中厚板厂轧制3000mm宽幅板的说明

试验轧制3000mm宽幅板中厚板厂设备存在问题的分析

试验轧制3000mm宽幅板，应当认真分析粗、精轧机及其附属设备是否具备轧制3000mm宽幅板的能力，其中粗轧机能否成功轧制中间坯最为关键。

以下分别对粗、精轧机及其附属设备进行分析：

一、粗轧机部分

1、辊系部分：

（1）工作辊外形尺寸（见图1）

粗轧机工作辊辊身长度3200mm，两侧倒角共计60mm。因此，粗轧机工作辊有效长度为3140mm，按照工艺要求，为保证工作辊使用的安全性，工作辊两侧最少要分别留出100mm的余量，也就是最大允许轧制毛宽3000mm的钢板。

图1 工作辊外形图

（2）支承辊外形尺寸（见图2）

支撑辊辊身长度2950mm，两侧倒角长度分别为50mm，支撑辊实际有效辊身长度为2850mm。因此理论上应轧制毛宽不大于

2850mm的钢板。

图2 支承辊外形图

（3）轧制毛宽不大于2850mm的钢板时辊系受力分析（见图3）轧制毛宽不大于2850mm的钢板时，轧制力通过工作辊比较均匀分布在支承辊的有效工作长度上，工作辊与支承辊之间不会形成局部的应力集中现象。

图3 辊系受力简图

（4）轧制毛宽大于2850mm的钢板时辊系受力分析（见图4）轧制毛宽大于2850mm的钢板时，轧制力在辊系中部通过工作辊比较均匀地分布在支承辊辊身上，但在辊系两侧靠近支承辊边缘部

位便形成局部的应力集中现象，轧制的钢板宽度越宽，应力集中现象越明显。工作辊边缘的轧制力F最后作用在支承辊有效长度未端的一个点上，因此此点受力非常大，导致支承辊和工作辊在此处损坏，特别是将对支撑辊产生不可修复的永久性损坏，甚至报废。

现在由于中厚板厂部分钢板规格宽度大于2850mm，造成了部分支承辊边部“压溃”现象，如果轧制宽度大于3000mm以上的钢板，情况会更严重。

图4 辊系应力集中情况简图

2、轧制力及工作转矩方面

在轧制力方面，如果以目前15mm的压下量进行轧制，轧制压力将比目前轧制2400mm钢板增加20％以上，超出了粗轧机许用轧制压力2200t；同时接轴的轧制转矩也会大幅提高，超过万向接轴许用转矩187t.m，因此粗轧机将形成很大的隐患。如果通过减少压下量来降低轧制压力及工作转矩，将严重影响轧制节奏、钢板板形和产品质量。

3、应对措施：

1、采取循序渐进的方式开发3000mm宽度钢板

直接开发3000mm宽度钢板，可能会导致工艺设备的严重不适应现象。可以先优化工作辊、支撑辊辊型（包括辊子未端倒角型式、凸度等），小批量试轧2900mm宽度的钢板，摸索宽幅板对轧辊辊型的影响。同时加快粗轧机测扭系统的实施进度（已报2005年第一批降成本项目），实时监测主传动轴的扭矩参数，以保证设备的安全稳定运行，同时为开发3000mm宽度钢板积累经验。

2、对粗轧机不适应的因素进行改造，为3000mm宽度钢板开发做好技术上的准备

（1）优化粗轧机支承辊系结构：将支撑辊长度增加至3000或3050mm，同时对与之配套的轴承座、轴承、护板、机架除鳞等进行改造。

（2）优化工作辊系结构：由图4可见，工作辊有效长度为3140mm，而如果轧制3000mm宽度的钢板，毛宽应在3100m左右，工作辊长度方向每侧只有20mm的余量，考虑到推床的对中误差及机架辊送钢造成的偏斜，中间坯可能超出工作辊的有效长度以外。显然这是非常危险的，需要对粗轧机辊系进行优化，以适应3000mm 宽度钢板的轧制。

（3）提高粗轧机主传动轴的可靠性：中厚板厂为了保证3000mm宽度钢板试轧工作的顺利实施，计划提两套传动轴备件（费用由中厚板厂备件费提供），以保证粗轧机主传动部分的安全稳定运

行，防止试轧过程出现断轴现象。

以上三项工作中第（3）项“提高粗轧机主传动轴的可靠性”中厚板厂已经提前开始实施，第（1）、（2）项工作需要做认真的可行性研究，做出详细的方案设计后实施。这项工作需得到技术中心及装备部等单位的支持。

二、轧机间单传辊道

随着中厚板厂坯料结构的不断变化，单重不断提高：坯料单重由原来中厚板厂一期工程的3吨、4吨一直提高到现在的10吨以上。由于坯料单重的增加，对精轧机以前辊道的冲击越来越大，造成轴承损坏、辊道摆动、联轴器、减速器及电机的损坏（见图5）。

图5 中厚板厂一期工程辊道布置图（精轧机前）

注：蓝色为辊道

由于一期工程设计的辊道不能适应生产的需要，因此在中厚板厂二、三期工程实施过程中对精轧机以前的辊道进行了大量的改造（见图6）。

图6 中厚板厂三期工程辊道布置图（精轧机前）

注：红色为二、三期工程已改造的辊道，蓝色为一期工程辊道由上图可见，精轧机以前的辊道只有蓝色所示的36根单传辊道没有进行改造。而这36根单传辊道在一期工程中的作用只是运送粗轧机轧制的成品钢板，而现在参与精轧机的轧制，运转速度提高5倍以上，频繁正反转，且电机功率不足，致使机械、电器故障频繁，造成大量中间坯轧废。

轧制3000mm宽钢板，坯料单重势必增加，这组辊道更不能适应生产的需要，造成成材率及计划兑现率的下降，因此需要对此组单传辊道进行改造。

三、精轧机部分

精轧机区域还需要做以下工作（以下项目已报2005年总公司第一季度降成本项目，且中厚板厂已提前做好了技术改造的准备工作）（1）提高精轧机轧制力能参数的监控能力

由于精轧机轧制压力监测系统损坏，不能有效的监测精轧机的轧制压力，要想充分发挥精轧机的轧制压力，必须对测压头进行改造。将压力传感器由圆形改为矩形，以适应方形支承辊阶梯垫，保证传感器元件受力均匀，传感器表面承受相同面积的压力，避免受力不均匀造成损坏。

（2）精轧机磨床轧辊超声探伤系统的应用

要开发3000mm宽度钢板，将会造成工作辊及支承辊受力状态的变化（上文已做阐述），在轧辊次表面形成裂纹（表面看不出裂纹），此裂纹极易在轧制过程中扩展成大的裂纹，导致发生轧辊大面积爆裂