硬质合金辊环在弹簧圆钢轧制中的应用

魏新江 李 明

(宝钢集团新疆八一钢铁股份有限公司，新疆830022)

宝钢集团八钢公司轧钢厂小型机组生产的弹簧圆钢系列主要有∅13 mm、∅14 mm、∅20 mm三种规格。由于弹簧圆钢硬度高，轧制变形困难，同时公差精度要求也高，要求精轧机组轧辊，尤其是K1、K2机架具有很高的耐磨性，否则不能保证成品尺寸及质量。通过在K1、K2机架上使用硬质合金辊环，取得了较好的效果，这对稳定生产及提高坯材率起到了决定性作用。

1 采用普通轧辊存在的问题

小型机组在生产弹簧圆钢初期，精轧机组轧辊采用的是镍铬钼无限冷硬球墨铸铁轧辊，使用过程中K1、K2机架存在以下问题：

(1)轧槽磨损快、寿命短，尺寸变化大，因此换辊换槽较频繁。K1机架成品辊每班更换轧槽7～8道，K2机架每班也要更换4～6道，严重影响作业效率。每次换完槽过第一根钢时又要重新调整辊缝和轧制线，轧废的可能性较大，也影响成材率。

(2)K1轧槽槽面咬入红条时易被撞上小坑，表面产生缺陷。

基于以上原因，对K1、K2机架轧辊材质进行了改进，选用了硬度高、耐磨性好的硬质合金辊环。

2 辊环在实际运用中存在的问题及解决方案

2.1 辊环加工

2.1.1 辊环加工存在的问题

(1)由于辊环材质非常硬，车削时槽孔内往往出现退刀痕，肉眼无法分辨，上线轧制时由于槽孔不圆度太大导致辊环不能正常使用。

(2)孔型车好后，在将辊环侧面的所有螺栓拧紧后，新车槽孔不圆度还会发生变化。

(3)为了充分利用辊环，布槽时槽间距都按下线走，槽墙单薄、强度低，易崩槽。

2.1.2 辊环加工的解决方案

(1)对车削完成的槽孔用内径百分表测试槽孔不圆度，未达到标准要重新车削，增加加工后的检查，效果较好。

(2)为防止车好的辊环在安装过程中出现尺寸偏差，规定辊环加工前必须将侧面的所有螺栓打紧，用密封胶涂抹，防松防锈，槽孔车好后不再紧固螺栓。

(3)要严格按照图纸所标注的孔槽数量和孔槽间距布槽，不允许减少槽间距以及边墙多开槽。

2.2 辊环安装

所使用的辊芯是由旧轧辊改车而成的，对辊芯的尺寸精度、强度，连接键强度都做了要求。侧面的顶紧螺栓采用高强度螺栓，安装硬质合金辊环采用的是机械夹固系统，这种装配方式拆装容易，具有合理的轴向预应力。辊环的安装如图1所示。

图1 辊环安装Figure 1 Installation of roll ring

2.2.1 辊环安装存在的问题

(1)使用初期由于辊芯少，试轧不同品种的钢材时，要将辊环在同一副辊芯上多次拆装，对辊环造成损坏。

(2)由于螺栓的螺纹方向同轧辊的旋转方向相反，上辊和下辊容易装反，造成辊环松动。

2.2.2 解决方案

(1)辊环安装到辊芯上后，一直使用到报废后才拆装辊环，使辊环与辊芯一一对应。安装新辊环时如发生卡阻，可用铜棒或橡皮锤一点点敲进，严禁用硬物打进。

(2)根据轧辊的旋转方向，先标识好上辊和下辊，然后再安装辊环，按这样的顺序组装辊环就能避免方向装反。

2.3 辊环冷却

2.3.1 辊环冷却存在的问题

(1)足量的冷却水对辊环冷却非常重要，硬质合金辊环所需的冷却水量要大于普通轧辊，由于冷却水量的不足会造成辊环不耐磨甚至崩槽。

(2)换槽时，调整工没有将水管对正轧槽，并且没有仔细检查水柱是否覆盖轧槽，造成辊环缺水。

(3)停车或换槽时，应检查轧槽磨损情况和冷却情况，如果没有及时更换已产生微裂纹的轧槽，会导致辊环崩槽。

2.3.2 解决方案

(1)将辊环冷却水管加长、管径加粗，采用两侧供水保证水量，满足每道轧槽的冷却需求。冷却水量为20 t/h，水压为392 kPa。

(2)换槽时，必须按要求调整水管位置，并且检查水柱的喷射状况。

(3)停车时，必须检查辊环表面状况，用手触摸槽孔，感觉辊环的表面温度，不得有烫手的感觉，否则必须停车检查冷却状况。

3 经济效益

K1、K2机架使用硬质合金辊环后，班产量及成材率大幅度提高。以∅13 mm弹簧圆钢为例，改进后的K1机架由普通轧辊每槽轧制50 t提高到了1 000 t，改进后的K2机架由普通轧辊每槽轧制80 t提高到了1 300 t，平均班产量由280 t提高到了380 t，坯材率由95.4%提高到了96.2%，具有明显的经济效益。

4 结束语

经过小型机组技术人员的不懈努力，硬质合金辊环在小型机组生产弹簧圆钢中取得了较好的效果，不仅提高了弹簧圆钢的生产作业率及坯材率，而且提高了弹簧圆钢的表面质量及尺寸精度，取得了较好的经济效益。