，可发现一些细小的表面或近表面缺陷，是超声波及其它探伤方法无法比拟的，但依靠单一的检测系统来控制轧辊的质量是部科学的也是很难完成的。为了确定缺陷的真实性及缺陷的定位，因此磨床操作人员和探伤检人员判定为主。首先根据X轴和Y轴显示的部位，先目视该部位有无表面缺陷，在该区域做消磁处理后进行二次探伤。如果出现信号异常情况，在该区域中进行辅助磁粉，渗透和超声波检测，来确定缺陷的真实性。

3 结语

轧辊作为热连轧中关键的设备，邯钢2250mm热连轧轧辊的安全使用对成本的控制，产量的提高起到至关重要，轧辊的正常运行涉及到方方面面，有一个细节做的不合理都会影响到轧辊的正常使用。