淺議冷軋窄帶鋼廠軋輥耗用管理

摘要：通過對(duì)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?jiān)虾凸べY）的10%左右。隨著2008年金融危機(jī)以來一直低迷的鋼鐵市場(chǎng)，鋼廠一邊已提高產(chǎn)品質(zhì)量占領(lǐng)市場(chǎng)，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(cè)→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?yàn)榕c軋材接觸，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以對(duì)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(duì)生產(chǎn)線情況合理選擇軋輥硬度，酸洗連軋機(jī)組因?yàn)閬砹虾穸裙畈▌?dòng)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(diǎn)或落槽，太硬則容易爆輥。如酸洗后就為成品，那對(duì)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(shí)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(duì)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(gè)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(duì)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(duì)軋輥節(jié)支降本很關(guān)鍵。每班對(duì)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(duì)其切入磨削，探查其裂紋深度判斷是否有利用價(jià)值，再對(duì)其進(jìn)行輥面磨削。因?yàn)槟ゴ惨话氵m于精加工，加工效率不高，而且對(duì)故障輥進(jìn)行大切削量磨削對(duì)高精度磨床來說也是一種浪費(fèi)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(shí)領(lǐng)用新輥。

3.支撐輥管理

支撐輥因?yàn)閱渭r(jià)值高，一般占到軋輥消耗的50%，因?yàn)槠涫褂弥芷陂L不直接影響軋件質(zhì)量，往往對(duì)其不夠重視。對(duì)于正常報(bào)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(duì)焊絲和焊接工藝有一定要求，一般單邊20mm左右堆焊層。對(duì)于新輥因局部爆輥或裂紋需要堆焊的，建議整個(gè)輥面整體堆焊，這樣雖然費(fèi)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(shí)際使用中還是有所不足，近年來我司選用鑲套處理對(duì)報(bào)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(huì)出現(xiàn)輥套竄動(dòng)和開裂。鑲套成本一般占新輥價(jià)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(duì)報(bào)廢輥輥頸需要做探傷試驗(yàn)，不然會(huì)有斷輥風(fēng)險(xiǎn)，得不償失。同時(shí)也可對(duì)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?yàn)楹附討?yīng)力和缺陷斷輥風(fēng)險(xiǎn)很大，為了解決這個(gè)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(fèi)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(shí)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(duì)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(duì)5Cr冷軋輥廢料），所以對(duì)于新制支撐輥在第一次報(bào)廢后如滿足改制尺寸要求的，是能滿足使 用要求的，事實(shí)也證明了這一點(diǎn)，而且改制費(fèi)用僅為機(jī)加工和熱處理費(fèi)，一般為6元/Kg(含稅價(jià))，不到新輥價(jià)格的1/4，性價(jià)比比較高。

4.二次淬火處理

對(duì)于二輥平整機(jī)軋輥因?yàn)?Cr2Mo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(bào)廢則浪費(fèi)太大，可以隨著一批軋輥退役后集中二次淬火處理（這時(shí)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(duì)軋輥熱處理變形影響比較小，但還是要對(duì)淬火后的軋輥中心孔進(jìn)行修整已達(dá)到圖紙要求。對(duì)于原輥頸磨損或已彎曲的軋輥，在淬火前可對(duì)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(duì)于二輥平整機(jī)因?yàn)槭菃屋亗鲃?dòng)對(duì)軋輥直徑匹配沒有嚴(yán)格要求，但對(duì)于工作輥傳動(dòng)的四輥軋機(jī)，二次淬火輥要進(jìn)行直徑配對(duì)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(fèi)用僅為4元/Kg,僅為新輥費(fèi)用的1/6。另外曾對(duì)再次淬火報(bào)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(shí)發(fā)現(xiàn)軋件表面會(huì)有麻點(diǎn)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(duì)新輥發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題及時(shí)匯報(bào)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(fèi)用。

如按年生產(chǎn)20萬噸計(jì)算一年就可節(jié)約300萬元（歷史最高/最低對(duì)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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