冷床区输入辊道辊面磨损原因分析及改进

周海霞

（石家庄市动力机械厂冶金设计院，石家庄052165）

1 引言

冷床输入辊道用于把分段剪切后的轧件加速输送到冷床上。

采用单独传动，交流变频调速，辊子悬臂安装在电机轴上，前面3个辊子是水平安装的，从第4个辊子起辊子与水平面交角依次为 2°、4°、6°、8°、10°、12°，第 8 个辊子后面所有的辊子均与水平面成12°夹角（参看输入辊道布置图）。辊道速度（变频调速）略高于末架轧机速度（一般取末架轧机速度的1.05～1.15倍），以防止分段后的轧件追尾。制动裙板制动可以制动钢材，并将钢材从输入辊道顶入矫直板第一个齿槽中。

成品钢从末架轧机出来进入输入辊道时温度有850°C左右，且在辊面上快速滑动，对辊面磨损严重，当辊面被磨损到一定程度时，钢材无法落入制动裙板上，会有跑钢现象，严重影响轧钢产量。所以辊子耐磨性和其合理结构对生产极其重要。

图1

2 冷床输入辊道改进措施

2.1 辊道磨损原因分析

某钢厂一车间为年产量80万t的生产车间，现在生产规格φ12～φ25的螺纹钢及棒材，材质为普通碳素结构钢、优质碳素结构钢。步进式齿条冷床是该车间的主要设备。冷床输入辊道结构和布置如前所述。冷床规格为120m×12.5m，输入辊道辊子共有150个，其中有141个辊子与水平夹角为12°（如输入辊道布置图）。仅经过短短几天时间，冷床输入辊道辊面就被钢材磨出凹槽，且凹槽的深度超过7mm，导致钢材根本无法进入制动裙板，以至于出现顶钢和跑钢现象，钢材不能顺利运行，严重影响了轧钢产量。辊面磨损情况如图2所示。

图2 辊子结构图

钢材进入输入辊道时温度高，辊面速度过高，钢材和辊面间的摩擦力大以及辊子材质抗高温耐磨性差，其中材质抗高温耐磨性差是主要原因。

2.2 改进措施

经查阅相关资料，若将辊子材质由原来的Cu-Cr-Mo耐磨铸铁改为抗高温耐磨的合金，但整体用合金钢，则价格高、浪费材料。最后在保证辊子结构的情况下将辊子分为两部分辊身和合金套（如辊子结构图），辊身用ZG35，在辊面容易磨损的位置段堆焊合金钢，辊子使用寿命比过去提高了5倍左右。最初辊子结构不对称，当一端磨损至报废后只能整体换辊子，备件也只能是辊子，这就增加了材料的消耗。后改进了设计，将辊子设计成完全对称的结构（如图2），这样当辊面a段磨损后可调过来用b段。两面都磨损至报废时只需重新堆焊合金套。备件只需做合金套，这就节约了大批备件费用。电机轴头和辊子采用H7/k6过渡配合，辊子调头时只需用锤轻打即可拆卸，拆卸方便，不会过多耽误生产。

图3 输入辊道布置图

3 结语

经过对冷床输入辊道辊子材质和结构的改进，提高了辊子的使用寿命，保证了轧钢的顺利进行。从经济效益方面来说，Cu-Cr-Mo材质的辊子每件约350元，每月平均磨损100件，每年消耗费用420000元。合金套每件约240元，每月平均磨损90件，每年消耗费用259200元。每年可以节约备件费160800元。