轧 辊 使 用 制 度
轧辊的在钢厂应用原理
轧辊的在钢厂应用原理1. 轧辊的定义与作用轧辊是钢厂生产线中的重要设备,用于对钢材进行加工和变形。
它是一种圆柱形辊子,通常由高强度合金钢制成,并通过专业的热处理工艺进行强化。
轧辊通过轧制的方式将初始钢坯经过一系列辊道变形并获得所需形状和尺寸的钢材。
它在钢厂生产过程中起到关键的作用,影响着钢材的成品质量和生产效率。
2. 轧辊的工作原理轧辊的工作原理是通过对钢坯施加压力和变形来实现形状和尺寸的改变。
钢坯在被送入轧机后,通过不同的辊道进行多次轧制。
每段轧制都会对钢坯造成一定的压力,使钢坯发生塑性变形,逐渐获得需要的形状和尺寸。
在轧辊的工作过程中,主要涉及以下几个方面的原理:2.1 压力原理轧辊通过对钢坯施加压力来使钢材发生塑性变形。
压力的大小和施加时间取决于钢材的性质和所需的变形程度。
轧辊能够产生足够的压力来使钢材塑性变形,使得钢材的形状和尺寸得以改变。
2.2 变形原理轧辊通过不同的辊道和形状来实现对钢材的变形。
不同形状的轧辊可以对钢材施加不同方向和大小的变形力,从而实现对钢材的塑性变形和形状调整。
2.3 冷却原理轧辊在工作过程中会产生大量的热量,为了防止轧辊过热而损坏,需要采取冷却措施。
冷却水通过内部的通道流过轧辊,吸收热量并降低轧辊的温度,以保持轧辊的正常工作温度。
3. 轧辊的分类根据不同的轧制方式和用途,轧辊可以分为多种类型。
以下是几种常见的轧辊分类:3.1 热轧辊热轧辊是用于对高温下的钢坯进行轧制的辊子。
它通常由合金钢制成,能够承受高温和高压的工作环境。
热轧辊主要用于热轧钢材的生产过程。
3.2 冷轧辊冷轧辊是用于对室温下的钢坯进行轧制的辊子。
冷轧辊一般采用硬质合金材料制成,具有较高的耐磨性和寿命。
冷轧辊主要用于冷轧钢材的生产过程。
3.3 支撑辊支撑辊是一种用于支撑和导向钢材运动的辊子。
它主要位于轧机的两侧,起到支撑和稳定钢材的作用。
支撑辊一般由高强度合金钢制成,能够承受较大的压力和冲击。
3.4 模具辊模具辊是一种特殊的轧辊,它具有特定的轮廓和凹槽,用于生产特殊形状和尺寸的钢材。
辊轧成型(roll forming)工艺
辊轧成型(roll forming)是一种通过辊轧机将金属板材或带钢等长条材料连续弯曲成所需横截面形状的成型工艺。
这种工艺通常用于大批量生产金属制品,如建筑材料、车辆零部件、家具和电器等。
辊轧成型的工艺过程一般包括以下几个步骤:
1.设计模具:首先需要根据最终产品的要求设计好成型模具。
模具的设计需要考虑到产品
的尺寸、横截面形状以及材料性能等因素。
2.预处理:在进行辊轧成型之前,通常需要对原材料进行预处理,包括清洁、切割和对边
等工序,以确保材料的质量和尺寸符合要求。
3.辊轧成型:将经过预处理的金属板材或带钢送入辊轧机中,通过一系列辊轧的作用,使
材料连续地进行弯曲和塑性变形,最终得到所需的横截面形状。
4.切割和整形:在完成辊轧成型后,需要根据产品的长度要求对其进行切割,同时可能还
需要进行整形和修整,以确保产品的尺寸和外观符合要求。
5.其它加工:根据产品要求,还可能需要进行其它加工工序,如冲孔、打孔、焊接等,最
终得到成品。
辊轧成型工艺具有高效、自动化程度高、生产周期短等优点,适合于大规模生产相对简单形状的金属制品。
随着工艺技术的不断进步,辊轧成型在各个领域得到了广泛的应用。
轧 辊 使 用 制 度
轧辊使用制度轧辊是轧机的主要组成部件。
轧辊的尺寸结构、材质、使用、维护在相当程度上决定了轧机的技术水平。
轧辊既是轧机设计的重要内容,也是组织生产的主要管理对象,因此,建立合理的轧辊使用制度对提高轧机的使用寿命尤为重要。
一、轧辊材质的选择轧机选用轧辊最主要的出发点是保证成品的表面质量,而保证成品的表面质量最主要的是槽孔的形状和粗糙度,轧辊的耐磨性和辊身的径向硬度的均匀性是选择轧辊的主要指标。
热轧带钢轧辊精轧机精轧工作辊在轧制过程中与高温钢板接触,热疲劳导致轧辊表面出现龟裂,为避免因热疲劳龟纹控制不当造成轧辊出现大面积剥落,建立科学的使用维护及磨削制度相当重要。
在使用中要求:1 、冷却水要连续、足量的对轧辊进行冷却。
在正常工作轧制时工作辊表面温度应严格控制,如辊温过高, 需即刻更换轧辊, 预防使用轧辊过早出现热疲劳裂纹; 轧辊冷却水量最低应维持在400 -600m 3 /h ;2 、每次轧辊上机前必须将轧辊表面的缺陷(主要是龟裂纹)去除掉。
即使无龟裂纹,也要将辊面疲劳层去除,热轧带钢精轧工作辊常规正常磨削一般为0.15~ 0.30mm / 次;中板精轧工作辊常规正常磨削一般为0.25~ 0.50mm / 次( 有的厂家为减少换辊次数, 常常长周期换辊, 这样轧辊磨损大, 一次磨削也大, 约1.0-3.0mm , 不利于合理使用轧辊) 。
3 、轧辊在使用中极易出现龟裂纹,这对轧辊正常使用危害是最大的。
由于轧辊龟裂纹在轧制初期形成较为缓慢,对轧辊不会产生太严重的危害。
但当裂纹形成到一定程度,再继续使用,龟纹将迅速向深度和长度方向扩展。
一是造成磨削量增大,减少轧辊的轧材量;二是如果再严重将造成轧辊剥落的发生,甚至出现大掉肉。
因此,合理使用轧辊,建议每次轧辊上机服役轧材量1800~2400 吨为宜。
热轧工作辊建议按轧制公里标定,每轧制40~60 公里换辊一次;中板轧辊,建议最多2-3 个作业班次换一次辊。
过量轧制,将导致轧辊过度磨损和微裂纹加深,增大二次磨削量,轧辊消耗增高。
第二章 轧 辊
式中:F1 、 F2——辊身与辊颈断面积。
f2
P
GD2
[a
-
b 2
2c
D d
2
1)]
辊身中间总弯曲挠度为:
f
f1
f2
P 18.8ED4
[8a3
- 4ab2
b2
64c(3
D 4 d
1)]
P
GD2
[a -
b 2
2c
D 2 d
[12ab2
7b3 ]
Pb
2GD2
作业3
推导轧辊辊身中间和辊身边部挠度差值计算
f1
P 384EI
1
[12ab
2
7b 3 ]
切力引起的挠度差值f2′ :
Qx
dMx dx
P 2
R Px , b
Qx 1 R
f
2
1 GF1
b 2 0
P 2
Px b
dx
P GF1
b 8
Pb
2GD2
辊身中间和钢板边部挠度差值为
f1
P 18.8ED4
MD=P/2(L/4-b/8) =1950/2 × (0.83/4-0.5/8)=282.8KNm
支撑辊辊身最大弯曲应力: σD=282.8/0.1×0.43=44.20MPa工作 辊颈危险断面应力: σd=(1950/2×0.165)/0.1×0.223
=15100MPa τd=(23/2)/0.2×0.223=510MPa
轧辊种类的划分
轧辊种类的划分轧辊是金属加工中常用的一种工具,广泛应用于轧钢、轧铝、轧铜等行业。
根据不同的使用场景和工艺要求,轧辊可以分为多种类型。
下面将对轧辊的几种常见分类进行介绍。
一、工作辊和支撑辊根据轧机的结构和作用方式,轧辊可以分为工作辊和支撑辊两种类型。
工作辊是直接参与金属材料压制和塑性变形的辊子,其表面通常需要具备一定的硬度和耐磨性。
而支撑辊则是用来支撑工作辊和金属材料的辊子,其主要作用是为工作辊提供支撑和稳定。
二、冷轧辊和热轧辊根据轧制过程中的温度条件,轧辊可以分为冷轧辊和热轧辊两种类型。
冷轧辊主要用于对室温下的金属材料进行轧制,如冷轧钢板、冷轧铝板等。
由于冷轧过程中金属材料硬度较高,所以冷轧辊的表面需要具备较高的硬度和耐磨性。
而热轧辊则主要用于对高温下的金属材料进行塑性变形,如热轧钢坯、热轧铝坯等。
热轧辊的表面要求相对较低,主要是为了保证辊面的光洁度和平整度。
三、工作辊和支撑辊的结构形式根据轧辊的结构形式,轧辊可以分为整体式轧辊和组合式轧辊两种类型。
整体式轧辊是指轧辊的辊身和辊颈为一体的结构,适用于较小的轧机。
组合式轧辊是指轧辊的辊身和辊颈分开制造后再进行组合的结构,适用于大型轧机和冷轧机组。
四、硬质合金轧辊和高铬铸铁轧辊根据轧辊的材质,轧辊可以分为硬质合金轧辊和高铬铸铁轧辊两种类型。
硬质合金轧辊的辊面通常采用硬质合金材料制造,具有较高的硬度和耐磨性,适用于高强度金属材料的轧制。
高铬铸铁轧辊的辊面则采用高铬铸铁材料制造,具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,适用于一般金属材料的轧制。
五、镀铬轧辊和镀硬铬轧辊根据轧辊的表面处理方式,轧辊可以分为镀铬轧辊和镀硬铬轧辊两种类型。
镀铬轧辊是将铬层镀在轧辊表面,提高轧辊的耐磨性和耐腐蚀性。
镀硬铬轧辊则是在镀铬的基础上,再进行热处理,使轧辊表面形成一层硬度更高的硬铬层,提高轧辊的耐磨性和使用寿命。
轧辊根据不同的分类标准可以分为工作辊和支撑辊、冷轧辊和热轧辊、整体式轧辊和组合式轧辊、硬质合金轧辊和高铬铸铁轧辊、镀铬轧辊和镀硬铬轧辊等多种类型。
轧辊强度-轧制力调整对比方法
(3)参数:D-辊身直径
L-辊身长度
(4)对轧辊辊身的要求:
①有很高的强度;②有足够的刚度;
③有较高的表面硬度和耐磨性;
④有良好的组织稳定性,以抵抗轧件的高温 影响。
2、辊颈
(1) 定义:是轧辊的支承部分。轧辊依 靠辊身两侧的辊颈支承在轧辊轴承上。
(2)轧辊的辊颈有圆柱形辊颈和圆锥形辊颈 。(图2-1)
(2)复合铸造轧辊技术 具有使辊面和辊芯采用不用材质,轧辊内外
层具有不同要求的良好性能。
外层:用合金成分较高的铸钢或铸铁制成的 ;
内层:高韧性的普通铸铁、普通铸钢或低 合金钢铸成。
3、轧辊的制造新工艺
淬火工艺
淬火的目的在于提高轧辊表层硬度,获得足 够深的淬硬层,延长轧辊的使用寿命。
§2.3. 2 轧辊的材料的选择及辊面硬度
(3)参数:d1-辊头直径 l1-辊头长度 当轧辊不传动(工作辊驱动条件下的支
承辊)或只有单侧传动时,轧辊可以不做专 门的辊头,仅在辊颈外留有可供换辊的起吊 部分。
§2.1.2 轧辊的分类 1、按构造分类
①光面轧辊:应用于轧制板带材。
②有槽轧辊:应用于轧制型钢、线材和钢 坯。
2、按用途分类 ① 工作辊:一般是驱动辊,辊颈小,并
4、轧辊的重车率
在轧制过程中,轧辊辊面因工作磨损 ,需不止一次地重车或重磨。轧辊工作 表面的每次重车量为0.5~5 mm; 重磨量为 0.01~0.5 mm 。轧辊直径减小到一定程 度后,即不能再使用。轧辊从开始使用 直到报废,其全部重车量与轧辊名义直 径的百分比称为重车率。
初轧机轧辊的重车率受咬入能力和辊 面硬度的限制;板带钢轧机轧辊的重车 率只受表面硬度的限制。
R--支反力,取max {R1,R2}中较大值,即R= max {R1,R2} 辊颈与辊身相接处的弯曲应力为:
轧辊型号分类
轧辊型号分类轧辊型号及其分类•按材质分类–铁质轧辊:由铸铁、合金钢等铁质材料制成的轧辊。
具有较高的硬度和强度,适用于对硬材料进行轧制。
–合金轧辊:由钢材与其他合金元素(如钴、铬等)合金化制成的轧辊。
具有耐磨性、耐蚀性等优点,适用于对高硬度材料进行轧制。
–陶瓷轧辊:由陶瓷材料制成的轧辊。
具有耐高温、耐磨性好等特点,适用于对高温、脆性材料进行轧制。
•按结构分类–平辊轧辊:由平面辊筒组成的轧辊。
平辊轧辊适用于对宽度较大的材料进行轧制,轧制效果均匀。
–斜辊轧辊:由斜辊筒组成的轧辊。
斜辊轧辊适用于轧制较薄的材料,可实现较好的轧制效果。
–异型辊轧辊:由具有特定形状的辊筒组成的轧辊。
异型辊轧辊通常用于对特殊形状的材料进行轧制,可以定制不同的辊筒形状以满足轧制需求。
•按用途分类–冷轧辊:用于对冷态材料进行轧制的轧辊。
冷轧辊可实现材料的塑性变形和表面质量的提升。
–热轧辊:用于对热态材料进行轧制的轧辊。
热轧辊主要用于大型轧机,能够实现高速、高温下的轧制。
–中间辊:位于轧机两辊之间,起支撑、传递轧制力等作用。
中间辊一般采用合金材料制成,具有较高的硬度和耐磨性。
–支承辊:位于轧机两辊之外,起支撑作用,使轧机稳定运行。
支承辊通常采用铁质材料制成,具有良好的强度和稳定性。
–导入辊:用于将材料导入轧机的轧辊。
导入辊通常采用平辊结构,以保证材料的均匀进入轧机。
–导出辊:位于轧机出料端,用于将轧制后的材料导出。
导出辊的结构通常根据轧制需求进行设计。
以上是对轧辊型号的常见分类及相关说明。
不同的轧辊型号适用于不同的材料和轧制工艺,能够满足不同的生产需求。
如需具体了解某一型号的轧辊,请联系相关专业人员或生产商。
轧辊
工作辊材质的选择要考虑以下几个方面:(1)板坯厚度大,轧辊必须具有较好的咬入性。
(2)板坯温度高,轧制速度较慢,轧件和轧辊接触时间较长。
轧辊必须具有较好的抗热裂性、抗热疲劳性。
(3)工作辊直径大(Φ1210/1110mm)、辊身长度大(5050mm),承受的轧制力高,主电机带动工作辊传动。
要求轧辊有较高的抗断裂性,轧辊辊身和辊颈必须有较高的强度。
(4)高的轧制温度也要求轧辊具有高温耐磨性。
(5)由于粗轧和精轧在同一机架完成,所以既要考虑到粗轧时轧件厚度大,宽度小,轧辊所受冲击大,轧辊使用面积少,轧件与轧辊间易出现打滑等。
也要考虑精轧时,轧件宽而长,轧辊使用面积大。
同时,单机架四辊轧机,在轧制低合金专用钢和高强度品种钢时,要采用控制轧制和控制冷却技术,通常进行交叉轧制,轧制温度低,轧制力大。
要求轧辊具有耐磨性好、抗热裂性好、耐表面粗糙能力好、强度高、对热的敏感低等性能。
传统的四辊精轧机,往往是前面有一架粗轧机(二辊、三辊或四辊)。
粗轧用四辊轧机工作辊通常采用高镍铬无限冷硬铸铁轧辊。
近年来,开始使用高铬铸铁轧辊,这种轧辊组织中碳化物含量较高,摩擦系数小,硬度高,耐磨性能优良。
但对热的影响十分敏感,易打滑,而且出现卡钢等事故时形成的热裂纹较深。
而精轧机轧辊工作条件相对较好,热影响及机械冲击也小,选择材质时主要考虑耐磨性和耐表面粗糙能力,保证钢板表面质量。
5m宽厚板四辊轧机的粗轧和精轧都是同样的轧辊来完成。
经过多年的实践,同时考虑到其他新开发新品种如高速钢轧辊等价格昂贵等因素,5m宽厚板轧机的工作辊采用高镍铬无限冷硬铸铁轧辊。
这种轧辊多采用立式离心复合铸造而成。
由于外层镍、铬、钼等合金元素的作用,珠光体转变推迟,因而铸态下的组织为贝氏体+马氏体残奥+碳化物+短片状石墨。
经过热处理后的组织为贝氏体+少量马氏体残奥+碳化物+短片状石墨。
轧辊心部组织为贝氏体+片状石墨或珠光体+少量碳化物(+牛眼状铁素体)+团球状石墨。
轧辊热处理
轧辊热处理轧辊按工作状态可分为热轧辊和冷轧辊,按所起的作用可分为工作辊、中间辊、支承辊,按材质可分为锻辊和铸辊(冷硬铸铁)。
通常轧辊的服役条件极其苛刻,工作过程中承受高的交变应力、弯曲应力、接触应力、剪切应力和摩擦力。
容易产生磨损和剥落等多种失效形式。
不同的用途、不同类型的轧辊处在各自特定的工况条件,其大致的性能要求如下:轧辊类型主要性能要求辊身硬度工作温度℃热轧工作辊抗热疲劳裂纹性能,抗表面粗糙性能HB:196~302室温~850冷轧工作辊高硬度,耐磨性,抗疲劳剥落性能HS:90~105室温~180对热轧辊来说,辊面不允许出现裂纹,表面裂纹缺陷容易造成应力集中,加速扩展而使轧辊失效。
热疲劳裂纹主要起因于周期性交变热应力,严重情况下,裂纹扩展可能造成辊面剥落,甚至断辊。
冷轧辊主要失效形式包括划伤、粘辊和剥落等。
冷轧辊辊身表面应有高而均匀的硬度,其优劣表现在辊身工作层的耐磨性,即耐粗糙性。
大型热轧锻钢工作辊用钢的化学成分、临界点以及工艺参数如下。
热轧锻钢工作辊用钢化学成分(%)钢号CSiMnPSCrNiMoVCu55Cr0.50~0.600.17~0.370.35~0.65≤0.025≤0.0251.00~1.30≤0.30--≤0.2550CrMnMo0.45~0.550.20~0.601.30~1.701.40~1.80-0.20~0.60-60CrMnMo0.55~0.650.25~0.400.70~1.000.80~1.20-0.20~0.30-50CrNiMo0.45~0.550.20~0.600.50~0.801.40~1.80-0.20~0.60-60CrNiMo0.55~0.650.20~0.400.60~1.000.70~1.001.50~2.000.10~0.30-60SiMnMo0.55~0.650.70~1.101.10~1.50--0.30~0.40-60CrMo0.55~0.650.17~0.300.50~0.800.50~0.80≤0.250.30~0.4060CrMoV0.55~0.650.17~0.370.50~0.800.90~1.20-0.30`0.400.15~0.3570Cr3Mo0.60~0.800.40~0.700.50~0.902.00~3.000.40~0.600.25~0.60-常用热轧锻钢工作辊的临界点及工艺参数钢号临界点热处理Ac1Ac3Ar1Ms正火温度(℃)淬火温度(℃)回火温度(℃)55Cr735755--840~850820~840590~63060CrMo676805685-840~860860~870600~66060CrMoV765798-265890~910860~880600~68060CrMnMo700805655-820~840860~870650~68060SiMnMo700760--810~830830~850570~65070Cr3Mo800-700195810~880860~880-热轧工作辊进行的热处理一般有锻后热处理和调质。
铸轧辊规程——精选推荐
铸轧辊辊套使用维护规程1.主要内容与适用范围1.1本标准规定了板带厂铸轧辊使用的注意事项。
1.2本标准适用板带厂铸轧辊使用、维护、车磨人员的操作。
2.轧辊验收2.1轧辊粗糙度要求产品分类粗糙度(um)上下辊径差(mm)3003/5×××系Ra=1.1±0.1 ≤2PS Ra=0.7-0.8 ≤2其他Ra=0.9±0.1 ≤2注:其他产品也可以使用PS版基的铸轧辊,特殊情况下,以轧辊磨削卡片上的要求为准。
2.2.轧辊表面不允许有明显刀花,切削痕,振动纹等。
2.3.铸轧辊的中凸度(直径)允许误差值为±0.01mm。
.2.4.铸轧辊的中高对称度(半径)应小于0.006 mm.。
2.5.配辊时,上下辊不允许对换使用。
3.轧辊使用3.1 使用之前3.1.1轧辊辊面应光洁到立板时不发生粘辊现象,建议表面粗糙度R a≤0.8。
3.1.2在吊装或搬运中,辊面要严加保护并小心谨慎,严防与其他物体磕碰。
3.1.3存放时,要托住辊颈并保护好辊面,严禁辊面与地面或其他坚硬物品直接接触3.1.4立板时,首先要用软物擦除辊面油污,再用火焰(乙炔或液化气)均匀预热辊面,使其温度达到50-60℃,预热时间一般为2小时左右。
3.2使用中3.2.1产品规格应遵循“先宽后窄”的原则。
3.2.2用液化气火焰均匀喷涂辊面,使辊面粘附一层碳化物运转,以防止铝板粘辊。
3.2.3为了缩短非工作时间,在更换产品规格需要停机时,应在铝液离开轧辊表面后,尽快关闭循环水,然后再停机,以保证辊面温度。
当停机时间较长时,则需按要求预热辊面。
3.2.4严禁用坚硬的尖锐器具从辊面上剔除粘铝,只能用细砂布或石墨块,延圆周方向进行清除粘铝;或用砂纸砂光辊面,砂布粒度应在120目以上。
3.2.5一旦辊面受到任何伤害,应立即停止生产,重新车磨辊面,以防辊套突然爆裂。
3.2.6如果用肉眼已能消楚看到裂纹,说明存在开放性裂纹,并且裂纹圆周方向长度大于30mm或者横向裂纹长度大于15mm,则必须停止生产,卸下轧辊,对各严重区域进行磁粉探伤(注意探伤部位的表面粘铝必须清除干净),对探伤结果进行复膜制备。
轧车——轧辊
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
轧车——轧辊
1.轧辊的分类轧辊是轧车的主要部件,轧辊可分主动轧辊和被动轧辊。
主动轧辊由传动装置直接拖动,而被动轧辊则由主动轧辊摩擦带动。
主动轧辊的辊面一般硬度较高,通常用硬橡胶、铸铁制成,并镀铜或包不
锈钢等。
近年来,在染色机、亚漂机等机台上,轧车的主动轧辊有用软橡胶
制成的。
被动轧辊的辊面须具有弹性。
因此,被动轧辊一般都用软橡胶制成,也有
用由棉纤维、麻纤维和纸层重叠,经高压压制而成的纤维辊。
主要是为了
避免织物经过轧点时受损及缝头处经过轧点时发生断裂。
轧辊也可根据辊面材料命名,如硬橡胶辊、不锈钢辊、贝纶轧辊(微孔轧
辊)等。
为了防止沾料,在有些新型轧辊的表面均匀涂敷一层聚四氟乙烯材料。
2.轧辊的结构
轧辊的结构形式很多,一般由轴芯、轴体、外包层、红套圈、瓦爿销等
组成。
常用的几种如图3-1所示。
(1)轴芯:轴芯一般有整体轴和短轴两种,采用45 钢车制成阶梯形。
整体
轴与辊体间的连接处要用瓦爿销敲紧,外端用红套圈紧箍,以防瓦爿销松动。
近年来,为了节约用料和简化加工工艺,大部分轧辊的轴芯都采用两头短轴,用红套圈的方法紧固于辊体轴孔内。
轴芯的大小随转动扭矩及受压情况而定。
专注下一代成长,为了孩子。
轧辊管理制度
为了合理的使用轧辊,增加轧辊的寿命,降低轧辊的损耗,减少因轧辊疲劳过度所造成的损失,维护生产的正常运行,特制定本制度。
1. 轧辊管理员将工作辊、中间辊、支撑辊记录本备全,并将轧辊编号,确保记录的准确性和完整性。
2. 工艺台账应在工作辊、中间辊、支撑辊记录本中如实填写轧制规格卷数、吨位,上下机时间,上下机班组,下机原因,把记录本送至轧辊装配处,专门存放,记录每缺一项,对当班操作工处于20 元罚款。
3. 轧辊装配人员将待磨辊记录本随待磨辊放置磨床,轧辊必须按下机时间顺序进行磨削,并如实记录磨削量及弧度(含工作辊中间平台数具),以现行最后下发文为准,不允许多磨或者少磨,不按规定进行磨削的发现一次,对磨床工罚款100 元。
4. 磨好的轧辊记录本由磨床工送至轧辊装配处,装配人员根据使用情况进行配对,装配好后,装配人员要子细检查,防止错装、漏装,子细检查辊子挡环、轴承座钩子、螺丝必须紧固,否则发现一次对责任人处于10 元的罚款,确认无误后,方可放到换辊小车或者轧辊架上,轧辊装配人员要在轧辊上机前将轧辊记录本交到工艺台处。
5. 在轧辊充足的情况下,装配人员必须保证有备用辊,以提高生产效率,否则发现一次对责任人处以50 元罚款。
6. 装配好的轧辊在吊装过程中严禁碰伤,碰伤后上机未影响生产的,每次对责任人罚款20 元,影响生产的每次对责任人罚款50 元,装配人员必须保证装配件的完整性,特殊是轴承座油气接头,与生产班组做好交接,上机前归装配,上机后归生产班组,发现一次不完整,对责任人罚款20 元。
7. 记录本只准由工艺台操作工、轧辊装配工、磨床工进行流转,其他人员严禁乱拿,各工序要保证轧辊记录本的完整性和准确性,严禁乱撕乱画记录本。
流转将由各工序内专人负责保管,并确保流通顺畅,记录本在哪个工序浮现问题,每本对当班人员处于20 元罚款。
8. 轧辊在使用过程中浮现报废,轧辊管理员应把报废辊记录本送至办公室存档,并在微机上登记报废原因,报废尺寸,报废时间、轧制产量、使用次数,每月月底有轧辊管理员将当月轧辊使用情况汇表,特殊是新辊投入和轧辊报废情况应详细记录备案。
轧辊基本知识
轧辊轧制时有关工艺问题轧辊是轧钢厂轧机的最主要生产工具,直接对轧件进行轧制加工,完成轧制过程的基本工序——金属的塑性变形。
它不仅与产品质量,产量,经济效益等都有直接的关系,是生产过程中非常重要的一个因素。
轧辊的好坏将直接影响产品的机械性能,尺寸精度,板型以及表面质量。
其次轧辊好坏也将直接影响生产的产量,如轧辊换辊次数的增加将使生产产量直接下降。
在板带热轧中一般一个换辊周期可轧2000-2500吨的轧制产量,如采用ORG在线磨辊技术产量可扩大到3500吨以上,同样如采用高速钢轧辊产量还能上升,相反如采用低质量轧辊,换辊次数就明显增加,产量就下降。
由于轧辊本身是一个生产消耗件,辊耗大小就直接影响工序成本,经济效益就会明显变化。
因此,希望轧辊制造厂能不断开发出新的高效的轧辊产品,和不断提高轧辊质量水平,同时钢铁生产厂又能不断加强轧辊管理,那对钢铁企业和轧辊企业均能产生很好的经济效益。
一,轧辊基本知识1,轧辊定义和分类轧辊是直接对轧件进行轧制加工,完成轧制过程的金属的塑性变形的主要部件。
按轧钢机类型可分为钢板轧辊和型钢轧辊,如图1所示。
钢板轧辊的辊身一般呈圆柱形,如图1a所示,主要参数为辊身长度,也是轧机的标称,如1580轧机,1700轧机,2050轧机等。
有时热轧轧辊的辊身呈微凹,当受热膨胀时,可保持轧辊较好的板型。
而冷轧轧辊的辊身呈微凸,当它受力弯曲时,也可保持轧辊较好的板型。
型钢轧机的轧辊辊身上有轧槽,根据工艺要求配置相应的孔型,粗轧机有较多的轧槽,精轧机则较少,如图1b所示,型钢轧机主要参数为轧辊的直径,也是轧辊的名义直径或轧机的标称,如1300初轧机,650型钢轧机等,如在一条生产线上有若干个工作机座,则以最后一架的轧辊名义直径作为轧钢机的标称。
由于初轧机,型钢轧机是有槽的,而且轧辊在使用过程中由粗变细是变化的。
故该类轧机的轧辊名义直径是以齿轮座的中心距作为轧辊名义直径,初轧机以轧辊辊环外径定为轧辊的名义直径。
轧辊使用实践与探索
中板厂前年年初成功地进行了双架改造,目前是二辊加四辊双机架的生产方式,二辊轧机轧辊的规格为Φ 1l 40X 2800mm ,材质有两种,即60CrMnMo 锻钢轧辊和60CrNIMo 铸钢轧辊,四辊轧机用工作辊为Φ 82 0 X 2 7 0 0mm 的高NICr 离心复合铸铁轧辊和CrMo 球墨复合铸铁轧辊;支承辊为Φ 1550X 2600m 的65Cr2NIMo 锻钢辊。
随着钢板品种规格的多样化,生产节奏的快速化,轧制工艺的复杂化,对轧辊的使用及维护提出了较高的要求,如何提高轧辊的使用寿命,降低辊耗,提高轧制作业率和轧制产品的质量。
成为我们轧钢工作者的一项重要的研究课题。
总结近两年来我厂轧辊使用及维护的管理经验,概括出以下几个方面:1 、轧辊的储备面对复杂多变、竞争激烈的市场环境,增加企业效益,降低成本,提高市场竞争力成为企业管理工作的出发点和落脚点。
对于轧辊的购买和储备而言,为遵循这一原则,我们采取“零库存”的管理模式,通过与质量稳定可靠、供货及时到位的轧辊生产厂家签定购销协议,建立稳定的轧辊货源基地。
按照“零库存”模式,建立合作伙伴关系,用极少的资金量,提高储备足量的轧辊,使轧辊有充分的自然时效期,降低了轧辊的内部残余应力,有效地减少了轧辊的失效现象,降低了轧辊的消耗。
通过采取这一方式,不仅拥有了长期稳定的的供货渠道,而且对稳定轧辊质量,提高轧辊成品质量,减少备用轧辊的库占资金以及中间管理环节,降低物流管理费用,发挥了积极有益的战略性作用。
2 、轧辊跟踪管理我们目前采取了对轧辊的全过程管理,建立了轧辊上线前和上线后的检测和检查制度,建立了轧辊使用台帐,详细记录每一支轧辊的入库、验收、检测、使用、报废及质量异议等信息,以及每支轧辊的上线、下线信息,包括辊号号码、上机位置、磨削时间、磨削人、上线直径、磨后直径、上机时间、下机时间、轧辊辊型、轧制产量、辊身状况等;通过这一跟踪记录管理,可以掌握轧辊的全部基本状况、库存情况,实现轧辊消耗成本的计算及统计,更重要的是能够及时掌握轧辊即时动态,为科学决策提供了可靠的信息保证。
最新有关轧辊的知识
问:什么是轧辊?轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件,利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。
它主要承受轧制时的动静载荷,磨损和温度变化的影响。
轧辊分热轧辊和冷轧辊两种。
常用冷轧辊中工作辊的材料有Cr3,Cr4,Cr5,9Cr,9Cr2,9Crv,8CrMoV等,冷轧辊要求表面淬火,硬度为HS45~105。
热轧辊常用的材料有55Mn2,55Cr,60CrMnMo,60SiMnMo等,热轧辊使用在开坯,厚板,型钢等加工中。
它承受了强大的轧制力,剧烈的磨损和热疲劳影响,而且热轧辊在高温下工作,并且允许单位工作量内的直径磨损,所以不要求表面硬度,只要求具有较高的强度,韧性和耐热性。
热轧辊只采用整体正火或淬火,表面硬度要求HB190~270。
轧辊是冷弯型钢生产的主要部件工位,其质量好坏直接关系到产品的质量、产量和成本,优良的轧辊应具备以下特点:1、板型设计的合理适用以保证钢带顺利成型;2、高精度的加工尺寸以保证型材的要求;3、轧辊基体的高强度、优异的耐磨性及抗咬合性能,以确保其寿命。
目前国内制造轧辊的材料和热处理方式大致可分为三类:1、 GCr15等高碳低鉻轴承钢,常规淬火处理;2、 Cr12高碳高鉻冷作模具钢,常规淬火处理;3、 Cr12Mo1V1,优质冷作模具钢,常规淬火加表面氮化处理。
第一类因受材料淬透性的限制,常规淬火后轧辊的耐磨性达不到要求,且修复数次后,硬度阶梯性递减量大,寿命过低;第二类Cr12具有高淬透性,高耐磨性和热处理变形小等特点,因而广泛用来制作承载荷大,批量大的轧辊;第三类Cr12Mo1V1(或SKD11、D2)经常规热处理,氮化后,各项机械性能均优于Cr12钢种,且适用高精度冷弯异型材、不锈钢型材的生产。
在分析了上述情况、轧辊受力和损坏机理的前提下,采用Cr12、Cr12MoV表面合金化处理工艺制造轧辊。
应用基体等温淬火工艺,在保证基体(HRC60~62°)的同时,轧辊表面形成致密、均匀而又光滑的碳化物层,硬度值在HV2000~3500范围内。
工作辊圆柱度计算公式
工作辊圆柱度计算公式工作辊是在轧机中起到支撑和传递力量的作用,其圆柱度是指工作辊表面的曲率半径。
在轧机生产中,工作辊的圆柱度对产品质量有着重要的影响。
因此,准确计算工作辊的圆柱度是非常重要的。
工作辊圆柱度的计算公式可以通过数学方法推导得出。
在轧机生产中,通常使用下面的公式来计算工作辊的圆柱度:H = (L^2) / (16R)。
其中,H为工作辊的圆柱度(单位,毫米),L为工作辊的长度(单位,毫米),R为工作辊的曲率半径(单位,毫米)。
这个公式是根据工作辊的曲率半径和长度来计算工作辊的圆柱度的。
通过这个公式,我们可以清楚地了解到工作辊的圆柱度是如何与工作辊的曲率半径和长度相关联的。
在实际生产中,我们可以通过测量工作辊的曲率半径和长度来计算工作辊的圆柱度。
首先,我们需要使用测量仪器来测量工作辊的曲率半径,然后再测量工作辊的长度。
接下来,我们就可以使用上面的公式来计算工作辊的圆柱度了。
在轧机生产中,准确计算工作辊的圆柱度对产品质量有着非常重要的影响。
如果工作辊的圆柱度不符合要求,就会导致产品的质量不稳定,甚至出现质量问题。
因此,我们必须要认真对待工作辊圆柱度的计算,确保工作辊的圆柱度符合生产要求。
除了计算公式外,我们还需要注意一些影响工作辊圆柱度的因素。
例如,工作辊的材质、加工工艺、使用情况等都会对工作辊的圆柱度产生影响。
因此,在生产中,我们还需要关注这些因素,及时调整工作辊的圆柱度,确保产品质量的稳定和可靠。
总之,工作辊圆柱度的计算公式是非常重要的,它可以帮助我们准确计算工作辊的圆柱度,确保产品质量的稳定和可靠。
在实际生产中,我们需要认真对待工作辊圆柱度的计算,确保工作辊的圆柱度符合生产要求,从而保证产品质量的稳定和可靠。
轧制速度及计算
轧制速度及计算
轧制速度就是与金属接触处的轧辊圆周速度,其计算公式为
/60
ν=πD
n
式中ν——轧制速度,m/s;
D——轧辊工作直径,m;
n——轧辊转速,r/min。
因为轧制速度越高,轧机产量就越高,所以提高轧制速度是现代轧机提高生产率的主要途径之一。
但是轧制速度的提高,受到轧机结构和强度、电机能力、机械化与自动化水平、咬入条件、坯料状态以及批量大小等一系列因素的限制。
目前,由于轧制工艺设备条件已有很大改进,如液压传动和液压轴承,电子计算机的应用、坯料长度的增加以及电机能力的加大等,所以轧制速度比过去有很大提高。
现代化的带钢冷连轧机的轧制速度已达到45m/s,无扭转连续式线材轧机的轧制速度已超过130m/s。
提高轧制速度是轧钢生产的发展方向。
目前国内外常用轧机的轧制速度范围列于表1。
表1 常用轧机的轧制速度
注:。
钢球轧机轧辊的调整
钢球轧机轧辊的调整钢球轧机轧辊的调整是钢球斜轧成型的关键问题之一,它直接影响着产品的形状、尺寸及质量;轧机调整的实质就是使轧辊和导板处在正确的位置,以便轧件顺利地实现塑性变形,轧出合格的产品;因为斜轧机的调整因素较多,并且各因素又相互影响,所以斜轧机的调整比其它类型轧机的调整要复杂得多;轧机调整的内容包括:轧辊的径向调整、倾角调整、轴向调整、相位调整、喇叭口调整、导板相对位置的调整、试轧调整等;从图4-1斜轧机调整内容示意图中可以看出:轧机调整因素的空间几何关系;有五个自由度需要调整;4-1 斜轧机调整内容示意图轧辊的径向调整轧辊的径向调整是最基本的调整,其目的是控制产品的径向尺寸,同时,轧辊径向调整还直接影响轧制能否正常进行及产品内部质量的好坏;轧辊的径向调整比较简单,其基本调整如下;首先,根据孔型设计的要求,通过侧压螺丝机构,使轧辊移动,达到合理的辊缝尺寸;然后再用卡钳检验,也有用标准样柱检验的;但是按这种方法调整的轧辊径向孔型,有时仍不能轧出合格的产品来;这是因为轧辊径向孔型尺寸在轧制过程中受到轧机的刚性,轧制线的位置,轧辊自身的热胀冷缩等因素的影响;当轧机的刚性较差,即在轧制过程中辊跳严重时,这时轧辊孔型的径向尺寸应当减去辊跳值;考虑到轧辊热胀的影响,在稳定轧制一定时间后,要适当地放开轧辊孔型的径向尺寸;当轧辊的热传导达到热平衡状态后,轧辊孔型的径向尺寸处于稳定状态;所以,对于精轧产品,往往需要预先对轧辊进行加热,这样就可以在轧制一开始便消除这一因素的影响,保证精轧产品的质量要求;当轧机中心线与轧制中心线即轧件旋转的轴线位置重合时,这时应用卡钳测得的孔型径向尺寸,就应等于热轧毛坯直径;而当轧件贴一个导板轧制时,轧辊与轧件的接触点将上移或下移;当贴上导板轧制时,接触点便上移;反之,贴下导板轧制时,接触点便下移;图4-2 测量孔型径向尺寸关系图从图4-2可以看出,用卡钳测得的轧辊孔型径向尺寸只能是图中A '、B '两点间的距离l ',而轧件与轧辊实际接触点应是A 、B 两点间的距离l ;显然l >l ',如果要使l '等于轧件的直径d ,则孔型径向尺寸便调大了;由于接触点A 、B 间的距离用卡钳是测量不出来的,故只能通过测量尺寸l '间接地控制尺寸l ,l '与轧件最大半径r 之间有如下的关系; ()()型光型光型光R R h r R h r R R R l --∆-++∆-+=--'='2222o o 4-1式中R光—型辊孔型底半径,mm;h—轧机中心线相对轧制线的偏移量,毫米;棒料送入轧辊后能否旋转,是斜轧的前提条件,而轧辊的径向调整对这个前提条件有直接影响;μ;其中,a为驱动轧件旋转力在轴承钢球斜轧成形过程中,轧件的旋转条件为ab≥矩的力臂,b为阻止轧件旋转力矩的力臂;当轧辊孔型径向尺寸调得过紧时,如图4-3所示,轧辊由原实线位置,调到图中虚线位置,则出现力臂a减少与力臂b增大的情况,这样就会出现不能满足旋转条件的情况,即驱动轧件旋转力矩M T小于阻止轧件旋转的力矩M P,则轧件不旋转;此外,当径向调的过紧,就会造成变形金属轴向流动困难,增加了轧件的横向变形和变形阻力,即增大了轧制压力,造成轧件不易旋转;轴承钢球轧辊孔型的凸棱比较陡,为了便于旋转,在设计轧辊孔型时,在轧辊人口段有一段较长的平直段孔型,在棒料喂入轧辊时就能正常旋转起来;如果孔型径向尺寸调得过松,就会出现轧辊孔型入口的平直段夹不住棒料孔型底部与轧件不接触,这时轧辊仅靠较陡的孔型凸棱接触轧件,凸棱就象一把刀子一样切入轧件,不利于轧件旋转,所以,轧辊在径向调整时,要力求使轧件与轧辊孔型底部接触;图4-3 径向调整与轧件的旋转关系当然,轧件的旋转条件还与其它因素有关,但轧辊孔型径向尺寸是影响轧件旋转的基本工艺因素;在轧辊径向调整时,还要考虑与导板的相互位置;实践证明这一点是很重要的,即使轧辊孔型径向尺寸调整得符合孔型设计与工艺的要求,若与导板位置的相互关系不正确,同样也不能实现正常的轧制;轴承钢球轧机的轧辊为双腔孔型轧制,孔型的径向调得与导板位置不正确,有时会造成轧件从轧辊与导板之间的缝隙中钻出,即生产中会发生钻料现象;这样不但破坏了正常轧制,而且还会损坏导板或轧辊孔型凸棱,造成事故;当两个轧辊按逆时针方向旋转时,轧件则按顺时针方向旋转;在轧制过程中,若出现上导板刮轧件现象,必然是上导板的左角造成的;若出现下导板刮轧件现象,必然是下导板的右角造成的;若轧辊旋转方向为顺时针,出现导板刮轧件现象恰好与此相反;在轧制过程中,一旦出现导板刮轧件情况,导板就将受到轧件一个水平推力,以轧辊逆时针旋转为例,上导板将会向右弯曲,下导板则向左弯曲;由于导板薄、刚性差,导板受力后将产生较大的弯曲变形;因此,轧件被导板刮伤得更严重,同时轧件给导板的推力也越大,直到轧件卡在导板上停止旋转为止;不旋转的轧件,将被轧辊螺旋孔型的凸棱拽出;有时不旋转的轧件被一个轧辊带动,轧件从轧辊与导板之间的缝隙中钻出,造成钻料事故;在轧辊径向调整时,若轧辊以逆时针方向旋转,应注意保证上导板与左轧辊的间隙,下导板与右轧辊的间隙,在不相碰的前提下,应越小越好;反之,若两轧辊以顺时针方向旋转,则应保证上导板与右轧辊的间隙,下导板与左轧辊的间隙,在不相碰的前提下,也应越小越好;这就是轧辊孔型径向调整与导板位置相互关系的基本要求;按着上述的要求,轧辊与导板调整顺序如图4-4所示;此外,轧辊径向调整还应注意保证轧制线与导板的轴线平行图4-5a是正确的位置;若轧制线与导板轴线不平行如图4-5b所示,这是不正确的位置;将破坏上述轧辊和导板相互位置的调整要求;图4-5 轧辊与导板轴向位置图图4-4 轧辊与导板位置调整顺序图径向调整对产品质量的影响轧辊径向调整不但影响钢球尺寸形状,而且也影响钢球内部与外表的质量;调整不当在钢球的内部会产生硫松,严重时会中心破裂形成孔腔或在钢球的表面形成环沟以及其它缺陷;造成钢球中心疏松或孔腔的因素很多,其中轧辊径向调整是一个重要的工艺因素;如果轧辊径向尺寸调得过小,就意味着孔型的型腔容积变小了;这时孔型内被封闭的金属体积将大于孔型型腔的容积,这部分多余的金属体积,在轴向受到孔型凸棱限制不能流动变形,只能产生切向流动、横向变形,即钢球变成椭圆形;孔型径向调得越小,椭圆的长短轴之比就越大,即椭圆度就越大;这部分多余金属体积在旋转时受到孔型的反复作用,长短轴反复交替变化,钢球就会受到反复拉、压、切应力的作用;由于这部分金属不易从孔型中流出去,造成拉、压、切应力作用效果的不断地积累,最终在钢球内部出现疏松,严重时产生破裂而形成空腔;另外,轧辊径向调得过紧,钢球中心产生疏松和空腔的另一方面原因;是由于金属在孔型未封闭前,轴向流动后滑困难,结果在孔型封闭后,将造成容纳在孔型中的金属体积过大;在实际生产中,当出现中空的产品时,适当调整轧辊径向孔型尺寸,稍微放大孔型的径向尺寸,将会收到明显的效果;另一种情况,当轧辊径向尺寸调得过松时,这就意味着孔型的型腔容积变大了;这时型腔内被封闭的金属体积将小于孔型型腔的容积,出现孔型未被充满的现象;在钢球表面上出现环沟,尽管沟环有宽有窄,都是由于金属未充满孔型所造成的;只要适当调小轧辊孔型径向尺寸,同样可以收到显着的效果;轧辊的倾角调整斜轧的特点是轧辊轴线与轧制中心线不平行,而在空间交叉一个角度,这个角度称为轧辊倾角;轧辊倾角的调整,是通过轧机倾角调整机构,变化角度的大小;斜轧倾角调整的理论依据是轧辊的圆周速度在轧制线方向上的分速度等于孔型螺旋前进速度在轧制线方向上的分速度,即ααπcos sin nt Dn = 4-2因此,斜轧倾角调整的实质就是通过角度α的变化满足上述的等式,也就是说通过角度α的变化,来协调轧件靠轧辊摩擦力在轧制线方向的运动和轧辊孔型在轧制线前进方向的运动,并使两种运动匹配;轧辊倾角调整,对产品质量、设备负荷、轧辊的使用寿命等方面都有很大的影响;4.2.1 怎样进行轧辊倾角的调整轧辊倾角调整的内容有两点,一点是确定轧辊倾角的方向,另一点是确定轧辊倾角大小;轧辊倾角的方向,就是轧辊轴线的倾斜方向;它与轧辊螺旋孔型左右旋有关;若轧辊孔型为右旋时,从轧辊入口端看,右轧辊入口端应向上,左轧辊入口端应向下;如果轧辊螺旋孔型为左旋时,则与右旋孔型的轧辊倾角方向相反;轧辊倾角的大小可用式4-3来确定;βπα==-DS tg 1 4-3 式中 S 为轧辊螺旋孔型的导程,取孔型封闭处的前一变螺距或后一变螺距为宜;D 是指钢球轧辊的孔型平均直径;这样首先确定出的轧辊倾角α理论值,在轧制过程中可根据钢球的实际成形情况作适当的微量调整;对于轴承钢球的轧制,左、右轧辊的倾角相等; 倾角调整对产品质量的影响1倾角对产品端面的影响轧件在轧辊孔型中,一边运动,一边连续成形;轧件的变形过程是由于逐渐升高轧辊孔型凸棱的作用,直径方向逐渐压细,轴向逐渐延伸;轧辊凸棱在轧件端表上的运动轨迹是一条阿基米德螺旋线,而正常的端面应是光滑的表面;如果轧辊倾角调整不当,会造成轧件的前端面或后端面被孔型凸棱所切,产品的端面不光滑;当轧辊倾角调得过大,轧件的前端面顶着轧辊孔型凸棱前进,这时前端面被凸棱所切;当轧辊倾角调得过小,轧件的后端面被轧辊孔型凸棱推着前进,这时后端面被凸棱所切;2倾角对产品幅长的影响产品的幅长是指其回转轴线方向上的长度;产品产生幅短现象,除轧辊孔型轴向错位以外,还与倾角的调整有关;当轧辊倾角调得小于孔型螺旋升角时,则轧件的前进速度小于轧辊螺旋孔型在轧制线上的前进分速度,这时轧件相对轧辊要产生向后滑动;由于轧件的后滑,轧件在孔型未封闭前会渐渐脱离与孔型的轴向侧面接触,造成孔型前部充不满;当轧辊孔型封闭后,轧件继续变形;由于孔型前部空隙,还会在轧件本身变形力的推动下向前滑动,造成孔型凸棱两侧均不与轧件接触,形成产品短幅现象;当轧辊倾角调得大于孔型螺旋升角时,也会造成钢球短幅;在这种情况下,则会出现一个产品不短幅,而另一个产品短幅的现象,并且是间隔地出现;之所以出现上述现象,是由于轧辊倾角调得过大,金属在轴向难于后滑,孔型中金属过满;这部分过充满的金属,由于轧辊孔型凸棱的限制,难于向前变形;金属便向切向流动,产生横向变形,使轧件变成椭圆;当孔型封闭后,这部分多余的金属在孔型中继续变形,在其本身变形力的推动下,还会推动后一个未封闭孔型中的金属向后滑动,从而造成钢球短幅;当这个短幅的钢球被孔型封闭后;多余金属可以向前滑动,不会推后一个钢球向后滑,这样后一个产品就不会短幅;充满孔型不短幅的产品,由于孔型的限制,多余金属变形力只能推动后一个未被孔型封闭的金属向后滑,又会出现产品短幅现象;这样就会周期性地出现一个钢球短幅,一个钢球不短幅的情况;倾角对钢球疏松的影响倾角调得过小是不会发生产品疏松的,只是当倾角调得过大时才会发生产品疏松;当倾角调整过大时,孔型封闭的金属过多,这部分多余金属,轴向变形受到孔型凸棱的限制,迫使金属切向流动,产生横向变形;轧件在孔型中受到反复拉、压、切应力的作用;而造成钢球中心断裂,形成疏松或孔腔;倾角调整对轧制压力与力矩的影响轧辊倾角对轧制压力和力矩的影响是十分显着的;从相关文献提供的实测数据可知,当轧制坯料为65Mn,轧制温度为1000℃,其它条件不变时,只要改变轧辊倾角,如由2o增加到2o30′,轧制压力和转矩均要增加1.5倍左右;轧辊的相位调整所谓相位,是指两个轧辊型腔在圆周方向要对正;如图4-6所示,相位对正是指两轧辊作用于轧件的型腔圆周方向角度一致如图4-6a;图4-6b为两个轧辊作用于轧件的型腔圆周方向角度不一致的情况,图4-6b所示为两轧辊相差一个φ角;图4-6 轧辊相位调整示意图a相位对正 b相位未对正图4-7为斜轧钢球时两个轧辊型腔相位不正的情形;这样造成两个轧辊给轧件的压入值图4-7中的影线部分不一致;此时两个轧辊给轧件每半圈的瞬时展宽量不一样;相位滞后的轧辊其展宽量减小,而相位超前的轧辊其展宽量增大;这种非对称轧制会带来下述问题:错误!因为上轧辊比下轧辊对轧件的摩擦力要大,所以造成轧件紧贴一个导板的情形;这样既加重导板磨损,又容易划伤轧件的表面当然,若相位相羞不多,贴导板的力不大,这对稳定轧制是有一定的好处的;错误!若上轧辊与下轧辊作用在轧件上的力不在一条线上,轧件未变形部分产生弯曲,造成轧制不稳定;错误!由于沿圆周的变形量不同,上轧辊作用于轧件的轴向力大于下轧辊作用于轧件的轴向力,轧件表面容易产生螺旋痕;图4-7 斜轧钢球相位错位图为了保证相位对正,解决办法有两种:第一是在加工轧辊与安装轧辊时应严格要求保证安装相位准确;轧辊的轴向调整轧辊轴向调整也是基本调整之一;它的基本要求是两个轧辊型腔凸棱轴向要对正;生产中检验孔型轴向错位的方法如下:斜轧孔型轴向错位的判断错误!从产品形状判断孔型轴向是否错位若轧辊孔型轴向发生错位,那么可以从轧出产品的头尾形状来判断,如图4-8所示;图中可见:当孔型轴向错位时,轧出的产品幅短,而且两端均带有圆柱形的凸台;当采用深浅孔型轧制时即一个轧辊型腔凸棱高于轧制中心线,另一个轧辊型腔凸棱低于轧制中心线轧辊型腔错位后,就会使轧件的前端或后端出现小凸台,并且轧件的幅短;从图可以明显看出孔型轴向错位轧出带小尾巴的产品情形;当右轧辊超前时图4-9a,圆柱形小凸台在钢球的头部三当右轧辊滞后时图4-9b,圆柱形小凸台在钢球的尾部;后图4-8 钢球在轴向错位孔型中的示意图图4-9深浅孔型轴向错位示意图a右轧辊轴向超前,b右轧辊轴向滞错误!从轧件运动状态判断孔型轴向是否错位轧制钢球轧辊孔型产生轴向错位时,如图4-10所示,右轧辊型腔较左轧辊型腔错向出口,这样就会使轧件与右轧辊型腔的后部接触,而与左轧辊型腔的前部接触,出现左轧辊型腔的后半部与右轧辊型腔的前半部与轧件接触不上的状态;轧件与轧辊孔型在这种状态下接触,在轧件的斜对角线方向上,右轧辊将轧件往下带动,左轧辊将轧件往上带动,在轧件最后出孔型时,就会向斜后方向翻转;同理,当轧制的钢球向斜前方翻转,就可以判断为左轧辊型腔相对右轧辊型腔错向出口;正常稳定状态轧制时,如果轧辊孔型没有轴向错位,并且忽略轧件与导板的摩擦力,则轧辊两端的轴承基本不承受轴向力;因为轧件变形产生对轧辊的轴向力与轧辊型腔本身自相平衡;但是,当轧辊孔型轴向发生错位时,产生有轴向力,其作用力状态如图4-11所示;作用于轧辊轴向力的方向与错位方向相反;图4-10 轧辊孔型轴向错位图4-11 轧辊孔型轴向错位产生的轴向力在轧辊孔型调整中,可利用轧辊孔型轴向错位产生的轴向力,来调整轧辊孔型轴向对正;具体办法就是在轧制中使一个轧辊相对机座固定,而使另一个轧辊相对机座轴向浮动;若轧辊孔型轴向错位,就会靠产生的轴向力自动找正;。
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軋輥使用制度軋輥是軋機的主要組成部件。
軋輥的尺寸結構、材質、使用、維護在相當程度上決定了軋機的技術水準。
軋輥既是軋機設計的重要內容,也是組織生產的主要管理物件,因此,建立合理的軋輥使用制度對提高軋機的使用壽命尤為重要。
一、軋輥材質的選擇軋機選用軋輥最主要的出發點是保證成品的表面品質,而保證成品的表面品質最主要的是槽孔的形狀和粗糙度,軋輥的耐磨性和輥身的徑向硬度的均勻性是選擇軋輥的主要指標。
熱軋帶鋼軋輥精軋機精軋工作輥在軋製過程中與高溫鋼板接觸,熱疲勞導致軋輥表面出現龜裂,為避免因熱疲勞龜紋控制不當造成軋輥出現大面積剝落,建立科學的使用維護及磨削制度相當重要。
在使用中要求:1 、冷卻水要連續、足量的對軋輥進行冷卻。
在正常工作軋製時工作輥表面溫度應嚴格控制,如輥溫過高, 需即刻更換軋輥, 預防使用軋輥過早出現熱疲勞裂紋; 軋輥冷卻水量最低應維持在400 -600m 3 /h;2 、每次軋輥上機前必須將軋輥表面的缺陷(主要是龜裂紋)去除掉。
即使無龜裂紋,也要將輥面疲勞層去除,熱軋帶鋼精軋工作輥常規正常磨削一般為0.15~ 0.30mm / 次;中板精軋工作輥常規正常磨削一般為0.25~ 0.50mm / 次( 有的廠家為減少換輥次數, 常常長週期換輥, 這樣軋輥磨損大, 一次磨削也大, 約1.0-3.0mm ,不利於合理使用軋輥) 。
3 、軋輥在使用中極易出現龜裂紋,這對軋輥正常使用危害是最大的。
由於軋輥龜裂紋在軋製初期形成較為緩慢,對軋輥不會產生太嚴重的危害。
但當裂紋形成到一定程度,再繼續使用,龜紋將迅速向深度和長度方向擴展。
一是造成磨削量增大,減少軋輥的軋材量;二是如果再嚴重將造成軋輥剝落的發生,甚至出現大掉肉。
因此,合理使用軋輥,建議每次軋輥上機服役軋材量1800~2400 噸為宜。
熱軋工作輥建議按軋製公里標定,每軋製40~60 公里換輥一次;中板軋輥,建議最多2-3 個作業班次換一次輥。
過量軋製,將導致軋輥過度磨損和微裂紋加深,增大二次磨削量,軋輥消耗增高。
板材品質(粗糙度、平整度、尺寸精度、厚度偏差)也將嚴重下降。
4 、當軋製過程中冷卻水系統發生故障或出現軋製事故時,對軋輥的損傷是在所難免的。
為避免形成深的龜裂紋的損壞,當發生軋製事故後,應儘快打開軋機,減少水流。
軋輥要下機檢查,將龜裂紋徹底磨削掉。
否則再次上機軋製,殘餘裂紋會迅速擴展,造成大的剝落產生。
5 、軋輥在軋製服役當中,一旦發生燒傷,必須對下機對軋輥進行冷卻、磨削修復,將燒傷層去除以後方可上機使用。
即使無龜裂紋,也需這樣做。
6 、熱軋帶鋼軋機配輥,需遵循大直徑軋輥在上,小直徑軋輥在下配輥使用,上下軋輥直徑偏差在0.05~ 0.15mm為佳。
軋機配輥在這種狀態下軋製服役,能夠很好地克服與降低軋件入軋機進口對軋輥暫態衝擊力過大問題,保護輥面不因軋件對軋輥衝擊力過大產生受損。
中板軋機配輥,需遵循大輥在下,小輥在上原則,對輥直徑差3 -8mm 。
軋輥上機使用,輥面為曲線形狀,中間凸,兩邊凹。
曲線凸度(+5 )—(-10 )變化過度,且輥身邊部30 — 50mm 寬導棱-0.2 — -0.3mm 。
7 、軋輥嚴禁激冷激熱。
下軋機軋輥應首先存放在緩冷坑(或冷卻裝置)慢慢冷卻, 待軋輥徹底冷卻至常溫後再進行磨削,否則磨削出的軋輥曲線不真實。
軋輥上機前,最好先預熱,預熱溫度25~ 40 ℃,預熱時間2~4 小時。
嚴寒天氣,作業現場保溫不好,這點尤為重要。
8 、常規軋輥配輥,為確保軋輥正常周轉,熱軋帶鋼軋輥建議按「一配七」;中板軋輥建議按「一配四」,目的提高軋輥抗事故風險性(事故軋輥掉隊、下機軋輥冷卻與磨削準備)。
9 、精軋機架新軋輥初期使用,建議對通配機架軋輥優先安排在軋機前架使用一階段後,移至末架使用,最後依次往前架使用。
新輥初期使用一階段後,軋輥綜合性能最優(所謂磨合),這樣做,軋輥在成品架使用,軋材品質最穩定。
10 、無論軋輥在入廠使用前還是在使用一個階段,定期對軋輥進行探傷檢查跟蹤是必須的,可有效預防缺陷軋輥上機使用時出現軋製故障。
11 、軋機試軋與軋製工藝調整試驗,建議選用低硬度值軋輥進行試軋,可提高軋輥抗事故能力。
12 、應建立完整的軋輥品質卡,記錄軋輥輥號、配輥部位、上下機磨損、磨削技術資料、軋材量、軋輥表面等使用資訊,並將原始記錄歸檔,一定階段對軋輥使用資訊統計分析,能夠有效綜合評價軋輥品質好與壞。
軋機在軋製生產過程中,軋輥處於複雜的應力狀態。
熱軋機軋輥的工作環境更為惡劣:軋輥與軋件接觸加熱、軋輥水冷引起的週期性熱應力,軋製負荷引起的接觸應力、剪切應力以及殘餘應力等。
如軋輥的選材、設計、製作工藝等不合理,或軋製時卡鋼等造成局部發熱引起熱衝擊等,都易使軋輥失效。
軋輥失效主要有剝落、斷裂、裂紋等形式。
任何一種失效形式都會直接導致軋輥使用壽命縮短。
因此有必要結合軋輥的失效形式,探究其產生的原因,找出延長軋輥使用壽命的有效途徑。
1、軋輥剝落軋輥剝落為首要的損壞形式,現場調查亦表明,剝落是軋輥損壞,甚至早期報廢的主要原因。
軋製中局部超載和升溫,使帶鋼焊合在軋輥表面,產生于次表層的裂紋沿徑向擴展進入硬化層並多方向分枝擴展,該裂紋在逆向軋製條件下即造成剝落。
1.1 支撐輥輥面剝落支撐輥剝落大多位於軋輥兩端,沿圓周方向擴展,在寬度上呈塊狀或大塊片狀剝落,剝落坑表面較平整。
支撐輥和工作輥接觸可看作兩平行圓柱體的接觸,在純滾動情況下,接觸處的接觸應力為三向壓應力。
在離接觸表面深度為0.786b 處( b 為接觸面寬度之半) 剪切應力最大,隨著表層摩擦力的增大而移向表層。
疲勞裂紋並不是發生在剪應力最大處,而是更接近于表面,即在Z為0.5b的交變剪應力層處。
該處剪應力平行于軋輥表面,據剪應力互等定理,與表面垂直的方向同樣存在大小相等的剪應力。
此力隨軋輥的轉動而發生大小和方向的改變,是造成接觸疲勞的根源。
週期交變的剪切應力是軋輥損壞最常見的致因。
在交變剪切應力作用下,反復變形使材料局部弱化,達到疲勞極限時,出現裂紋。
另外,軋輥製造工藝造成的材質不均勻和微型缺陷的存在,亦有助於裂紋的產生。
若表面冷硬層厚度不均,芯部強度過低,過渡區組織性能變化太大,在接觸應力的作用下,疲勞裂紋就可能在硬化過渡層起源並沿表面向平行方向擴展,而形成表層壓碎剝落。
支撐輥剝落只是位於輥身邊部兩端,而非沿輥身全長,這是由支撐輥的磨損型式決定的。
由於服役週期較長,支撐輥中間磨損量大、兩端磨損量小而呈U 型,使得輥身兩端產生了局部的接觸壓力尖峰、兩端交變剪應力的增大,加快了疲勞破壞。
輥身中部的交變剪應力點,在軋輥磨損的推動作用下,逐漸往輥身內部移動至少0.5mm ,不易形成疲勞裂紋;而軋輥邊部磨損較少,最大交變剪應力點基本不動。
在其反復作用下,局部材料弱化,出現裂紋。
軋製過程中,輥面下由接觸疲勞引起的裂紋源,由於尖端存在應力集中現象,從而自尖端以與輥面垂直方向向輥面擴展,或與輥面成小角度以致呈平行的方向擴展。
兩者相互作用,隨著裂紋擴展,最終造成剝落。
支撐輥剝落主要出現在上游機架,為小塊剝落,在軋輥表面產生麻坑或橢球狀凹坑,分佈于與軋件接觸的輥身範圍內。
有時,在卡鋼等情況下,則出現沿輥身中部軸向長達數百毫米的大塊剝落。
1.2 工作輥輥面剝落工作輥剝落同樣存在裂紋產生和發展的過程,生產中出現的工作輥剝落,多數為輥面裂紋所致。
工作輥與支撐輥接觸,同樣產生接觸壓應力及相應的交變剪應力。
由於工作輥只服役幾個小時即下機進行磨削,故不易產生交變剪應力疲勞裂紋。
軋製中,支撐輥與工作輥接觸寬度不到20mm ,工作輥表面週期性的加熱和冷卻導致了變化的溫度場,從而產生顯著的週期應力。
輥面表層受熱疲勞應力的作用,當熱應力超過材料的疲勞極限時,軋輥表面便產生細小的網狀熱裂紋,即通稱的龜裂。
軋製中發生卡鋼等事故,造成軋輥局部溫度升高而產生熱應力和組織應力。
軋件的冷頭、冷尾及冷邊引起的顯著溫差,同樣產生熱應力。
當軋輥應力值超過材料強度極限時產生熱衝擊裂紋。
在軋製過程中,帶鋼出現甩尾、疊軋時,軋件劃傷軋輥,亦可形成新的裂紋源。
另外,更換下來的軋輥,尤其上游機架軋輥,多數輥面上存在裂紋,應在軋輥磨削時全部消除。
如軋輥磨削量不夠,裂紋殘留下來,在下一次使用時這些裂紋將成為疲勞核心。
軋輥表面的龜裂等表層裂紋,在工作應力、殘餘應力和冷卻引起的氧化等作用下,裂紋尖端的應力急劇增加並超過材料的允許應力而朝軋輥內部擴展。
當裂紋發展成與輥面成一定的角度甚至向與輥面平行的方向擴展,則最終造成剝落。
軋輥剝落問題, 大多數剝落與六類軋機操作和軋輥使用不當有關:如軋製量過高、換輥週期過長、軋輥修磨量不足、衝擊載荷、軋輥工作面壓力分佈不均、軋製時停機造成軋輥內部溫度分佈不均、熱衝擊等。
前四種情況常與軋輥亞表層赫茲應力有關,應力作用產生的裂紋向內或向外擴展產生剪切破壞,導致剝落。
後兩種情況, 易造成內部裂紋按螺旋方式擴展成表面裂紋,導致大塊剝落。
改善軋輥抗剝落性的措施有:提高軋輥的顯微組織及硬度均勻性;保證適當的淬透性;提高軋輥的剪切強度和塑性,降低軋輥殘餘應力。
對中厚板軋機,在輥身邊部時常會遇有掉肩(爛肩)剝落現象發生,避免軋輥邊部剝落措施是支撐輥帶倒角。
帶倒角支撐輥是將支撐輥輥身兩端250mm 寬倒一棱角約-1mm 。
倒角( 曲線) 量採用模擬計算,其依據是軋製最大板寬時不至發生過大的反凸度,從而避免軋輥邊部產生應力集中和剝落。
2、軋輥斷裂軋輥在工作過程中還常常發生突然斷輥事故,其斷裂部位主要為工作輥的輥身、輥頸處、輥脖與輥頸交界處。
因軋製鋼種、品種與生產工藝條件差異,各斷裂部位所占比例不同。
斷輥可以是一次性的瞬斷,也可以是由於疲勞裂紋發展而致。
根據柯垂爾脆斷條件:( τD/2 + K) K≥4Gγ時,才發生脆斷。
其中τ——應力;D——晶粒直徑;K——係數;G——材料的彈性模量;γ——有效表面能。
也就是說,當τ和D較大時,易發生脆性斷裂,脆性斷裂的斷面總體平齊。
對高鉻複合鑄鐵軋輥,如果軋輥熱處理回火不充分, 外層組織中會含有大量馬氏體、殘餘奧氏體, 導致軋輥鑄態應力較高,亦即τ值增大;τ與D的增大, 是軋輥斷裂的內因。
軋製機械應力、熱應力的疊加是造成輥斷裂的外因。
鍛造工藝不當也會導致軋輥脆性斷裂。
如終鍛溫度過低,易形成位於軋輥心部附近其形貌具有「人」字形特徵的裂紋。
若加上在終鍛時控制不當,很容易造成穿晶型裂紋。
在鍛造變形時,熱加工壓力過小,變形不合理造成心部未鍛透,僅鋼材表面產生塑性變形而內部產生拉應力,當此拉應力超過該區的金屬強度時,即可引起內部橫裂。
脆性斷裂總是以軋輥內部存在的裂紋作為裂紋源。
如果軋輥內部存在大量裂紋,在服役過程中,裂紋尖端產生應力集中而快速擴展連接,形成一個較大的裂紋,這種裂紋在交變應力作用下,由內向外逐漸擴大,當裂紋大到一定程度時就發生疲勞斷裂。