棒材表面劃傷驗收材料之4合同總結(jié)報告

1、驗收材料之四“降低優(yōu)特鋼表面劃傷不合格率”項目合同總結(jié)報告2010-11-10目 錄1選題理由 .22現(xiàn)狀分析 .33研究內(nèi)容及攻關(guān)目標 .33.1研究內(nèi)容 .33.2攻關(guān)目標 .44攻關(guān)措施的制定與實施 .44.1優(yōu)特圓鋼成品孔型及其軋輥材質(zhì)的改進 .44.2冷床輸入輥道、裙板輥道、冷床齒形等對軋件表面冷劃傷的影響，完善相應設(shè)備的設(shè)計 . .54.3軋件在輸送輥道、活套器上引起軋件表面熱劃傷的原因，完善相應設(shè)備的設(shè)計64.4研究軋槽進出口導衛(wèi)引起軋件表面熱劃傷的機理及其改進措施.64.5研究活套高度、 進出口導衛(wèi)安裝高度、 軋機速度調(diào)整等工藝參數(shù)變化對軋件表面熱劃傷的影響及其改進措施 . .

2、114.6解決生產(chǎn)線上的軋制線偏離，使得軋件在軋制及其輸送過程中處于穩(wěn)定狀態(tài)124.7合理的軋輥設(shè)計、加工與維護 .134.8解決鋼坯加熱不均勻及黑印引起的紅坯尺寸及堆拉關(guān)系波動.134.9調(diào)整廠內(nèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu) .144.10制定嚴格的管理制度 .145存在的問題及改進意見 .156目標完成情況 .16- 1 -1 選題理由軋鋼生產(chǎn)中， 產(chǎn)品表面劃傷是容易出現(xiàn)的共性問題。優(yōu)特鋼棒材生產(chǎn)中， 棒材表面劃傷是其產(chǎn)品表面質(zhì)量缺陷的主要問題之一。 市場對優(yōu)特鋼棒材的質(zhì)量要求越來越高。熱連軋棒材生產(chǎn)中，連鑄方坯從推鋼式加熱爐中推出后，無論是在輥道上輸送，還是在軋機孔型中軋制、 在冷床上冷卻以及隨后的定尺剪切

3、， 棒材總是在以不同的速度運行；另一方面，在上述過程中， 棒材又離不開與各種設(shè)備的接觸， 如滑軌、輥道、軋輥、進出口導衛(wèi)、活套輥、冷床、剪切機刀片等。通常，與棒材接觸的轉(zhuǎn)動設(shè)備與其運行速度同步， 而像加熱爐中的滑軌、 軋槽進出口滑動導衛(wèi)或轉(zhuǎn)動不暢的輥道、活套輥等與軋件相對運動的設(shè)備與軋件表面的接觸為滑動摩擦，軋件接觸表面可能會產(chǎn)生劃傷。劃傷又分為熱劃傷和冷劃傷。 冷劃傷指發(fā)生劃傷后不再進行軋制的劃傷，即指棒材出終軋機后，在熱輸送輥道、冷床輸入輥道、冷床上料裙板、步進式冷床上冷卻、冷床對齊輥道、冷定尺剪切前后輥道及棒材收集臺架、打捆過程中的劃傷；熱劃傷指發(fā)生劃傷后還要繼續(xù)軋制的劃傷，即棒材出終軋

4、機前的劃傷。劃傷在棒材表面表現(xiàn)為通長縱向的一條或數(shù)條或短或長線狀劃痕。冷劃傷呈亮線，在冷床及收集臺架上易于發(fā)現(xiàn)，可及時查找根源處理；熱劃傷呈暗線，由于產(chǎn)生劃傷后還會進行壓合、軋制，在冷床及收集臺架上難于發(fā)現(xiàn)，具有較強的隱蔽性，一旦產(chǎn)生熱劃傷，將是大批量的，危害極大。優(yōu)特鋼表面質(zhì)量缺陷有劃痕、折疊、凹坑等多種，但是劃痕是上述表面質(zhì)量缺陷中最常見的一種。一般劃痕的深度超過0.2，不能修磨，成為廢品。若帶有劃痕的優(yōu)特鋼出廠，在后續(xù)加工中會產(chǎn)生開裂、裂紋或金屬切削量不足等問題。 很多熱連軋的優(yōu)特圓鋼棒材劃傷在下工序的酸洗、拉拔中無法消除。 特別是熱劃傷其后的深加工尺寸減小， 最終會在圓件表面暴露出一條

5、重皮、夾層，去掉重皮后 , 一條通長的深劃痕，不僅影響零件表面的美觀和光潔度，并且由于劃痕部位應力集中，在用戶使用或再加工時易開裂。武鋼股份棒材連軋生產(chǎn)線原是按生產(chǎn)螺紋鋼筋及普通碳素鋼等建筑用材設(shè)計的。根據(jù)市場需要改軋優(yōu)特鋼，軋制 45 鋼、40Cr 等優(yōu)特鋼過程中棒材表面出現(xiàn)縱向的一條或數(shù)條或短或長線狀劃痕劃傷缺陷更加嚴重。 嚴重時難以修復、 甚至報廢，造成巨大的經(jīng)濟損失（以實際年生產(chǎn) 45 鋼、 40Cr 鋼 20 萬噸計，由于表面劃傷引起的判廢達 1600 噸以上，以廢品與成材價格差 2000 元/噸計算，則損失近 3200 萬元以上；同時，由于棒材表面劃傷引起的工藝故障調(diào)整時間累計 3

6、20 小時以上，嚴重影響正常生產(chǎn)）。修磨前表面劃傷引起的不合格率達 0.8%以上。本課題針對武鋼條材總廠棒材分廠生產(chǎn)優(yōu)特圓鋼（典型鋼種： 45、40Cr）過程中軋件表面劃傷缺陷，通過對成品表面劃傷缺陷形貌及來源分析；分析研究軋件表面劃傷缺陷產(chǎn)生的機理，優(yōu)化軋線生產(chǎn)工藝及輸送設(shè)備，較大幅度地降低棒材分廠生產(chǎn)優(yōu)特鋼表面劃傷缺陷，提高優(yōu)特鋼產(chǎn)品合格率。22 現(xiàn)狀分析由于生產(chǎn)過程是動態(tài)的， 長線材生產(chǎn)流水線長， 軋制道次多，各廠生產(chǎn)工藝不同，鋼種不同，所以影響產(chǎn)品表面劃傷的原因錯綜復雜，尚沒有統(tǒng)一定論和模式。近幾年來棒材場針對優(yōu)特鋼棒材表面劃傷問題一直在不斷探索，但由于缺乏必要的檢測手段，效果一直不理

7、想。國內(nèi)外雖對這類劃傷缺陷有所報道， 但大多數(shù)資料都是根據(jù)生產(chǎn)實際現(xiàn)象進行分析和推測，且主要集中在板帶材生產(chǎn)上，缺乏系統(tǒng)的研究和深入的理論探索，尚未見有關(guān)棒線材表面劃傷的報道。從武鋼棒材廠有關(guān)統(tǒng)計分析可知，鑄坯加熱溫度越高，產(chǎn)生線狀劃傷缺陷的可能性越大。因此可推測劃傷的根源在于棒材表面接觸有局部小凸起，表面粗糙，不光潔等。接觸物本身粗糙，如新?lián)Q上的設(shè)備，處于磨合期；接觸物表面光滑，但在生產(chǎn)過程中，由于軋件高溫較軟，表面產(chǎn)生的氧化鐵皮粘性大，氧化鐵皮極易在接觸物的易磨損部位產(chǎn)生局部堆積，而這些局部堆積部位易于作用于棒材表面產(chǎn)生劃傷。 如軋槽進出口導衛(wèi)或輸送輥道等易粘上優(yōu)特鋼的氧化鐵皮而劃傷棒材表

8、面；接觸物發(fā)生異常突起，有高于輥道表面的異物出現(xiàn)。如輥道間的過渡導衛(wèi)及固定他的螺栓是低于輥道表面的，當優(yōu)于撞擊或裝配不當，高于輥道表面后，易于劃傷軋件下表面；生產(chǎn)線上有死輥道和自由輥，包括停轉(zhuǎn)（或相對停轉(zhuǎn)）的輥道、活套輥等。如精軋機間活套輥本應與軋件運行速度同步，當其軸承壞死，活套輥停轉(zhuǎn)后，就會與運行的軋件產(chǎn)生相對滑動可能劃傷軋件表面；棒材開坯、粗中軋機組微張力軋制，當軋件張力過大，如軋槽有磨損、表面粗糙，可能引起軋件在軋槽或其進口夾板（滑動導衛(wèi)）中產(chǎn)生劃傷。3 研究內(nèi)容及攻關(guān)目標3.1研究內(nèi)容 成品表面劃傷缺陷形貌及來源分析研究收集現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并對成品樣的缺陷部位取樣，對其表面劃傷缺陷形貌

9、特征-即缺陷形狀及分布；同時，結(jié)合現(xiàn)場實際生產(chǎn)情況，對軋后成品表面冷劃傷缺陷及軋制過程中熱劃傷影晌因素進行具體分析。3 研究冷床輸入輥道、裙板輥道、冷床齒形等對軋件表面冷劃傷的影響，完善相應設(shè)備的設(shè)計 分析研究軋件在輸送輥道、活套器上引起軋件表面熱劃傷的原因，完善相應設(shè)備的設(shè)計 研究軋槽進出口導衛(wèi)引起軋件表面熱劃傷的機理 研究活套高度、進出口導衛(wèi)安裝高度、軋機速度調(diào)整等工藝參數(shù)變化對軋件表面熱劃傷的影響3.2攻關(guān)目標本項目主要完成“降低優(yōu)特鋼表面劃傷不合格率”研究，攻關(guān)的目標：提出優(yōu)特鋼棒材表面劃傷缺陷的機理及改進措施；修磨前優(yōu)特鋼表面劃傷缺陷不合格率由0.8%降低到 0.45%以下。4 攻關(guān)

10、措施的制定與實施通過收集現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并對成品樣的缺陷部位取樣，對其表面劃傷缺陷形貌特征-即缺陷形狀及分布； 表面脫碳層分析； 通過掃描電鏡對缺陷部位進行金相及能譜分析，研究成品表面劃傷缺陷形貌及其危害。同時，結(jié)合現(xiàn)場實際生產(chǎn)情況，對軋后成品表面冷劃傷缺陷及軋制過程中熱劃傷影晌因素進行具體分析。認為武鋼棒材廠軋制優(yōu)特鋼成品表面劃傷的主要來源在于：一方面，軋制過程中的導衛(wèi)內(nèi)腔尺寸不盡合理、軋制線的偏移以及由于鋼坯加熱溫度不均勻、黑印等引起軋制過程工藝參數(shù)調(diào)整帶來的紅坯尺寸及其堆拉關(guān)系的波動引起的熱熱劃傷；另一方面，軋后輸送輥道表面磨損及粘附氧化鐵皮、 2#飛剪前導槽、制動群板及其輥道磨損等引起的

11、冷劃傷。引起劃傷的主要原因也可歸結(jié)為工藝原因產(chǎn)生的劃線及設(shè)備原因產(chǎn)生的劃線。 根據(jù)武鋼棒材廠為軋制優(yōu)特鋼孔型修正設(shè)計的軋制程序表， 利用三維有限元法仿真軋制45 號鋼 18 的軋制過程，模擬所得的軋件紅坯尺寸、軋件溫度場、機架間堆拉關(guān)系及其力能參數(shù)變化規(guī)律。從工藝和設(shè)備兩方面，制定出解決武鋼棒材廠優(yōu)特鋼軋件表面熱劃傷的措施，以降低熱軋優(yōu)特鋼棒材表面劃傷不合格率。4.1優(yōu)特圓鋼成品孔型及其軋輥材質(zhì)的改進采用三維有限元法模擬成品圓孔的構(gòu)成方法。結(jié)合優(yōu)特鋼的鋼種特性，模擬雙半徑及切線擴張法構(gòu)成成品圓孔軋件變形的應力場、應變場及其變形規(guī)律。得出成品圓4孔采用雙半徑構(gòu)成法成品尺寸精度優(yōu)于切線擴張法，非成

12、品圓孔宜采用切線擴張法構(gòu)成圓孔的結(jié)論。故優(yōu)特鋼成品圓孔采用雙半徑構(gòu)成，高成品圓軋件尺寸精度；其他圓孔采用切線擴張法構(gòu)成，以提高其尺寸調(diào)整靈活性；同時將成品及成品前橢圓、圓孔軋輥材質(zhì)由無限冷硬鑄鐵改為碳化物輥套，從而提搞軋輥耐磨性能。4.2冷床輸入輥道、裙板輥道、冷床齒形等對軋件表面冷劃傷的影響，完善相應設(shè)備的設(shè)計軋后過渡輸送輥道的改進。軋后的過渡輸送輥道主要指除 16、 18 圓鋼外，通過甩道次軋制較大規(guī)格 2040 圓鋼，甩掉的道次，需連接新的過渡輸送輥道。軋后輸送輥道的側(cè)板擦軋件。主要由于生產(chǎn)線軋制線水平偏移，另外軋件在輥道上運行會左右晃動， 致使軋后軋件向軋機的操作側(cè)偏移。 在過渡輥輥道

13、兩側(cè)加立輥 20 多對，并對地輥材質(zhì)重新選型，選用耐磨材質(zhì)如 QT800。磨損后的輸送輥道要及時更換。制動滑板的遮板改進。先后對冷床輸入輥道（ 3#飛剪后、冷床裙板輥道前）遮板進行改進，從原直線型遮板改為帶導輪遮板最后定型為帶導向輥的弧形遮板。軋制螺紋鋼時，采用不帶不帶滾動導向輥的弧形遮板，軋制有優(yōu)特園鋼時采用帶滾動導向輥的弧形遮板?；⌒握诎宓乃械臐L動導向輥必須設(shè)置冷卻水冷卻 （在整個制動滑板沿線須安裝冷卻水管，主管路水壓為 0.4MPa）；所有導向輥必須能正常轉(zhuǎn)動，故必須搞好其軸承潤滑和密封措施。群板輥道及群板的改進措施。 3#飛剪后的制動滑板輥道及其后的制動群板起制動軋件的作用，相互間為

14、滑動摩擦。分析認為滑動磨擦是導致輥面磨損及成品表面冷劃傷加劇的主要原因。群板輥道的改進措施。安裝硬質(zhì)合金 (碳化鎢 )輥環(huán)，根據(jù)其工作特點，在輥面的端部 30mm 范圍內(nèi) (與棒材規(guī)格相符 )是磨損面，對原輥身進行了結(jié)構(gòu)改進，同時在端部安裝硬質(zhì)合金 (碳化鎢 )輥環(huán)，配合尺寸上充分考慮輥身 (材料 :QT800)與碳化鎢輥環(huán)的熱膨脹因素。 經(jīng)現(xiàn)場測定允許過盈裝配， 過盈量為 0.002 0.005mm。否則當輥身整體受熱溫度為 400 500時，輥環(huán)會出現(xiàn)斷裂。群板的改進措施。活動裙板鑲嵌條形合金塊，在活動裙板與棒材的接觸部位加工燕尾槽并鑲嵌條形合金塊。54.3軋件在輸送輥道、活套器上引起軋件

15、表面熱劃傷的原因，完善相應設(shè)備的設(shè)計軋件在輸送輥道上引起軋件表面熱劃傷的原因，完善相應設(shè)備的設(shè)計軋制過程中的輸送輥道， 主要指開坯機組前、 后 V 形地輥及粗軋機組前后輸送水平輥道。軋件在輸送輥道上運行劃傷的根源在于輥道表面有局部小凸起，表面粗糙，不光潔。嚴禁軋制過程中輸送線出現(xiàn)死輥，包括停轉(zhuǎn)或相對停轉(zhuǎn)的輥道，并及時清理輥道表面粘附氧化鐵皮。盡量不在輥道表面堆焊，如果輥面打滑，可采用輥面加工成齒形以增加摩擦，并選擇耐磨材質(zhì)，減少輥道表面磨損。嚴禁有高于輥道平面的異物出現(xiàn)。采用 U 形輥道作為機組之間輸送輥道。采用大輥徑 U 形輥道可有效減小軋件沖擊輥道側(cè)板，并起到誘導軋件對中作用。選擇合適的輥

16、道表面與輥道地板間的高度，避免軋件與輥道底板間接觸，取20-30mm；靠近輥道兩側(cè)的輥道地板彎成向下的弧形；并經(jīng)常清理輥道表面及輥道地板上的氧化鐵皮及其他異物。采取上述措施，以杜絕軋件在軋制過程中的輸送輥道上輸送不暢，引起的軋件表面熱劃傷。軋件在活套器上引起軋件表面熱劃傷的原因，完善相應設(shè)備的設(shè)計活套輥前后可設(shè)置輔助水平導向輥，活套輥及其壓送輥可采用大弧形輥。在軋制過程中，活套起套以后進人下一架軋機前形成反拋物線。故提出在活套裝置兩側(cè)壓送輥前設(shè)置輔助水平導向輥。4.4研究軋槽進出口導衛(wèi)引起軋件表面熱劃傷的機理及其改進措施由于武鋼棒材廠考慮到優(yōu)特鋼與普碳鋼孔型的公用性， 在孔型設(shè)計上作了相應修正

17、，軋制優(yōu)特圓鋼的導衛(wèi)，是在原來軋制普碳圓鋼、螺紋鋼的導衛(wèi)修正而來。滑動導衛(wèi)內(nèi)腔尺寸相對優(yōu)特鋼軋件尺寸過緊，由于滑動導衛(wèi)內(nèi)表面與軋件表面為滑動摩擦。則一方面加劇導衛(wèi)內(nèi)腔受力面磨損；或由于軋制工藝參數(shù)調(diào)整（如調(diào)壓下、調(diào)軋輥轉(zhuǎn)速等），可能引起機架間堆拉關(guān)系變化，加劇滑動導衛(wèi)內(nèi)腔與軋件接觸面磨損。如不及時更換則可能引起接觸表面熱劃傷。采用三維有限元法對熱連軋優(yōu)特圓鋼的軋制過程進行模擬仿真。 模擬出軋件紅坯尺寸、軋件溫度場、速度場、機架間堆拉關(guān)系及其力能參數(shù)變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，6分析軋機轉(zhuǎn)速變化（即工藝參數(shù)調(diào)整后）對軋件紅坯尺寸、機架間堆拉關(guān)系的影響。以便修正軋制程序表及軋件紅坯尺寸，進而修正軋機進出

18、口導衛(wèi)尺寸。減少軋制過程中因工藝參數(shù)及導衛(wèi)調(diào)整引起軋件表面的熱劃傷。根據(jù)有限元模擬軋件尺寸， 修改優(yōu)特鋼料型尺寸。 由于優(yōu)特鋼孔型的修正設(shè)計，給出的軋件寬展系數(shù)采用絕對寬展系數(shù)法結(jié)合實際測量修正得出， 各道次料型可能不合理，根據(jù)三維有限元仿真分析，模擬得出的軋件尺寸，重新制定料型。18 料型修改前后 (按給定軋制程序表給定工藝參數(shù)模擬)尺寸對照見表 4.1。表 4.118 料型修改前(按給定軋制程序表給定工藝參數(shù)模擬)后尺寸對照原軋件模擬軋原軋件模擬軋模擬修正機組機架后（調(diào)整轉(zhuǎn)速高/mm件高 /mm寬/mm件寬 /mm后）軋件寬 /mm1H102102.01162162.60162.882V1

19、14114.08114113.60113.40粗軋3H78.979.04129.5134.60135.584V9393.179399.00102.445H58.558.50103.6115.00107.646V67.867.5967.874.1277.807H43.443.4278.483.4083.208V5252.035254.4054.20中軋9H3333.0360.764.5064.8810V40.540.5640.542.8044.2811H25.325.1048.951.2851.2412V3231.893233.0937.4213H20.921.0138.938.9538.801

20、4V2626.182626.5826.72精軋15H17.817.793232.2932.9216V22222221.7421.8817H13.613.5928.428.6928.8118V18.218.2118.218.2418.06由表 4.2 可知，模擬的軋件尺寸，高度尺寸均相差不大，但軋件寬度尺寸相差較大；同時，也可看出軋機轉(zhuǎn)速調(diào)整對粗軋、中軋機組軋件（大斷面軋件）寬度尺寸影響較大，而對精軋（小斷面軋件）軋件寬度尺寸影響較小。即粗中軋機組軋輥轉(zhuǎn)速調(diào)整對軋件尺寸及堆拉關(guān)系的影響較大?；瑒舆M口夾板尺寸修改及材質(zhì)的選擇?；瑒舆M口夾板多用于軋件進入孔型中變7形比較穩(wěn)定的軋制，如圓、方形軋件進入

21、橢圓孔型的軋制；或軋件斷面尺寸比較大，軋制速度比較低的道次， 如粗軋機組和中軋機組前幾道次的橢圓軋件進入圓形孔型的軋制?；瑒舆M口夾板的制作技術(shù)要求。凡未注明的圓角，R 取 4 6mm；毛邊必須平整光滑；導板內(nèi)腔使用面必須默平打光，不允許有局部凸起和凹下，不使用面也應平整光滑；夾板的內(nèi)側(cè)形狀與誘導的軋件形狀和尺寸相吻合?；瑒舆M口夾板工作部分尺寸的合理確定。圖 4.1滑動進口夾板工作部分尺寸示意圖滑動進口夾板工作部分尺寸見圖4.1。a0.0050.01 R(4.1)S1H / 25 15(4.2)S213 H(4.3)d4R(4.4)L510 H(4.5)f 2B2(4.6)式中， a -滑動進口

22、夾板與軋輥接觸處圓弧圓心距軋輥圓心水平間距，mm； S1 -滑動進口夾板槽底距水平軋制線距離，mm； S2 -滑動進口夾板上槽底距水平軋制線距離，大斷面取下限， mm； d -滑動進口夾板導尖距軋輥中心垂線的距離，盡量取小，但不能接觸軋輥，可取520mm； L -滑動進口夾板長度，大斷面取下限，mm，； H -軋件軋前高度， mm； R -軋輥最大半徑， mm； B -軋件軋前寬度， mm； B2 -滑動進口夾板入口寬度， mm； f 2 -滑動進口夾板直線段寬度，mm；-滑動進口夾板直線段寬度與軋件軋前寬度余量，取2 12mm。8滑動進口夾板的工作段的長度、夾板孔槽寬度和深度（或高度）的確定

23、?；瑒舆M口夾板的工作段的長度的確定。 工作直線段越長， 其扶持軋件作用越大， 軋件的運行越穩(wěn)定，但阻力也越大?？砂聪率酱_定：l210 H(4.7)滑動進口夾板的直線段孔槽寬度的確定，見圖 4.2 。夾板孔槽寬度 C k 對于誘導圓形或方形軋件的方形軋槽，取圓軋件直徑或方軋件邊長的1.5 2.2 倍，但不能超過進入軋槽的軋槽寬度；對于誘導橢圓形軋件的橢圓孔槽，夾板孔槽寬度C k 取橢圓軋件寬度的 1.3 1.5 倍。滑動進口夾板的直線段孔槽寬度應比誘導軋件寬度稍大，粗軋機組取 312mm；中軋機組取 2 6mm；精軋機組取 1 3mm?；瑒舆M口夾板的直線段夾板孔槽深度的確定，見圖4.2 ?？撞凵?/p>

24、度 Sk / 2，對于圓形孔槽， Sk 取圓形軋件直徑的1.1 1.2 倍；對于橢圓形軋槽， Sk 取橢圓形軋件厚度的 1.1 1.2 倍。圖 4.2滑動進口夾板的孔槽寬度和深度考慮到軋制優(yōu)特園鋼的鋼種特性， 滑動進口夾板的直線段孔槽寬度和深度可適當取大。如大圓鋼的進口夾板直線段孔槽深度其原始設(shè)計是 H+2，修改后是 H+5mm 左右，規(guī)格越大，其間隙相對要大一些；滑動進口夾板的直線段孔槽寬度，粗軋機組取 B+10，中軋機組取 B+7?？筛鶕?jù)軋件尺寸模擬結(jié)果重新修訂進口夾板?；瑒舆M口夾板材質(zhì)的選擇。 鑄鋼件，可用于開坯、 粗軋機組誘導較大斷面尺寸及在孔型中變形較穩(wěn)定的圓形、方形軋件；高錳、高絡(luò)

25、、鎳洛合金、鎳洛鎢等高合金鑄鐵，其耐磨、耐熱性高，韌性好，可精密鑄造，如 NiCr 耐熱耐磨合金可用于粗、中機組。對滾動導衛(wèi)的導輪形狀及導輪間隙進行重新設(shè)計。滾動導衛(wèi)多用于誘導橢圓軋件進入園孔型變形不穩(wěn)定的、軋制速度較高的中、 精軋機組，可保證軋件幾何形狀良9好、尺寸精度高和表面無劃傷的軋件。中、精軋機組至少使用5 架。滾動導衛(wèi)的導輪形狀及尺寸。對于武鋼棒材廠，由于中精軋機組為橢圓 -園孔型系統(tǒng)，故采用橢圓形軋槽，見圖 4.3?？撞叟c橢圓軋件的形狀相吻合，則軋件對導輪的磨損相對較均勻。滾動導輪的橢圓半徑應與所引導的橢圓軋件圓弧半徑相適應，可按下式選取，大規(guī)格取上限。R1R2210(4.8)式中

26、， R1 -橢圓槽的半徑， mm； R2 -橢圓軋件的半徑， mm。滾動導衛(wèi)的導輪間隙。 滾動導衛(wèi)的導輪間隙可按可根據(jù)模擬的軋件高度尺寸結(jié)果重新修訂， 即，H+(2-5)mm 左右，規(guī)格越大，其間隙相對要大一些， H 為來料的高。一方面可減少導輪的磨損， 因為橢圓軋件進入土緣導輪時， 不可能在軋制線標高位置很精確對正中心線， 會出現(xiàn)上偏或下偏現(xiàn)象， 而導輪在高度方向的余量較大， 則可減少導輪的上部或下部接觸， 避免卡鋼事故； 另一方面，當出現(xiàn)軋件頭部水平方向（立式軋機）不正時，利于其水平方向的調(diào)整。圖 4.3中精軋機組滾動導衛(wèi)導輪孔槽間距滾動導衛(wèi)導輪的材質(zhì)選擇。 滾動導衛(wèi)導輪的材質(zhì)關(guān)系到其使用

27、壽命。 高洛合金鑄鋼件，經(jīng)熱處理后表面硬度 HRC40-45，使用壽命， 300-350t/只；Cr12MoV 鍛鋼件，經(jīng)熱處理后表面硬度 HRC58-63，使用壽命 500-700t/只； X-G180CrWV20 ，其表面硬度 HRC50-55，耐磨性好，硬度落差小，壽命長， 1000-3500t/只，可作為武鋼棒材廠軋制優(yōu)特鋼中精軋機組滾動導衛(wèi)導輪。滑動出口導衛(wèi)尺寸進行修改。 滑動出口導衛(wèi)由衛(wèi)板或?qū)Ч芘c衛(wèi)板箱、 導管箱或出口組合導板梁的衛(wèi)板或?qū)Ч芟浣M成。衛(wèi)板或?qū)Ч苡糜?H/V 平立交替布置軋件無扭轉(zhuǎn)的道次。衛(wèi)板用于粗軋或中軋的前幾個道次， 其技術(shù)要求： 表面必須平整光滑； 導板內(nèi)腔必須修

28、平、打光，不得有凸凹部分；凡未注明的圓角， R 取 4 6mm；所有加工面粗糙度不得大于 20um。出口導管用于中精軋機組或粗軋機組的后幾個道次，圓形軋10件的出口導管的技術(shù)要求：表面光滑，無毛刺。衛(wèi)板的材質(zhì)為合金鋼精密鑄槽或鍛鋼件經(jīng)機械加工；可用鑄鐵或鑄鋼件?；瑒映隹趯l(wèi)尺寸考慮到優(yōu)特園鋼的鋼種特性和實際軋件尺寸較軋制普通園鋼、螺紋鋼大，應適當放大。軋制過程中導衛(wèi)劃傷解決措施。若產(chǎn)品槽口兩側(cè)有較細、清晰的劃傷， 主要是 K2 進口導板和軋槽倒角有毛刺，需認真修磨毛刺；槽口處劃傷，主要是K1 導衛(wèi)造成，修磨進口夾板；成品有較粗的不清晰的劃線，主要是K2 之前的紅坯尺寸不標準造成，采用試小樣，調(diào)

29、整紅條尺寸；成品上有周期性的劃線或凹坑，主要是成品前活套器地輥有焊瘤或 K1 導輪粘鋼；精軋區(qū)采用溫控軋制，適當降低軋件表面溫度，提高表面強度， 減少軋件劃傷和導衛(wèi)粘鋼； 注意檢查導衛(wèi)是否存在粘鋼現(xiàn)象。軋制過程中過橋或?qū)Р鄣母倪M。 機架間的過橋：要求對中相鄰兩架軋機的出口、進口導衛(wèi)， 清理過橋內(nèi)粘附氧化鐵皮或打磨焊瘤或其他凸起； 改焊接件為鑄鋼件； 必要時在過橋兩側(cè)安裝輔助立輥，以減少軋件擦過橋側(cè)板。飛剪前后的導槽：重新設(shè)計制作 2#、 3#飛剪前、后的導槽，并各加了 4 對立輥和水平輔助輥，避免導槽外側(cè)墻板或其底板接觸軋件劃傷軋件表面。4.5研究活套高度、進出口導衛(wèi)安裝高度、軋機速度調(diào)整等工

30、藝參數(shù)變化對軋件表面熱劃傷的影響及其改進措施活套高度基準值的設(shè)定。 由于立式活套套量的變化與套高的平方成正比， 不是線性關(guān)系。在活套器起套輥的作用下， 軋件開始偏離軋制中心線并在機架間形成活套?；钐灼鲄⑴c調(diào)速后， 起套輥控制軋件在高度方向偏離軋制中心線的值。 故需準確設(shè)定活套高度基準值，如軋件穿過 12V 出口， 13H 進口， 13H 出口以及 14V 進口等處，若偏離程度加大， 套量變化過大， 軋件可能會與進口或出口導衛(wèi)上、 下內(nèi)表面接觸而產(chǎn)生熱劃痕。一般取 150 20mm。在活套裝置兩側(cè)壓送輥前設(shè)置輔助水平導向輥在軋制過程中， 活套起套以后進人下一架軋機前形成反拋物線。 嚴重摩擦到活套

31、的底部及下一架次的進口預導板， 極易產(chǎn)生劃傷。 在活套裝置兩側(cè)壓送輥前設(shè)置輔助水平導向輥， 可有效消除軋件與進口或出口導衛(wèi)上、下內(nèi)表面接觸而產(chǎn)生熱劃痕。合理設(shè)置活套控制參數(shù)。 結(jié)合優(yōu)特園鋼三維有限元仿真分析， 通過對比普通圓鋼、螺紋鋼 PI 調(diào)節(jié)器的參數(shù)，結(jié)合優(yōu)特鋼的變形特點，對原參數(shù)進行修正，提高調(diào)節(jié)器的性能， 增加活套器軋制的穩(wěn)定性； 軋制時兩機架間形成一定的物料堆積， 通過控制上游機架的速度來消除兩機架間金屬秒流量的差異，使其在微堆的狀況下運行。采用物料跟蹤的方法來控制活套的起落和調(diào)節(jié)。11活套輥及其壓送輥可采用大弧形輥。采取上述措施，以杜絕精軋機組機架間活套異常波動引起的軋件表面劃傷。

32、4.6解決生產(chǎn)線上的軋制線偏離，使得軋件在軋制及其輸送過程中處于穩(wěn)定狀態(tài)武鋼棒材廠原軋制線相對于軋機地腳板標高 +800mm，整個生產(chǎn)線的軋制線應該不變。針對中軋機組更換短應力線軋機后沒有軋制線基準問題， 使得中機組軋制線與粗軋、精軋機組、 1#、2#、3#飛剪的溜鋼線不一致的問題， 特別是軋制大規(guī)格園鋼 （如 40 圓鋼（ 45#），明顯的相鄰機架軋制線（水平方向、垂直方向）均有不同程度的偏移，為解決軋件在2#飛件入口導槽處（偏向操作側(cè)接觸該導槽外側(cè)板）劃傷嚴重。必須從根本上解決中軋機組軋制線偏移問題。保持各機組軋機軋槽軋制中心一致。為了保證棒材各機組水平軋制中心面一致，以第一架（ 1H）粗

33、軋輥牌坊架、軋制中心面和最后一架水平軋機（17H）的軋輥牌坊架、軋制中心面為基準測量、調(diào)整。以第一架粗機（ 1H）下軋輥中心水平面為基準，根據(jù)精軋機組末架水平軋機（ 17H）下輥中心相對于 1H 下軋輥中心基準水平面間距差確定 17H 水平軋機下輥中心面， 并在 17H 下輥輥頭或下輥軸承座上對應 1H 下軋輥中心基準水平作出記號。水平軋機水平軋制中心面的確定。以武鋼棒材廠軋制16 優(yōu)特圓鋼為例，各架水平輥下輥中心水平面距軋制中心水平面的間距H i 見表 4.2。表 4.2軋制 16 優(yōu)特圓鋼各架水平輥下輥中心水平面距軋制中心水平面的間距H i /mm道次1H3H5H7H9H11H13H15H

34、17H輥環(huán)直徑560560410450450450340340340輥縫15128.57663.63.62.1間距 / H i287.5286209.25228.5228228171.8171.8171.05H i01.578.255959.559.5115.7115.7116.45各機組水平軋機軋槽對正。由于各架軋機配輥軋槽數(shù)量、輥面長度不同， 實際生產(chǎn)過程中存在換軋槽， 為了保證機組軋件溜鋼線一致， 必須使各架軋機的軋槽中心線一致。同樣，以 1H 、17H 軋槽中心為基準可拉一條鋼絲線，該鋼絲線就是各架水平軋機軋輥的軋槽中心對正調(diào)整的依據(jù)。立輥軋機軋制線的確定。 首先對立輥端面水平性檢查確

35、定立輥的垂直性。 然后，以上述以 1H、17H 軋槽中心為基準所拉的一條鋼絲線為基準調(diào)整各架立輥軋槽水平12軋制線的對中；再以 1H、17H 軋槽中心為基準所拉的一條鋼絲線為基準依次調(diào)整、確定其垂直軋制線。以此保證各架立輥軋機軋制線與各架水平軋機軋制線的重合。軋制線的另一種確定方法。 應該說軋制線一旦確定， 基本不會變， 因為涉及到軋機前后輥道、出爐輥道、軋后輸出輥道，剪切設(shè)備等很多輔助設(shè)備的標高確定。如果認為 1#、 2#、3#三架飛剪位置沒有變化，且原安裝時其剪刃剪切中心就在軋制線上，則可用 1#、2#、 3#三架飛剪刀片的中心面作為垂直軋制面，上下剪刃剪切的重合點連線作為其水平軋制面，

36、這兩個軋制面的交線即位軋制線， 大換輥時就可用該線作為軋制線去校正機組軋制線和輸送輥道中心線及輥道標高的制定依據(jù)。軋輥安裝。 軋輥安裝不合適， 例如水平輥安裝不水平或水平輥安裝錯位； 立輥安裝不垂直或立輥安裝錯位， 都會造成軋輥輥緣受力太大， 產(chǎn)生表面劃傷。 為了保證軋輥安裝準確， 每次換完輥， 使用水平儀對水平輥水平性檢查， 對立輥端面水平性檢查確定立輥的垂直性。 若生產(chǎn)過程中出現(xiàn)劃傷， 也要及時對軋輥的安裝情況進行檢查。4.7合理的軋輥設(shè)計、加工與維護成品圓及其前圓應選大的擴張角。一方面可增加孔型側(cè)壁夾持作用，以保證圓鋼的橢圓度符合標準； 另一方面， 可減小軋槽線速度差， 軋件和軋輥表面之

37、間的相對滑動減少。軋輥材質(zhì)及表面粗糙度。 軋輥表面粗糙度影響軋輥和軋件之間的摩擦系數(shù)。 軋輥表面粗糙度值越小 ,軋輥和軋件的摩擦系數(shù)越小。為了減小軋輥和軋件之間的摩擦系數(shù)，一般要求軋輥表面粗糙度小于Ra-0.5m。在不影響咬入的前提下，盡量光滑。因此，必須合理選擇軋輥材質(zhì)及其加工精度。精軋機組已采用碳化鎢輥套， 其耐磨性非常好； 中軋機組采用無限冷硬球墨鑄鐵軋輥，其表面光潔度要好得多， 其耐磨性則相對較差， 軋制大規(guī)格優(yōu)特園鋼時作為精軋機組，則其耐磨性不夠，12V、 13H、14V 也宜改為碳化鎢輥套，中軋機組其他機架可保留無限冷硬球墨鑄鐵軋輥；粗軋機組采用半鋼軋輥，建議6V 、5H 也改用無

38、限冷硬球墨鑄鐵軋輥；武鋼棒材廠開坯機組采用鋼軋輥。軋輥維護。正常生產(chǎn)時，軋輥自身會產(chǎn)生劃傷，毛刺、鐵屑等異物粘在軋輥表面，也會對軋件表面產(chǎn)生劃傷。 軋輥表面有劃傷或粘有異物時， 要及時對軋輥表面清理。同時注意軋輥的冷卻系統(tǒng)暢通。采取以上措施，可使軋件表面因軋槽引起的劃傷減少甚至消除。4.8解決鋼坯加熱不均勻及黑印引起的紅坯尺寸及堆拉關(guān)系波動由于采用推鋼式加熱爐， 加上加熱能力不夠， 軋件上下表面溫度不均勻， 還會由于加熱爐中的滑軌出現(xiàn)黑印。13根據(jù)優(yōu)特鋼鋼種特性， 改善加熱工藝制度。 根據(jù)優(yōu)特鋼特性， 改善加熱工藝制度，嚴格按照加熱工藝制度操作。 控制加熱溫度， 使出爐鋼坯上表面的溫度比下表面

39、偏高 30，補償上表面軋制過程中的降溫。對粗軋機組進、出口導衛(wèi)上加蓋板，減少水量對軋件上表面的降溫。有條件可將推鋼式加熱爐改為步進式加熱爐， 以實現(xiàn)均勻加熱， 并減小鋼坯黑印的影響。必要時對連軋微張力控制系統(tǒng)進行改進。 減小由于軋件溫度不均勻引起的軋制電流異常波動， 隨之帶來的計算機控制系統(tǒng)非必要調(diào)整軋輥轉(zhuǎn)速， 引起對拉關(guān)系異常造成的軋件尺寸異常波動，并進而引起軋件表面劃傷。采取以上措施， 以減小軋制過程中軋件溫度不均勻引起的電流異常波動， 以避免軋制過程中堆拉關(guān)系的異常調(diào)整引起的軋件尺寸波動造成的軋件表面劃傷。4.9調(diào)整廠內(nèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在對質(zhì)量進行改進的同時， 我們還積極調(diào)整廠內(nèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。 根據(jù)

40、武鋼棒材廠產(chǎn)品質(zhì)量情況，既要軋制螺紋鋼、普通園鋼（1245），又要軋制優(yōu)特園鋼（16 40），經(jīng)常交叉軋制。 軋完螺紋鋼后， 輸送輥道磨損嚴重， 經(jīng)常導致大規(guī)格圓鋼成品表面劃傷，嚴重影響產(chǎn)品表面質(zhì)量。為此，可調(diào)整生產(chǎn)車間的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，先軋表面質(zhì)量相對較高的優(yōu)特園鋼， 隨后軋制表面質(zhì)量相對要求不高的螺紋鋼、 普通園鋼（12 45），以提高優(yōu)特園鋼產(chǎn)品的表面質(zhì)量（減少表面劃傷缺陷） ，以降低優(yōu)特鋼表面劃傷引起的不合格率。4.10制定嚴格的管理制度完善工藝、設(shè)備管理制度大規(guī)格圓鋼表面劃傷問題不僅僅是工藝及設(shè)備上的問題， 它與設(shè)備及工藝管理相關(guān)。近年來，通過不斷地對優(yōu)特園鋼表面劃傷問題的整改攻關(guān)， 總結(jié)

41、了一套設(shè)備劃傷軋件表面的規(guī)律，并根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，制定了各關(guān)鍵設(shè)備（備件）的使用壽命，完善了設(shè)備（備件）的定修及檢修等一系列的規(guī)章制度。落實崗位責任制將執(zhí)行工藝紀律列入了經(jīng)濟責任制考核辦法中， 對違反工藝紀律的行為作了具體的規(guī)定，同時還制定了軋輥、導衛(wèi)裝配標準，冷剪剪切規(guī)定等專項制度，對與產(chǎn)品質(zhì)量有密切關(guān)系的崗位都落實責任。加強檢查、嚴格考核工藝紀律執(zhí)行的好壞來源于崗位責任的落實，在強化責任的同時要求工藝技術(shù)員每天都堅持進行工藝紀律執(zhí)行情況檢查，組織工程技術(shù)人員實施、 檢查、監(jiān)督并以紀14律的形式固化下來。5 存在的問題及改進意見出爐輥道輥面尚未加工成齒形，機組之間輸送輥道尚未采用 U 形輥道。條件允許時，可改之?；钐纵伡捌鋲核洼伩刹捎么蠡⌒屋?。舊的備件用完后，可改過來。由于加熱爐未改為步進式加熱爐， 鋼坯黑印的影響依然存在。 對連軋微張力控制系統(tǒng)進行改進正在實施中。經(jīng)過工藝、設(shè)備完善以后，大圓鋼質(zhì)量顯著提高，但還不是很完善，軋制過程中有時仍存在著一些劃線，這些劃線主要是成品機架出口到 3#飛剪這一組輸送輥道之間。要徹底消除劃線，除了加強管理外，還需做如下改造：制作一組專用于圓鋼軋制的輸送輥道， 加大滑板與輥道的直徑， 增