降低中型型钢轧辊辊耗的措施探讨

马 波

（莱芜钢铁集团型钢厂,山东 莱芜 271104）

降低中型型钢轧辊辊耗的措施探讨

马 波

（莱芜钢铁集团型钢厂,山东 莱芜 271104）

中型型钢轧辊是工业生产的重要机械设备，对于提高轧件质量和生产效率有着不可替代的重要作用，特别是还可以有效减少轧辊辊耗。在中型型钢轧辊生产过程中，由于轧辊和钢坯直接相接触，因此轧辊的消耗非常大，因此针对中型型轧辊辊耗的原因，积极采取有效措施，最大程度地降低中型型钢轧辊辊耗，延长轧辊的使用寿命。本文分析了中型型钢轧辊辊耗的主要原因，阐述了降低中型型钢轧辊辊耗的有效措施。

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中型型钢轧辊主要有立辊和水平辊两种，特别是立辊，是轧钢生产过程中很容易被消耗损坏。为了确保中型型钢轧辊的安全、稳定生产运行，要根据轧辊的特点和消耗原因，有针对性的采取降低中型型钢轧辊辊耗的措施，确保中型型钢轧件质量。

1 中型型钢轧辊辊耗的主要原因

1.1 轧辊磨损

在中型型钢轧辊生产过程中，容易受到多种因素的影响导致轧辊磨损，如热磨损、化学磨损、摩擦磨损和机械磨损等[1]。由于中型型钢轧辊的生产处于高温的环境中，在高温作用下，轧辊的表面层会发生剧烈变化，从而产生热磨损；化学磨损是指中型型钢轧辊辊面在生产过程中和其他介质相接触，发生相互作用，损坏轧辊辊面表面膜结构；摩擦磨损和机械磨损是指轧件和中型型钢轧辊之间发生磨损作用从而损坏轧辊。

1.2 轧辊裂纹

中型型钢轧辊受到温度不断变化的热应力作用，损坏轧辊的结构，从而导致出现裂缝甚至破裂，轧辊裂纹是中型型钢轧辊辊面一种常见的微表面现象。在中型型钢轧辊轧制过程中，轧辊受到冷热温度的交替变化，在强烈的应变力作用下，轧辊表面容易出现热疲劳裂纹，这种轧辊裂纹是在塑性应变、拉应力以及热循环应力等因素影响下形成的。另外，在轧辊轧制过程中，容易出现卡钢、粘刚、打滑等事故，从而导致中型型钢局部的温度迅速升高，产生强大的突变轧制应力和热应力，造成轧辊冲击裂纹，同时由于钢结构表面氧化铁叠轧，使得中型型钢表面出现裂纹。

1.3 轧辊剥落

当高温型钢和水平辊相接触时，轧辊的辊面温度高达600摄氏度，当轧辊表面遇到冷却水时，轧辊辊面温度又快速下降到100摄氏度[2]，在轧制过程中，这种冷却和加热过程具有周期性，从而导致中型型钢轧辊辊面形成周期变化的温度场，产生强烈的周期应力，一旦周其盈利超过中型型钢轧辊的疲劳极限，轧辊辊面会出现大量的网状裂纹，从而导致轧辊剥落，严重影响轧制的安全稳定运行。

1.4 轧辊断裂

中型型钢轧辊断裂的原因有很多，在轧制过程中，由于轧辊内部出现大量裂纹，裂纹尖端在热应力的影响下，快速拓展和其他裂纹相连接，裂纹的面积和深度逐渐增大，在交变应力的影响下，裂纹由内向外、由浅到深不断扩大，一旦超过轧辊的承受极限值，就会导致轧辊断裂，而轧辊铸造裂纹和轧辊组织裂纹也会导致轧辊断裂。另外，某些轧辊的设计不合理，轧辊轴承尺寸不准确，辊身直径大于辊颈直径，在轧制过程中，轧辊承受了较大的集中应力，导致轧辊辊颈和辊身的接触位置发生断裂。

2 降低中型型钢轧辊辊耗的有效措施

2.1 选择优质的轧辊材料

中型型钢轧辊长期处于700摄氏度以上的运行环境中，轧辊和热钢坯直接发生接触，轧辊表面不仅需要承受较大的轧制力，还受到轧材的强大摩擦力，并且轧辊材料反复受到冷却和加热作用，在剧烈的温度变化过程中容易出现热疲劳，因此要选择优质的轧辊材料，中型型钢轧辊材料要具有较高的抗氧化性、高温屈服强度和热传导能力，同时热膨胀系数要比较低，还要具有较高的淬透性。

2.2 加强轧辊管理

企业要积极引进先进的科学技术，建立中型型钢轧辊管理系统，依托计算机网络系统开展轧辊管理工作，在整个轧制过程中，利用自动化管理系统全面进行监控和管理。中型型钢轧辊管理系统主要包括换辊优化管理模块和轧辊数据管理模块，保存轧辊的运行记录和报废信息，给出不同型号轧辊的存放位置和相关的状态信息，根据轧辊的运行状态，提示工作人员进行换辊，帮助工作人员快速查询轧辊相关数据，打印报表。另外，企业还要做好轧辊备用管理，一旦轧辊出现运行故障，要及时进行更换。

2.3 采用立辊表面强化和修复技术

中型型钢轧辊表面强化和修复技术主要包括轧辊表面的激光涂覆、喷涂以及堆焊等[3]。针对中型型钢轧辊特别是立辊的实际情况，仔细检查立辊的裂纹或者断裂位置，通过激光涂覆或者喷涂，将强化型涂料喷涂到立辊表面，快速修复立辊裂缝；对立辊进行堆焊，采用气焊或者电焊的方法将立辊表面金属熔化，堆在机器零件或者工具上进行焊接，有效修复立辊表面的断裂或者磨损。立辊表面强化和修复技术可以快速修复立辊，提高立辊的使用性能，延长使用寿命，提升耐磨性，并且明显降低立辊辊耗，改善中型型钢的生产质量，提高立辊运行效率，提高中型型钢轧辊的经济效益。

2.4 消除应力退火和合理设置车削量

在轧机运行之前，工作人员要对轧辊进行超声波和硬度的综合检查，确保轧辊没有出现裂缝或者破损，在进行车削时，要及时更换破损的轧辊，合理设置轧辊的车削量，消除轧辊裂纹。每次的车削直径要以热裂纹车削干净为标准。在轧辊的正常使用过程中，轧辊单槽不能出现明显的龟裂、热裂纹以及掉肉等现象。同时，为了进一步消除和减少内应力，在轧辊使用一次完成后，要进行消除应力退火，合理配置中型型钢轧辊辊型，使轧辊之间的接触应力均匀平缓，利用均匀、适量的磨损作用，消除轧辊的裂纹和剥落。

2.5 采用轧制润滑技术和优化冷却条件

在中型型钢轧辊使用过程中，要注意确保轧辊冷却喷嘴的状态，确保过滤网和喷嘴通畅，含有充足的水量，使轧辊始终处于正常的温度范围内。在重轨和中型型钢生产过程中，采用轧制润滑技术，可以明显降低轧辊磨损，减少轧制扭矩和轧制力，有效缓解轧辊疲劳，减少轧制过程中换辊的次数，延长轧制长度，改善轧辊的运行状态。

3 结束语

轧辊是中型型钢生产过程中消耗量较大的器件，因此降低中型型钢轧辊辊耗对于企业的生产运营和发展都有着重要的现实意义，通过分析中型型钢轧辊辊耗的主要原因，加强轧辊运行管理，积极采用先进的技术，降低轧辊辊耗，延长轧辊使用寿命，节约生产成本，提高轧件产品质量和轧机运行效率，提高中型型钢轧辊的经济效益，推动中型型钢轧辊的安全、稳定运行。

[1]柴国刚.降低中型型钢轧辊辊耗的措施[J].河北冶金,2013（08）:47-49.

[2]余文忠,郭艳,石灿庭.中型型钢连轧孔型设计的改进[J].江苏冶金,2012（05）:28-31+44.

[3]张传莲,刘瑞刚,薛跃华.浅谈中型型钢万能机组轧辊管理[J].中国设备工程,2010（05）:27-29.