高速线材轧机精轧内一般都采用碳化钨为主的 硬质合金辊环,碳化钨硬质合金辊环由于具有良好的热传导性能,在高温下硬 度下降少,耐热抗疲劳性能好,耐磨性好,强度高等特点,因此被普遍地应用 在高速线材轧机的精轧机内使用。 一、碳化钨辊环简介 WC 辊环以其高耐磨性和较高抗冲击、耐磨蚀、耐高温性能以及轧制产品质 量高等优点被广泛采用。 其粘结剂含量达 6%-30%,WC 相晶粒达 1-20?m,硬度 达 HV650-1860。 热轧过程中, 辊环需承受高温、轧制应力、热腐蚀、冲击负 荷等作用,直接影响辊环的耐磨性能,并可造成辊环断裂。 1.3 进精轧轧件尺寸不好 轧件出预精轧机组后由于尺寸不好,尤其是轧件尺寸过大,常常造成对精 轧机组架轧机辊环冲击力加大,变形量加大,轧制力升高。 同时,也使精轧机组前几架轧制力加大并造成轧件在前几架轧机间抖动加大,最终造成精轧 机组前几架轧机的辊环碎辊几率加大。 因此,要严格控制进入精轧机的形状及 尺寸使其尽可能接近轧制程序所要求的尺寸。 进入无扭精轧机的入口断面尺寸 是很关键的,理想情况是它们保持在标准值的 1%-1.5%之间。 1.4 热疲劳 轧槽使用后产生的微观裂纹会使材料强度明显下降。 这要求滚环的修磨 非常重要,正常使用时的轧槽修磨量,预精轧机为 1.2mm,精轧机为 0.6mm,如 果轧制量过多,加上其他原因极易造成碎辊。 2.导卫安装不对中致使辊环受冲击力过大 精轧内各架导卫的安装都要使轧件能顺利通过导卫并且不能对辊环造成冲 击。 因此,在每次更换精轧内导卫后都要用手电筒及小镜子对精轧内各架进出 口导卫进行检查,以确保各架导卫安装合适。 3.辊环冷却水冷却质量不好 辊环冷却水系统是所有轧制操作的一个重要方面,当使用碳化钨辊环时, 对它的要求显得尤其重要,不充足的冷却将造成辊环槽孔表面的热裂纹加剧 和过早的磨损,这将大大降低辊环的使用寿命。 碳化钨辊环很昂贵,所以有效 的水冷是很重要的。
为了达到效果,建议水尽可能靠近线材出辊环处,同 时辊环孔型的全宽被水覆盖也是很重要的。 辊环冷却水系统水压正常情况下要 求 0.4~0.6Mpa,如果水压过高或过低都会影响辊环的冷却效果。 当水被喷到槽 孔后会弹起来,如果水压高于 0.6Mpa,当水被喷到槽孔后会弹起来,造成对辊 环的冷却效果不好,使辊环槽孔的热量没有被及时地带走造成辊环碎辊。
如果 水压低于 0.4Mpa,由于辊环转速较高,辊环冷却水会在辊环槽孔形成一层蒸气 层,使辊环冷却水不能冲破在辊环槽孔形成的蒸气层,不能把辊环槽孔的热量 及时带走,导致辊环温度升高造成辊环碎辊。 如果辊环冷却水有问题,例如水 喷嘴堵塞或冷却水水量不足, 常常导致辊环的热失效, 造成辊环内碳化物分散, 最终影响辊环的使用寿命。 由于辊环冷却水存在问题必然造成相应架次辊环要 比正常温度高,如果这被作为精轧操作工检查的一个方面,精轧操作工在每次 停机检查时可以用手对各架辊环表面温度进行检查,用以判定各架辊环冷却水 冷却效果。
这样可以及时发现各架辊环冷却水的冷却质量,避免由于冷却水冷却质量不好造成的辊环碎辊情况的发生。 4.轧辊轴、锥套、辊环安装温度过低 精轧机内各架轧辊箱的轧辊轴是由专用润滑系统供油的,其主要作用除了 对精轧机组需润滑部位进行润滑作用外, 还对轧辊箱内各个部件起到加热作用, 以确保轧辊箱内各部件在适当的温度下持续有效的运行。
此专用润滑系统出油 箱时的油温度一般在 40℃左右, 经过循环后, 可使轧辊轴的温度达到 25℃左右。 这样在辊环被安装到轧辊轴上时, 不致于由于轧辊轴与锥套、 辊环温度差较大, 造成轧辊轴与锥套、辊环之间应力过大而辊环崩辊。 因此,高线轧机来说要对锥套、辊环的存放处要采取适当的保 温和取暖措施,如在锥套、辊环的存放间安装暖气,以确保锥套、辊环在预装 前达到合适的温度。
避免由于轧辊轴与锥套、辊环之间由于温差较大所造成的 崩辊现象。 5.辊环安装问题 辊环安装小车在辊环安装过程中起着重要的作用,如果辊环安装小车存在 问题,小车在安装时,其工作压力达不到标准要求,造成辊环与锥套、锥套与 轧辊轴之间过盈力不够,在轧制一段时间后,锥套会自动脱落,最终致使辊环 崩辊。 在常常出现辊环脱落的情况下,将辊环安装小车的工作压力盲目提高, 这种做法也是不可取的。
辊环安装小车压力提高后,使辊环与锥套、锥套与轧 辊轴之间过盈力加大,会造成辊环崩辊。 辊环与锥套及机架辊轴之间的装配应 严格按要求的压力进行打压,预精轧机压力为 50Mpa,精轧为 40Mpa ,不能过 紧或松动。 运输、安装过程中严禁辊 环的相互碰撞,以防损坏辊环。 6.锥套、轧辊轴磨损严重 锥套、轧辊轴在清洗的过程中,由于没有将其表面的氧化铁皮及浮锈、油 污、细小颗粒清洗干净,在锥套及轧辊轴上的氧化铁皮、浮锈、细小颗粒会使 锥套和轧辊轴的磨损加速。 而残留在锥套、辊环、轧辊轴上的油污会降低锥套、 辊环、轧辊轴之间的摩擦力,最终造成辊环脱落或崩辊。 由于锥套、轧辊轴之 间残留有氧化铁皮、细小颗粒,在运行一段时间后会造成锥套、轧辊轴的磨损。 而摩根要求锥套与轧辊轴接触面应达到 85%以上,否则,会使锥套与轧辊轴 之间接触面接触不好,使锥套退出,导致辊环崩辊。
因此,要定期用蘸蓝粉对 锥套及轧辊轴接触面进行检验,以确保锥套与轧辊轴接触面达到 85%以上,避免辊环崩辊情况的发生。
为减少碎辊,辊环内径表面、锥套和轧辊轴锥头尺寸 应符合图纸要求的公差尺寸,确保各接触面接触良好。
除了以上分析的原因以外,辊环的清洗、安装质量及辊环的搬运以及辊环 加工的致密度也是造成辊环碎辊的原因,也应引起高度的重视。
三、控制措施 控制高速区堆钢 ① 要将导卫对准轧槽,位置固定牢靠,与轧槽保持间隙 1~2mm ,以避免 对辊环表面及轧槽的不良冲击。 导槽中心线须对应轧制线,避免高速轧件头部 受撞击。
② 轧件头、尾应切除干净,以免铁皮带入辊槽。 ③ 按规定设置头部未穿水冷却段长度,避开水箱高压水对轧件头部的冲 击。