淺議冷軋窄帶鋼廠軋輥耗用管理

摘要：通過對冷軋窄帶鋼廠軋輥耗用分析提出幾條具體措施，以達(dá)到降低軋輥噸鋼耗用。

關(guān)鍵詞：冷軋；窄帶鋼；軋輥；耗用

在冷軋窄帶鋼廠軋輥的消耗占成本（除熱軋原料和工資）的10%左右。隨著2008年金融危機(jī)以來一直低迷的鋼鐵市場，鋼廠一邊已提高產(chǎn)品質(zhì)量占領(lǐng)市場，一邊做好企業(yè)內(nèi)部的節(jié)支降本工作顯得尤為重要，而軋輥管理工作就是其中重要的一部分。

冷軋輥一般合金鍛鋼軋輥，要經(jīng)過精選原材料→EBT初煉→LF精煉→真空脫氣→澆注成型→電渣重熔→鍛造→球化退火→粗加工→調(diào)質(zhì)（淬火＋高溫回火）→半精加工→探傷檢測→預(yù)熱處理→雙頻淬火→冷處理→低溫回火→精加工→硬度、超聲波及金相→包裝出廠，基于成本和使用效果我公司選用9Cr2Mo和86CrMoV7材質(zhì)。冷軋輥主要分為工作輥和支撐輥，工作輥因為與軋材接觸，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以對其表面質(zhì)量和性能要求較高，一般失效形式主要為裂紋和爆輥；支撐輥在軋制過程承受軋制力，要求強(qiáng)度高、耐磨，失效形式主要為疲勞剝落和斷裂。措施如下：

1.合理選用軋輥硬度和換輥周期，修磨量

針對生產(chǎn)線情況合理選擇軋輥硬度，酸洗連軋機(jī)組因為來料厚度公差波動較大，帶鋼表面有氧化皮，硬度不均等缺陷，宜選用輥面硬度較低的工作輥，一般輥面硬度選定在HRC60±1，太軟過鋼量太少就有麻點或落槽，太硬則容易爆輥。如酸洗后就為成品，那對末機(jī)架工作輥要求需要高一些，原來酸洗機(jī)架統(tǒng)一使用一種硬度的工作輥，后來改為1-2機(jī)架選用HRC58-60的工作輥，而出口機(jī)架選用HRC60-62的工作輥，這樣既保證的產(chǎn)品質(zhì)量又減少了軋輥故障率。硬度高的軋輥使用一段時間隨著直徑的減少硬度也隨著降低，如低于出口機(jī)架硬度要求可轉(zhuǎn)入進(jìn)口機(jī)架使用。

對于軋輥修磨量，一般工作輥每班更換一次，工作輥一般直徑上修磨0.2-0.5mm，支承輥一般一個星期更換一次，每次修磨量為0.5-1mm，修磨量少了起不到去除疲勞層的作用，修磨量多了加劇了軋輥的損耗。

2.挽救故障輥

對于冷軋輥75%損耗為非正常的損耗，而其中一大部分為裂紋缺陷，如果充分利用這部分軋輥，對軋輥節(jié)支降本很關(guān)鍵。每班對裂紋缺陷工作輥進(jìn)行修磨，盡量挽救使用。但如果裂紋較深，先利用磨床對其切入磨削，探查其裂紋深度判斷是否有利用價值，再對其進(jìn)行輥面磨削。因為磨床一般適于精加工，加工效率不高，而且對故障輥進(jìn)行大切削量磨削對高精度磨床來說也是一種浪費和損害。所以宜先用車床車削加工后再磨削，最好利用探傷設(shè)備檢查其效果。如果因軋輥直徑太小或硬度不夠，需及時領(lǐng)用新輥。

3.支撐輥管理

支撐輥因為單件價值高，一般占到軋輥消耗的50%，因為其使用周期長不直接影響軋件質(zhì)量，往往對其不夠重視。對于正常報廢的支承輥，為了充分利用其輥芯，一般作輥面堆焊、鑲套、改制處理。堆焊一般需車盡原有裂紋，對焊絲和焊接工藝有一定要求，一般單邊20mm左右堆焊層。對于新輥因局部爆輥或裂紋需要堆焊的，建議整個輥面整體堆焊，這樣雖然費用高一些但能保證性能的一致性保證正常的使用。

支撐輥堆焊可以減少一定的耗用，但畢竟堆焊組織與原鍛打組織是有明顯的機(jī)械性能區(qū)別的，實際使用中還是有所不足，近年來我司選用鑲套處理對報廢支撐輥進(jìn)行利用。所鑲套為合金鍛件，組織緊密均勻，輥面采用感應(yīng)淬火，硬度均勻性能穩(wěn)定，與輥芯熱過盈配合，其過盈量的選擇是關(guān)鍵技術(shù)，需根據(jù)材料，工藝和使用條件選擇，一般鑲套輥會出現(xiàn)輥套竄動和開裂。鑲套成本一般占新輥價值的50%，如果加工工藝成熟，使用效果可以與新輥相媲美，甚至過之。經(jīng)我廠幾年使用下來， 效果明顯。但對報廢輥輥頸需要做探傷試驗，不然會有斷輥風(fēng)險，得不償失。同時也可對支承輥輥頸磨損、彎曲進(jìn)行堆焊，但一般堆焊次數(shù)不要超過3次，不然因為焊接應(yīng)力和缺陷斷輥風(fēng)險很大，為了解決這個矛盾，可以定制一批非標(biāo)FC軸承內(nèi)鋼圈（內(nèi)徑尺寸比標(biāo)稱尺寸小0.5mm或1mm），根據(jù)具體情況選用內(nèi)鋼圈，并配磨輥頸尺寸，修理后軋輥精度較高。為了節(jié)省費用，可以考慮用42CrMo調(diào)質(zhì)處理后做輥芯，用電渣重熔鋼70Cr3Mo作輥套感應(yīng)淬火處理制成復(fù)合鑲支撐輥，這樣可以提高輥頸的抗斷裂性能，同時輥面有較高的抗接觸疲勞強(qiáng)度和抗剝落性，足夠的硬度和耐磨性，這樣有較高的質(zhì)量和使用性能，比較低的成本。

對于裂紋太深已無法堆焊或鑲套的支承輥可視具體情況作改制輥處理，但據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)介紹“經(jīng)過1-2次調(diào)質(zhì)處理后其微觀組織和機(jī)械性能仍可以滿足生產(chǎn)和使用，但經(jīng)三次調(diào)質(zhì)處理后就劣化趨于嚴(yán)重，不能滿足冷軋生產(chǎn)使用壓要求”[1]（針對5Cr冷軋輥廢料），所以對于新制支撐輥在第一次報廢后如滿足改制尺寸要求的，是能滿足使 用要求的，事實也證明了這一點，而且改制費用僅為機(jī)加工和熱處理費，一般為6元/Kg(含稅價)，不到新輥價格的1/4，性價比比較高。

4.二次淬火處理

對于二輥平整機(jī)軋輥因為9Cr2Mo的單邊淬火（鹽浴淬火）有效層僅為8-10mm，如生產(chǎn)批次多頻繁換輥隨著淬火層的磨削掉硬度降低以致不能滿足生產(chǎn)要求，如果報廢則浪費太大，可以隨著一批軋輥退役后集中二次淬火處理（這時輥面直徑也比較統(tǒng)一便于感應(yīng)淬火選用線圈），感應(yīng)淬火對軋輥熱處理變形影響比較小，但還是要對淬火后的軋輥中心孔進(jìn)行修整已達(dá)到圖紙要求。對于原輥頸磨損或已彎曲的軋輥，在淬火前可對輥頸進(jìn)行堆焊處理，熱處理后進(jìn)行精加工，避免淬火后堆焊加熱造成退火而輥面硬度降低。對于二輥平整機(jī)因為是單輥傳動對軋輥直徑匹配沒有嚴(yán)格要求，但對于工作輥傳動的四輥軋機(jī)，二次淬火輥要進(jìn)行直徑配對使用。例如我司450二輥平整機(jī)平整輥Φ450*550*1615，其幾何使用極限直徑為Φ400（輥面與軸承座平），單邊可用25mm厚，可經(jīng)二次淬火，一支輥當(dāng)三支輥使用，而淬火費用僅為4元/Kg,僅為新輥費用的1/6。另外曾對再次淬火報廢平整輥進(jìn)行相套處理，輥面硬度也能達(dá)到使用要求（HRC63-65）,但使用時發(fā)現(xiàn)軋件表面會有麻點出現(xiàn)，后經(jīng)制造廠方確定輥面淬火形成的細(xì)小顯微“孔洞”造成的，遂后來未再使用。

5.供應(yīng)商質(zhì)量處理

對新輥發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題及時匯報采購部門，聯(lián)系生產(chǎn)商確認(rèn)和理賠處理，督促其提高質(zhì)量。

經(jīng)過上述幾條措施，軋輥耗用逐年降低（附表如下），為企業(yè)節(jié)省了大量費用。

如按年生產(chǎn)20萬噸計算一年就可節(jié)約300萬元（歷史最高/最低對比），經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，可在同行業(yè)中推廣使用。

參考文獻(xiàn)：

【1】李春光，孫大樂，5Cr冷軋輥多次調(diào)質(zhì)處理研究 【J】.5熱加工工藝.2009.38(18):140

來源：軋機(jī)軸承

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