2250热连轧精轧支撑辊崩边原因分析
轧辊破坏常见原因分析及对策
轧辊破坏常见原因分析及对策蔡秀丽李伟薛春福(承钢集团燕山带钢有限公司,河北承德 067002)摘要：轧辊破坏乃至断裂，会给企业生产造成极大的损失，本文结合我厂实际描述了几种常见的轧辊破坏形式，并给出了相应解决办法。
关键词：轧辊破坏现象描述解决办法1前言承钢热带厂1997年建成投产，生产至今已有10余年，在生产初期经常出现轧辊热裂纹、掉肉、局部破坏、外层剥落、甚至轧辊断裂等事故，轧辊发生故障后一般都需要做换辊处理，不仅增加了岗位作业人员的劳动量，而且降低日历作业率，造成废钢，影响成材率，影响轧机产量，同时更造成巨大的经济损失。
通过几年的摸索，对轧辊常见破坏形式进行归纳总结，并给出相应的解决办法。
2轧辊常见破环形式及对策2.1轧辊断裂2.1.1热应力断裂2.1.1.1现象描述此类断裂多发生在粗轧机，一般在粗轧换辊后开轧10块钢以内，寒冷的冬季出现的几率更大一些。
轧辊辊身断层呈径向，起源位于或接近轧辊轴线，断裂面与轧辊轴线垂直，一般发生在辊身中部，如图1所示。
图1：热应力断裂断面形状2.1.1.2轧辊破坏原因这种热应力断裂与轧辊表面和轴心处的最大温差有关。
过高的温差通常是由于轧辊表面温度升高过快造成的，产生的原因有，轧制过程中轧辊冷却水不足甚至中断，或者轧制钢开始时轧制节奏太快，轧制量过大造成的。
有资料表明，在辊役刚开始的临界轧制状态下，辊身表面与轴心之间70℃的温差就可沿轴向产生110Mpa的附加热应力。
一旦辊芯中总的轴向拉伸应力超过了材质的极限强度，就会导致突然的热应力断裂破坏。
以我厂为例，生产初期，有一次正值寒冬腊月，室外温度-20℃，厂房内温度较低，备辊正处在风口上，轧辊上线前没有预热，仅烫辊4块，在烫辊效果不好的前提下，温度较低的冷却水很快浇凉辊面，在轧制中与红钢接触，轧辊处于冷热交替中，内外表面温差大。
断辊后约10分钟，用手摸断辊边缘，触觉为凉辊，带钢轧制部位的轧辊表面微温，轧辊断口内触觉发凉。
轧机支撑辊断裂.doc
CL0502-轧机支撑棍断裂唐山科技职业技术学院潘韶慧案例简要说明：依据国家职业标准和金属材料及热处理技术、材料成型与控制技术专业教学要求，归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。
该案例是轧钢设备使用与维护事故案例，体现轧辘材料的选择、轧馄的失效形式、轧馄的维护使用等知识点和岗位技能，与木专业轧钢机械设备课程轧辘及其维护使用单元的教学目标相对应。
轧机支承辐断裂1.背景介绍某集团4300mm特厚板厂，采用高刚度的四馄可逆式轧机，四棍轧机前设置重型立馄轧机，四馄轧机最大轧制力：9600KN。
该轧机采用AGC系统和工作馄弯辘装置。
轧机高刚性有利于轧制宽度大的产品，是发挥厚度自动控制（AGC）功能的基础，同时也是满足控制轧制和板型控制的必要条件。
轧机前后配有除鳞装置，整个轧制阶段要完成成形轧制、宽展轧制和成品轧制。
该厂主要生产低合金、锅炉板、容器板、高建钢板、摸具钢板、船板等。
2.主要内容2丄事故经过2013年4月15号23:00左右开始进行轧制烫车昆，烫馄钢锭27t,材质为235B,烫车昆时间45分钟左右，之后开始进行正式轧制第一支钢锭，轧制20道次后，发现下机架位轴承座移位上翘，停机检查发现下机架位支承馄断鶴，支承辘断裂后，造成我公司方面支撐辘换鶴小车拉头断裂，主传动轴滴油润滑罩子损坏，阶梯垫液压缸损坏。
22事故原因分析（1）轧车昆断裂位置分析。
烫馄后正式轧制的钢锭为21t的无冒口钢锭，钢锭尺寸为上端1660X800mm,下端为1620X732mm,材质为Q345B,开轧温度为1250°C,最后道次轧制温度950°C,轧制20道次后，发现下机架位轴承座移位上翘，停机检查发现下机架位支承馄断车昆，断裂而整齐且垂直于轴线, 断裂位置基本位于中部左右，距棍身操作侧端而长度为2173mm左右。
热轧支承辊剥落问题根本原因分析及使用建议
热轧支承辊剥落问题根本原因分析及使用建议热轧支承辊剥落问题根本原因分析及使用建议■王维宁，赵学文我公司为客户热轧生产线提供的一只支承辊，辊身直径1461.02mm，客户反馈在某次轧钢时有异响，拉出后该辊的辊身发现有剥落。
通过现场勘察、支撑辊使用情况调查，对支承辊剥落问题进行根本原因分析，并根据分析结果为客户提供现场使用建议。
1. 现场勘察情况根据现场仔细勘察、测量，剥落处位于辊身中部至非字端（传动侧）辊身边部（见图1），范围约900mm（轴向）×800mm（周向），剥落断面中部有两个平滑的带状裂纹通道区域，均约100mm 宽。
①通道距辊身端部约500mm，②通道距辊身端部约300mm。
两条通道区域两侧有一个分界线，分界线及外侧较为粗糙，距辊面深度在25～30mm，条带上可以看到部分不太明显的疲劳扩展条纹，分布着比较经典的一圈一圈的“贝状纹（海滩样）”疲劳扩展条纹，这是每一阶段裂纹前沿轮廓留下的痕迹，贝状纹指示的两条裂纹通道的扩展方向均朝上，与支承辊在机旋转方向相反。
②通道色泽相对发灰、发黑，表面有一薄层氧化腐蚀产物。
在剥落断面同侧的未剥落辊面上发现A、B两处表面裂纹区域，如图2、图3所示。
A区域位于剥落断面对面，距辊身端面385mm，范围100mm（轴向）×185mm（轴向），该区域内上方三处较小表面裂纹呈现“︿”形，“︿”形指向方向与裂纹通道扩展方向一致，下方有一条较长半弧形与轴向的竖直状组成的复合开口裂纹，根据裂纹交汇特点，竖直形裂纹为首先形成的主裂纹，该裂纹应为轧制事故造成的挤压裂纹。
B区域位于剥落断面上沿约400mm处，范围100mm （轴向）×185mm（轴向），距辊身端面100mm。
B区域有多处轴向小裂纹，裂纹密集处成带状，局部呈网状，此种裂纹为典型的热冲击裂纹。
根据着色显像，B区域下方较长的显像条带疑似为擦伤（硌痕），同时B区域下方有一小硌坑。
经超声波检测确定：外露①裂纹通道沿辊面下未剥离的裂纹通道与A区域相连，可确定A区域为①裂纹通道的起源，外露②裂纹通道沿辊面下未剥落暴露的裂纹通道与B区域相连，B区域为②裂纹通道的起源。
对热轧机轧辊断裂原因的分析
对热轧机轧辊断裂原因的分析【摘要】本文对产生热轧机轧辊断裂的原因、部位进行了分析，提出了减少或预防轧辊断裂的措施，供同行参考。
【关键词】轧辊断裂；原因；措施0 前言热轧机生产线，具有精度高、检测系统完善等特点。
但热轧机组轧机较多，因此轧辊消耗较大，同时为了提高轧机的生产率，已进行了大量的尝试来改善设备性能和轧制工艺，特别对热轧机轧辊的断裂做了许多有益的研究，但是轧制条件变得愈加苛刻，并且随着产量的不断增加，轧辊断裂现象还时有发生，不但造成经济上的直接损失，还由于断辊停产，减少了产量，增加了热轧废品，增加了能源消耗，因而增加了总成本。
因此研究轧辊断裂的原因，并采取有效的预防措施，对降低成本，提高经济效益有非常重要的意义。
1 产生轧辊断裂的理论原因轧辊断裂是轧辊损坏的一种严重形式，而且处理时间长，影响生产。
轧辊断裂的原因有两种：一种内在原因，由于轧辊本身的内在缺陷造成，如夹杂等造成断裂；另一种是外在原因，由于轧制工艺条件和使用造成。
残余应力及热冲击断裂,轧制开始，轧辊与高温轧件接触，在轧制过程，轧辊表面温度高，而芯部温度低，在芯部产生合成拉应力，当超过极限时，芯部产生裂纹和断辊；疲劳裂纹扩展为断裂，轧辊上的裂纹受弯曲应力的作用，会沿着一条较深的裂纹扩展，继续轧制裂纹会迅速扩展，达到极限，会发生断辊。
使用原因，轧制钢类强度过高，或低温钢、黑头钢等易造成事故，轧制盲目加大压下量以减少道次，闭水轧制后，过快给冷却水，或冷轧薄板时，轧辊压靠力过大，扭矩大于轧制力矩，启动轧机可能扭断轴头。
2 轧辊断裂的具体部位及原因分析2.1在轧辊辊身处断裂。
从断裂现象看断裂部位绝大多数在辊环处，断裂截面为不规则的斜面或垂直截面。
断辊原因有以下几个方面：轧辊质量，工作辊与高温板坯直接接触，并承受各种载荷，因此要有良好的耐热性，如果轧辊辊身硬度随轧辊温度升高而降低的幅度较大时，说明轧辊的耐热性较差，将严重影响轧辊的整体性能；从轧制条件看要求轧辊还应具有良好的耐磨性和适当的硬度和强度。
2250线热轧酸洗板质量问题及解决措施
高强酸洗板由于规格薄，轧制力大，在生产 时必须使用热卷箱才能减小中间坯的尾部温降， 但在生产时经常出现上表面严重氧化物压入的情 况。由于该缺陷只有在使用热卷箱时出现 ，初步
··
2019 年第 3 期
氧化铁皮压入是热轧轧制过程中最常见的一 种表面缺陷，生产过程中除鳞设备状况不良或轧 制工艺不当，都有可能产生氧化铁皮压入缺陷。 热轧板的生产过程中，从板坯加热至卷成钢卷， 在带钢表面会形成以下四种典型氧化铁皮：
a. 在加热炉内生成的初生氧化铁皮。 b. 在粗轧机组和中间辊道上生成的二次(再 生) 氧化铁皮。 c. 在精轧机组中生成的三次氧化铁皮。
LYS Science-Technology& Management
判断该缺陷是中间坯在热卷箱卷取过程中带钢表 压入带钢表面所致。选取有凹坑缺陷的试样进行
面与辊道或花架等接触，辊子表面磨损或粘钢后 扫描电镜观察(见图3)，另选取机架框架上的结垢
压印到中间坯表面，精除鳞无法去除，经精轧机 物进行能谱分析(见图4)，发现凹坑中成分（见表
轧制形成这种擦伤性氧化铁皮压入的缺陷。现场 1）与机架上的结垢物成分（见表2）一致。
检查也发现热卷箱弯曲辊辊面状况较差，确实存 措施 2.2.2
在粘钢情况。
a. 加强机架间的清理工作，一般在生产酸洗
为减少这种擦伤氧化铁皮压入造成的缺陷， 板前或者利用检修停机时间进行轧机机架的清理，
在每次生产前应检查弯曲辊辊面情况，若有异常 彻底去除机架框架上的氧化铁皮结垢。
动导致粘接在设备上的积灰或氧化物结垢掉落到 带钢表面，经轧制后压入带钢表面产生的。反查 表检系统可以发现大多数异物压入位置在带头 20 m左右，严重的还有周期性，周期在2.4m左右， 因此判定头部凹坑是精轧后机架上的异物掉落后
热轧带钢边裂原因分析
DW H# 低倍检验 为了对钢坯进 行 质 量 判 定 ! 对同批的连铸坯进 行了低倍热 酸 蚀 宏 观 检 验 ! 其 低 倍 组 织 见 图 !" 从 柱 状 晶 粗 大! 皮 下 裂 纹 #W 角 图 ! 中可以看出 ! , 级! 部裂纹 )W 中心裂纹 ! 级和非金属夹杂 #W ,级! ,级" 可见 ! 连铸坯存在着一定的低倍组织缺陷 "
锯齿状 " 有的已经氧化呈现锈斑 " 且裂纹向内延伸 ’ DW D# 化学成分分析 钢的化学成分不仅影响钢的性能 " 也使其显微组 织有所差异 " 笔者将大包取样测得的化学成分与其轧 制后的带钢的化学成分进行对比 " 结果列于表 # ’ 从表 # 中可以 看 出 " 中间包的含碳量与轧制后 钢卷的含量不同 " 轧制后钢卷的含碳量明显要低 " 且 低于该种钢的国标最低值 "W " [\ ’
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质量控制
化学成分分析及金相检验等方法 " 对出现边裂的带钢卷进行了解剖 摘 # 要 !采用低倍组织试验 ! 分析 # 结果表明 " 钢坯的内在缺陷 ! 加热温度偏高及加热不均匀是产生边裂的主要原因 #
关键词 !边裂 $低倍组织 $显微组织 $夹杂 $粗晶 $脱碳 $过热 中图分类号 ! ! # ’ ( # ) !### 文献标识码 !*### 文章编号 ! # " " # + ) " # ! ! " " ) # ! + " [ ! $ + " )
轧机上断辊的原因分析
断裂原因一、脆性断裂，此类轧辊断口形状较为平整，断口周围辊身表面较为齐整;二、韧性断裂，此类轧辊断口形状多呈"蘑菇头"状，断口附近的辊身均成粉碎状破碎。
将二者比对发现，此次断辊事故的断辊形式为韧性断裂。
脆性断裂和韧性断裂都是因为轧辊应力超过芯部强度造成的。
其产生原因与轧辊本身残余应力，轧制时机械应力以及轧辊热应力有关，特别是当辊身的表面和芯部的温差大时更容易产生。
这种温差可能由不良的辊冷却，冷却中断或在新的轧制周期开始时轧辊表面过热引起。
轧辊的这种表面和芯部间的巨大温差引起较大的热应力，当较大的热应力，机械应力以及轧辊的残余应力超过轧辊的芯部强度时引起断辊。
例如，轧辊表面和芯部间的温差在70℃时轧辊会增加100MPa的纵向热应力，温差越大，增加的热应力越大。
与产生脆性断口的轧辊相比较，产生韧性断口的轧辊的芯部材料韧性更好，更不容易出现断裂。
导致轧辊失效的应力共有四种：一、制造过程中的残余应力;二、轧制过程中的机械应力;三、轧制过程中轧辊的组织应力;四、轧辊内外温差造成的热应力。
如果是因为制造残余应力过大产生断裂，断辊通常发生在轧辊初始上机使用的前几次，且为开轧的前几块轧材。
此次断裂的轧辊已经上机轧制了四次，工作层消耗了14mm，因此不应是因制造残余应力形成的断裂。
如果是因为机械应力产生的断裂，需要很大的机械应力。
经粗略计算，如此大截面的高铬铸钢轧辊若被机械应力拉断，则需要100MN 以上的拉力，对于该轧辊工作的轧机来说这是不可能的。
轧辊受力最大的部位是传动端辊颈，如果材料的力学性能指标不足，正常轧制情况下首先损坏的是传动端辊颈。
从实际轧制和断辊情况来看，不是由于机械应力造成辊身断裂。
对组织应力影响最大的就是外层组织中残余奥氏体含量。
残余奥氏体在轧制温度，轧制压力和水冷的交变作用下，发生奥氏体向马氏体或贝氏体的转变，由于奥氏体的比容小，而马氏体的比容大，因而在组织转变的过程中伴随着体积的膨胀，会致使轧辊的工作层产生更大的压应力，芯部产生更大的拉应力，芯部应力一旦超过材料的强度，必然造成轧辊断裂。
轧辊失效分析
轧辊缺陷引发失效有三个原因：制造商轧机轧辊维护及管理（管理指磨辊）失效后数据收集要了解：1. 事故段的轧制压力，电压，水压等2. 事故发生时的操作情况3. 轧制废品种规格4. 对最后轧制的板卷暂时保存用于对事故产生原因分析失效分析要点1.辊身剥落为CVC形态，基本为表面缺陷较垂直延伸至结合层，四周快速发展2.剥落区一侧垂直，另一侧逐步过渡至表面，基本剥落区为出口3.多处小块掉肉，掉肉面为棘齿形态，是硬块疲劳裂纹造成4.弧形掉肩通常是支撑辊倒角设计不合理5.断口端面由内向外四周散射，是心部缺陷或强度不够造成的断裂6.近辊身端部环形剥落且在环形带为多元发展源，单侧异常超负荷制造厂轧辊质量引发事故分析元宝形大剥落1.结合层严重非金属夹渣引起的轧辊剥落蜂窝状且色发黑为非金属价夹渣：如，钢水渣，耐火砖，测温管等辅助材料的掉入大块的非金属夹渣只要存在于复合辊的结合层2.金属夹杂引发轧辊剥落剥落后表面发亮成块状，颗粒状：金属原料没有充分熔化，或非原料的金属夹入3.异常发展引发断辊（内部金属夹杂）微小的轧辊夹杂早期在辊身暴露会使轧制的板材产生凸块，使钢材表面质量受到影响4.辊身硬度不均匀形成裂纹—裂纹平行，斜纹，不规则如果裂纹未能磨削干净，会使裂纹扩展5.应力造成轧辊开裂，裂纹环带有的可贯穿整个轴向和颈开裂内应力过大引起的断辊和开裂内应力造成轧辊使用中轴向爆裂为两半（中心向四周扩撒）由于过大的残余内应力，径向断裂多从心部成中心附件，显示放射状痕迹，断面垂直于轧辊轴心，断面起源常位于辊身辊身表面和心部的最大温度差有关---产生残余应力危害：运输中爆裂在磨削过程中爆裂在使用过程中发生爆裂（处理时间长）制造商在热处理，调质处理后的严格按工业技术程序执行，出厂前做应力测试，以消除内应力。
可以买回新辊，放仓库先释放应力。
首次使用的轧制周期不要过长6.黑斑：石墨球化不良铸造时浇铸时间，速度不当造成元素分布不均匀引起7.内部缺陷扩展，引发大的剥落，剥落处可看见一处原地向四周发展预防：结合层缺陷，用UT测试8.工作层厚薄不均匀引发剥落，工作层(精轧)余量8MM, 但实际工作辊余量还要大些9.结合层碳化物平行发展引发轧辊轧制事故10.工作层强度降低（原因：石墨比较大）11.辊颈抗拉强度低造成断辊（牛眼状铁素体，保证轧辊强度）12.辊颈铸接不良，辊颈折断13.卡刚，异物掉入引发大剥落（轴向，径向产生裂纹）14.粘钢引起掉肉。
2250CVC热连轧机工作辊辊形改进与应用
确定的情况下，辊形成为带钢板形控制最直接、最有 效的手段之一[1−2]。连续可变凸度 CVC 技术最突出的 特点就是可连续改变辊缝凸度，一套轧辊就能满足不 同轧制规程的凸度要求，因而在宽带钢冷、热连轧机 等得到广泛应用[3−6]。需指出的是，1999 年后国内引 进的 18 套热连轧机中，13 套热连轧机均为四辊 CVC 轧机机型。国内外研究者对 CVC 的辊形设计方法进
由式(2)可知，辊缝凸度与 a1 无关(a1 可以轧辊轴 向力最小[10]或轧辊辊径差最小确定，生产实践中多以 轧辊辊径差最小作为设计判据[6−9])，且辊缝凸度与轧 辊轴向移动量 s 呈线性关系。设轧辊轴向移动的行程 范 围 为 s ∈[−sm , sm ] ， 相 应 的 辊 缝 凸 度 范 围 为 CW ∈[Cn , Cm ] ，分别代入式(2)有
第5期
魏钢城，等：2250 CVC 热连轧机工作辊辊形改进与应用
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仅 1 100 mm 左右，“箱形”的形状与轧制单位编排 有关。
与 2 050 热连轧机 CVC 工作辊磨损[5, 12]相比， 2250 热连轧机 CVC 工作辊磨损形式具有相似性，但 磨损更严重，且“箱形”磨损中心位置发生明显偏移。 为此，进一步分析了 2250 热连轧机工作辊窜辊分布规 律。对现场采集到的 2005 年 12 月 11 日至 2006 年 3 月 20 日所轧 41 547 个钢卷实际窜辊位置的数据进行 分析，得到 F5 架 CVC 工作辊实际窜辊位置分布比率， 如图 3 所示。图 3 中，横坐标为窜辊位置分布，纵坐 标 η 为在窜辊分布各位置所轧钢卷数占统计轧钢总卷 数的百分比。
1—上辊上机前；2—上辊下机后； 3—下辊上机前；4—下辊下机后 图 1 2250 热连轧机 F5 架 1 个轧制单位服役期的
2250热轧生产线粗轧机R2主传动轴断裂事故分析与改进措施
项 目
轧 机 侧 电 机 侧
４ ０８３ ４ ０８３
６ ５００ ４ ９９１ １０ １１０ １４ ３８０ １ ３１６ ６ ５００ ４ ９９１ １０ １１０ １４ ３８０ １ ３１６
４．５ ４．５
霎 霎褰噪 ／
系数 系数
１０ １０
６ ５００ ３．５８ ７．９２ ≤ ４５ ６ ５００ ３．５８ ７．９２ ≤ ４５
１ Ｒ２主 传 动轴 介绍
２２５０热 轧生产 线粗 轧机 Ｒ２是整 条轧线 的核 心设备 Ｊ，粗轧机 Ｒ２主传 动轴 出现故 障停 车， 全线必 须停 产 ，其 他设 备无 法替代 它 的功能 ， 自 从 ２２５０热轧 生产线 于 ２００８年投 产 以来 ，共 发 生 几次 因粗 轧机 Ｒ２主 传 动轴 出现故 障 ，造 成 全 线 停产 的设 备事 故 ，但 最 严 重 的 一 次 是 ２０１０年 ５ 月 ２２ 日粗 轧 机 Ｒ２主传 动轴 焊 口开 焊 ，造 成 停
首 钢 京 唐 钢 铁联 合 有 限 责 任 公 司 （简 称 首 钢 京唐 公司 ）２２５０热 轧 生 产 线是 由德 国西 马 克 公 司设 计并技 术 总负责 ，具有 当今世 界先 进水 平 的生产 线 ，热轧 带钢 生 产能 力 为 ５５０万 ｔ／ａ，带 钢 的厚 度 为 １．２～２５．４ ｍｉｌｌ、宽度 为 ８００～２ １３０ ｉｎｎ，主要 轧制 钢种 有 优 质 碳 素 结 构 钢 、超 低 碳 钢 、桥 梁钢 、管 线 钢 、双 相 钢 、ＴＲＩＰ钢 （相 变 诱 导 塑性 钢 ） 和 耐 候 钢 等 ， 目前 首 钢 京 唐 公 司 ２２５０热轧 生产 线 的各 项 经 济技 术 指 标 已 经 达 到 设计 水平 。Ｊ。
Hale Waihona Puke ～ 过 渡 轴 轴 套
热轧支承辊剥落问题根本原因分析及使用建议
据 分 析 结 果 为 客 户 提 供 现场 使 用
建议。
形， “ 一” 形 指 向方 向与 裂 纹 通 道 扩 展 方 向 一致 ，下 方 有 一 条 较 长半 弧 形 与 轴 向的 竖 直 状 组 成 的 复 合开 门裂纹 ，根 据 裂 纹 交 汇 特
面 上 发 现 、Ｂ两 处 表 面 裂 纹 区
域 ，如 图２、图 ３ 所示 。 区域 位
处 轴 向 小 裂纹 ，裂纹 密 集处 成 带
状 ，局 部 呈 网状 ，此 种 裂 纹 为 典
型 的 热 冲 击 裂 纹 。 根 据 着 色 像 ，Ｂ区域 下 方较 长 的 显 像 条 带
ｌ ４ ６ １ ． ０ ２ ｍｍ，客户反馈 在某次轧
裂纹 ，该 裂纹 应 为轧 制事 故 造 成 的 挤 压 裂 纹 。Ｂ区 域 位 于 剥 落 断
面上 沿 约４ ０ ０ ｍｍ处 ，范 围 １ ０ ０ ｍｍ （ 轴 向 ） ×１ ８ ５ ｍ ｍ （ 轴 向 ），
② 裂纹 通 道 的 起 源 与客 户方 面 自 己 检 测 的 结 果 一 致 。 辊 面 下 未
纹 未 发现 及 漏检 的 可 能性 。
由 于 支 承 辊 在 机 工 作 时 承 受
法 向 的 接 触 应 力 、 切 向 的摩 擦 力 和 剪 切 应 力 ，以 及 本 身 存在 的 残
另 外 ，Ａ表 面 裂 纹 区 域 下 部
周 边 有 打 磨 痕 迹 ，无 法 确 定打 磨 前 有 无 硌 痕 、色 泽 异 常 等表 面 异 常 情 况 的 存 在 。 客 户 反映 此 处 硬 度 偏 低 。 现 场 初 步 确 定 ，现 状 辊
剥 离暴 露 的 裂 纹 通 道 距辊 而 最深
热轧钢带边裂形成原因分析及控制
热轧钢带边裂形成原因分析及控制摘要：文章主要是采用到宏观检验、金相检验等的方式分析了热轧钢带边裂的原因，通过分析可知铸坯存在着原始表面裂纹等的缺陷，是导致热轧钢带边裂的主因素。
关键词：热轧钢带；边裂；显微组织；夹杂；粗晶前言热轧钢带边裂是热轧生产过程中最常见的一种质量缺陷，同时也是有关人员应当关注和解决的质量问题。
热轧钢带边裂问题的存在会影响到企业的发展，造成企业的经济损失，为此有关人员应当对其边裂的形成进行分析，采取到针对性的解决措施，才能够为企业的发展奠定良好的基础。
1试样的制备及试验方法对产生边裂缺陷的钢卷进行宏观检验ｆ１１，观察边裂部位的裂纹形态、分布、尺寸等。
边裂钢带上有缺陷的部位截取金相试样，研磨、抛光后在金相显微镜观察裂纹的形态及分布，腐蚀后观察组织状态、晶粒度、脱碳层。
利用扫描电镜观测钢板表面裂纹内部情况，通过能谱分析填充物及内夹杂物的具体成分。
2检验结果2.1宏观分析从宏观上看囝，存在边裂的钢卷边部参差不齐，一侧或两侧的边部呈连续或间断的树皮状或严重的锯齿状，侧边附近的表面伴有不规则的裂纹。
现为山东泰山钢铁集团新材料研究所助理工程师，从事金属材料检测分析工作。
近的两轧制表面有沿轧制方向分布的细长裂纹，这种细长的裂纹宽度在0.1-0.5ｍｍ，两轧制表面整个宽度方向都有沿轧制方向分布，长度一般在3-100mm范围内，两平行裂纹的间距在４～８mm。
2.2金相检验边裂检验在有严重破边缺陷的钢板上，分别在缺陷处取样，磨制成金相样观察，发现缺陷处有大量的裂纹，裂纹及其分支向里延伸，裂纹内充满氧化铁。
裂纹基本上都是由钢板边缘向板内延伸。
试样经硝酸酒精腐蚀后，发现裂纹附近的组织与其它正常部位的组织明显不一样，晶粒粗大，并有较明显的变形特征，还有明显的流线，裂纹附近有晶粒不均现象。
边裂的尾端存在晶界氧化和内氧化。
表面裂纹带钢轧制表面上密集分布的裂纹裂纹可见深度一般在0.1～0.4ｍｍ，有些裂纹内部有分支细小裂纹向里延伸，裂纹内充满氧化铁。
热轧带钢轧辊破坏原因分析
热轧带钢轧辊破坏原因分析轧辊包括工作辊和支承辊，是轧机的关键零件之一，装在轧机牌坊窗口当中。
在热轧带钢生产中，轧辊的消耗量很大，尤其是工作辊，它始终与红热钢坯直接接触。
因此，找出轧辊的损坏原因并做出相应的解决措施，提高轧辊寿命，降低辊耗，是轧机制造商和用户都十分关注的问题。
在实际生产过程中，轧辊的破坏形式主要有轧辊磨损、轧辊裂纹、轧辊剥落及轧辊断裂等。
轧辊磨损轧辊磨损与其他磨损在形成机理上相同。
从摩擦学角度来讲，可理解为轧辊宏观和微观尺寸的变化。
一般讨论的轧辊磨损，包括宏观磨损和微观磨损，具体表现为轧辊直径的缩小。
然而，轧辊磨损在几何和物理条件上与一般磨损又有差别，如轧辊上的某点与轧件周期性接触；轧件上的氧化铁皮作为磨粒进入辊缝；冷却液和润滑液的作用以及热的影响等。
因此，在实际工作条件下轧辊磨损的因素很复杂，根据其产生的原因可分为以下几种：（1）机械磨损或摩擦磨损。
工作辊与轧件及支撑辊表面相互作用引起的摩擦形成的磨损。
（2）化学磨损。
辊面与周围其他介质相互作用，造成表面膜的形成与破坏的结果。
（3）热磨损。
在工作状态下，轧辊因高温作用其表面层温度剧烈变化引起的磨损。
1 工作辊磨损工作辊磨损主要是由工作辊与轧件及工作辊与支撑辊之间的相互摩擦引起的，这种摩擦包括滑动摩擦和滚动摩擦，其磨损主要发生在与轧件相接触的部位。
在生产过程中，由于带钢在轧机间形成活套，以致增大了带钢对上辊的包角，增加了接触面积的压力；带钢上表面再生氧化铁皮的滞留也增加了上辊的磨损，因此，上辊比下辊的磨损量大。
由于传动端与电机连接，因振动之故，传动侧的磨损量比换辊侧的大。
2 支承辊磨损支撑辊磨损主要是与工作辊的相对滑动和滚动造成的。
工作辊表面的炭化物颗粒将支撑辊表面的金属微粒磨削下来，使支撑辊产生磨损。
其磨损量的大小与轧辊的材质、表面硬度及光洁度、辊间压力横向分布、相对滑动量和滚动距离等因素有关。
实践证明，由于夹带大量氧化铁皮的冷却水作用在辊面，致使下支撑辊工况条件差，从而加速了轧辊的磨损。
2250热轧板厂精轧机鼓形齿接轴故障分析与改进
涟钢科技与管理 2018年第2期·47·2250热轧板厂精轧机鼓形齿接轴故障分析与改进刘国钊（涟钢机动设备部）摘 要 针对2250热轧板厂的精轧机主传动鼓形齿式接轴使用缺陷，对其运行中出现的接轴油盒损坏漏油、进油环抱死断裂、接轴整体稳定性差等情况进行详细分析。
通过对接轴的持续改造，将油盒式稀油润滑结构改造成内循环式稀油润滑结构，接轴整体使用稳定性显著提高，设备故障率大大减低。
关键词 精轧 油盒 抱死 内循环 稳定性 改造现代冶金生产的先进技术需要大型、高效、高精的轧制设备，因此给相关备件产业提出了新的挑战。
对于板坯热轧连轧精轧机组而言，由于主传动轴是整套连轧设备的关键传动部件，其性能与质量与板带产品的产量和质量有着直接的关系，其技术要求越来越高。
我公司2250热轧板厂精轧区域主传动7架精轧机位于高压水除磷后，用于将粗轧机组送来的中间板坯轧成成品带钢。
轧机的主传动是由主传动电机通过鼓形齿联轴器、主减速机、鼓形齿中间接轴、齿轮机座和鼓形齿接轴传动到工作辊(如图1)。
在使用过程中，鼓形齿接轴因其本身结构缺陷、制造加工等原因而发生较多故障，对生产造成了很大影响，为了降低故障，对其结构等进行针对性改进。
图1 2250热轧板厂主传动布置图2 鼓形齿接轴结构简析精轧机鼓形齿接轴结构如图2，主要由辊端组件、轴组件、齿端组件组成。
当动力由齿端减速机出轴输入至齿端组件，经由鼓形齿依次传递至轴组件、辊端组件，同时内外齿沿齿面摆动，从而实现扭矩传输并同时满足摆角调整要求。
3 精轧机鼓形齿接轴的故障与分析我公司2250热轧板厂精轧鼓形齿式接轴采用油盒式稀油强制润滑的方式，其过程是：润滑油通过进油环从中间轴右侧的软管进入，通过中间轴体内的空腔分别进入右侧的齿轮箱端齿轮副、左侧的轧辊端齿轮副进行润滑。
其中，左侧的轧辊端齿轮副的润滑油流入外置回油装置后流回总润滑站。
自投产以来，两端齿轮副运行平稳，更换周期约为18个月，主要原因是稀油对齿部润滑充分，同时带走了齿轮啮合产生的热量和细小铁屑，起到了很好的润滑和保护作用。
精轧机接轴中辊端轴套断裂分析
精轧机接轴中辊端轴套断裂分析
杨 晓红 ，张建
摘要 ：通过 对 宏 观断 口观 察 、化 学成 分 分析、 齿部 取样 金 相 组织 、硬度 检 查 、 力学性 能检 测 等手段 对辊 端轴 套断 裂原 因进 行
了分析 。 结 果 表明 ：齿 面的淬 火硬 化层 不均 匀 齿 面中部 至 齿根部 没有淬 硬层 ，齿部 以 外的 力学性 能 不符 合设 计要 求等 是导
能 、 质量 与 板 带 产 晶 的 产 量 和 质
齿部 单 齿 感 应 淬 火 一噻 齿 （ 其 余
部 位车 、插加 工 ） 。 精 轧 机 接 轴 左 端 的 辊 端 轴 套 齿 部 与 外 齿 轴 套 配 合 传 递 扭矩 ，
裂 后形 态 ，宏 观 ｌ 幻眼 观 察来 看 ，
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有 符直 接 的 关 系 ，其 技 术 要 求 越 来 越 高 ，而 辊 端 轴 套 作 为 精 轧
Ｉ ７ Ｃｒ ２ Ｎ ｉ ２ Ｍ０ 钢 的 要求 。
热连轧精轧工作辊不均匀磨损的产生及对策
热连轧精轧工作辊不均匀磨损的产生及对策以热连轧精轧工作辊不均匀磨损的产生及对策为标题热连轧精轧工作辊是冶金工业中重要的设备，用于将连续铸造的坯料轧制成所需的规格和形状。
然而，在使用过程中，工作辊的磨损不均匀现象经常发生，这给生产带来了很多问题。
本文将探讨热连轧精轧工作辊不均匀磨损的产生原因，并提出相应的对策。
热连轧精轧工作辊不均匀磨损的产生有多种原因。
首先，工作辊的材质和硬度不均匀是造成不均匀磨损的主要原因之一。
由于生产过程中的温度变化和冷却条件的不同，工作辊表面的硬度存在差异，从而导致磨损不均匀。
其次，工作辊的使用频率和工作环境也会影响其磨损情况。
如果工作辊在高温和高压下长时间工作，磨损会更为严重。
此外，工作辊表面的润滑和冷却效果也会对磨损产生影响。
如果润滑和冷却不良，工作辊表面的摩擦和热量无法得到有效的消散，导致磨损加剧。
针对热连轧精轧工作辊不均匀磨损的问题，我们可以采取一些对策来解决。
首先，要提高工作辊的材质和硬度均匀性。
通过改进工艺和技术手段，确保工作辊表面的硬度均匀分布，减少不均匀磨损的发生。
其次，要控制工作辊的使用频率和工作环境。
避免过度使用和过度负荷工作，合理控制工作辊的工作温度和压力，减少磨损的程度。
同时，要加强润滑和冷却措施，确保工作辊表面的润滑和冷却效果良好，减少摩擦和热量的积累，降低磨损的速度。
定期检查和维护工作辊也是减少磨损不均匀的重要措施。
定期检查工作辊表面的磨损情况，及时更换磨损严重的工作辊，避免磨损不均匀导致的生产问题。
同时，加强对工作辊的保养和维护，及时清理工作辊表面的污垢和杂质，保持工作辊的表面光洁和平整，延长使用寿命。
热连轧精轧工作辊不均匀磨损的产生是由于材质和硬度不均匀、使用频率和工作环境等多种原因所致。
为了解决这一问题，我们可以通过改进工艺和技术手段，提高工作辊的材质和硬度均匀性；控制使用频率和工作环境，加强润滑和冷却措施；定期检查和维护工作辊，保持其表面的光洁和平整。
热连轧支撑辊剥落的原因分析
3. 2 加工硬化对支撑辊剥落的影响 支撑辊始终与高硬度的工作辊或中间辊保持滚
动接触 ,辊面承受周期性接触压应力 。周期性的滚 动接触应力常会在支撑辊表面产生加工硬化层 ,当 硬化程度增加的应力值与轧制应力叠加后超过材料 的屈服极限时 ,就会出现微裂纹 ,继而扩展产生剥 落 [ 2 ] 。随支撑辊要求硬度的不同 ,导致剥落的硬度 升高临界值也不一样 , 一般认为 , 对于硬度超过 HSD65的支撑辊 ,加工硬化硬度增加值超过 HSD3 就有剥落的危险 。 3. 3 磨损对支撑辊剥落的影响
磨削完毕后再次检测辊面硬度以确认加工硬化层是否修磨干净要求达到前次上机时的硬度并记录硬度检测值疲劳裂纹采用磁粉渗透或超声波探伤检查进行辊面表层及表层以下微裂纹的无损检测确认疲劳裂纹和皮下裂纹清除干净并适当增加修磨量去除疲劳层由于支撑辊在机使用的周期长因此在修磨时一定要把疲劳层彻底去除在实际生产中通过不断地努力和摸索mm支撑辊的剥落明显减少辊身两端倒角辊身两端修磨合适的倒角或大圆弧复合倒角可有效降低辊身端部接触应力避免掉肩的发生且做到新上机和每次修磨时都严格修磨有效地防结语支撑辊长期与工作辊滚动接触长期的滚动接触使辊面产生接触疲劳裂纹微裂纹扩展最终造成辊身剥落
图 3 不同的倒角设计应力集中图
图 4 推荐使用倒角图
图 5 推荐使用倒角图
(下转第 27页 )
第 1期 王进华 ,等 :制造企业 B / S结构 CRM 系统的研究
27
可以进行几乎所有的需求 ,诸如购买 、付款 、寻求服 务支持 、查询产品与服务目录 、查询订单状态等等 , 甚至可以与呼叫中心联系在一起 ,最大程度的满足 客户需求 。
目前国内许多制造企业已经成功实施了 ERP 系统 ,为了进一步提高企业的信息化管理水平 ,将 CRM 系统与 ERP系统集成起来协同工作将成为企 业必须面对的问题 ,即企业应用整合 ( EA I) 问题 。 EA I需要从 3个层次上进行整合 ,首先是数据层的 整合 ,这是 EA I的起点 ;其次是业务功能的整合 ,可
粗轧辊断裂原因分析
粗轧辊断裂原因分析
我公司为贵公司生产的热轧带钢粗轧辊在上机使用时断裂。
我公司相关技术人员已到现场。
经分析，断辊原因是由几方面因素综合作用。
一、由于贵公司轧钢急需轧辊，该轧辊送到后没有经过时效，轧辊本身应力没有消除净，造成断裂。
二、断辊发生时正逢冬季低温天气，基础辊温过低，而该辊直径大，半钢材质导热率又低，在开轧第十至十五支刚时，轧辊外部辊温已达正常轧制温度，而轧辊中心部位尚为初始低温阙云太，此时内外温差最大，形成巨大温度差应力，外部压应力内部拉应力，刚好与轧辊原始应力方向一致并叠加。
三、该大直径轧辊应该有六个月以上的自然时效以充分消除应力，但因生产急需未能采用自然时效。
在以上几种因素叠加作用下导致断裂。
建立冬季低温天气时采取措施：
一、新辊上机增加烫辊材数，烫辊时间要合理。
二、保持车间温度，尽量确保基础辊温正常，避免低基础辊温轧辊直接上机。
唐山先隆轧辊实业有限司。
热连轧中间辊道卡阻原因分析
热连轧中间辊道卡阻原因分析
连轧中间辊道卡阻分析
1、热辊操作不当：可能出现操作不当制造压力卡住辊道，从而导致卡阻。
2、操作不当所导致的机械卡阻：因意外滑动、折弯、辊脚垫材受潮变
形或磨损、辊筒上的吊装环磁环受损，都能导致辊道自身机械卡阻。
3、板材质量问题：板材表面凸起、硬塑性变形块，或下拉板材细小变形，都有可能使辊道发生卡阻。
4、辊道温度不足：造成辊道产生不均衡的温度梯度，可以导致卡阻。
5、辊衬磨损：辊衬材料经过长时间的工作，受热形成烧伤组织，被颗
粒磨损，或者板材受热时，都很容易磨损辊衬，也会影响辊道的使用。
6、辊脉维护不良：当机械的操作角度不正确，辊脉端部未经妥善润滑，也会影响辊道的使用，导致出现卡阻现象。
7、装配不良：如果夹紧辊道时，装配不良把辊道夹紧参数调整不正确，则很可能使导致辊道外部变形，并产生卡阻。
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| 工程设备与材料 | Engineering Equipment and Materials
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2019年第1期
2250热连轧精轧支撑辊崩边原因分析
唐 莹，周 庆
（湖南华菱涟源钢铁有限公司，湖南 娄底 417009）
摘 要：文章对涟钢2250热连轧机组粗轧支撑辊崩边原因进行了分析，研究表明支撑辊凸度、配对工作辊倒角、支撑辊表面状况、工作辊窜动及支撑辊辊型都会对支撑辊崩边产生影响，针对以上问题采取有效措施后，没有再发生支撑辊崩边事故。
关键词：支撑辊；崩边；倒角；辊型；凸度中图分类号：TG335.5 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）01-0114-02
作者简介：唐莹（1978—），男，本科，助理工程师，研究方向：防止轧辊氧化膜剥落对带钢表面带来的影响，延长轧制公里数。
1 前言
轧辊是轧钢厂使用量最大的消耗件，它直接与钢坯接触，并促使金属发生塑性变形，对于轧件的尺寸精度、表面质量和板形密切相关[1-2]。
支撑辊承受了绝大部分的弯曲力矩，对于生产的稳定运行，特别是板带钢横断面的板形影响极大[3-4]。
一旦支撑辊发生事故，处理时间长，对生产的影响就大。
同时，由于支撑辊生产成本高，采购周期长，单支价格高，一旦支撑辊发生崩边等事故，轻则损失了支撑辊的使用直径，重则直接导致支撑辊报废，给企业造成极大的经济损失[5-7]。
涟钢2250热连轧投产不久，就发生了粗轧机支撑辊大面积剥落及边部掉块的严重事故，给企业生产带来巨大损失，本文就此对支撑辊崩边原因进行了分析，并有针对性地采取了相应的改进预防措施。
2 涟钢2250热连轧机组
为了调整和优化产品结构，实现企业效益最大化，在“十一五”期间建设一套2250mm 常规热连轧机。
热连轧工程主要设备为两座蓄热式加热炉（预留取向硅钢高温加热炉）、一架带大立辊粗轧机、热卷箱、转鼓式飞剪、七架精轧机、轧后控冷系统、三台卷取机，生产规模441万t/a 。
2009年9月正式建成投产。
2250mm 常规热连轧机主要生产钢种有碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢、IF 钢、耐候钢、焊接气瓶用钢、压力容器及锅炉用钢、中高牌号无取向硅钢、取向硅钢、船板、管线钢、汽车面板及热轧双相钢等。
3 轧辊崩边事故
2017年4月26日涟钢2250热轧板厂轧钢车间在磨削粗轧工作辊时，发现下工作辊辊传动侧存在角部剥落现象，对应的辊号为GC01018。
另外发现前一次下线的工作辊传动侧角部也存在剥落现象，对应的辊号为GC01019。
具体剥落形貌如图1所示。
针对GC01018和GC01019两支下粗轧工作辊剥落情况，利用换辊时间抽出在线使用的凹辊XT01023进行检查，使用2.3万t 左右时拉出检查时，发现下辊传动侧出现轻微角部剥落，下线。
下线后新换粗轧工作辊为平辊，对应辊号为
XT01025，利用换辊时间抽出下辊进行检查，到使用末期下线时，发现下辊传动侧也存在轻微角部剥落，轻微角部剥落的形貌如图
2所示。
总共出现4支工作辊剥落，均为下辊传动侧角部剥落。
图1 粗轧工作辊角部剥落形貌
图2 粗轧工作辊角部轻微剥落形貌
4 影响因素及原因分析
4.1 凹形辊使用情况
粗轧工作辊原设计辊型不是凹形辊，但从2017年1
月份开始，突然出现了中间坯在粗轧机轧制过程中跑偏严重且呈镰刀弯的现象，操作工通过调平值及负荷分配调整一度无法调节过来，给生产造成较大的影响。
鉴于此，为了防止中间坯跑偏，2250热连轧技术人员决定采用粗轧工作辊凹形辊进行试验，粗轧工作辊凹形辊的开始使用时间为2017年3月14日，截止至5月30日，共使用凹形辊7次，其中-80um 的辊型使用1次。
每次的使用后楔形和传动侧角部剥落情况如图3所示。
共剥落四次，其中三次为在线时为凹形辊时剥落，另外一支为在线时平辊剥落，但前期使用过1次-80um 的凹形辊。
4.2 工作辊倒角情况
工作辊原设计要求边部有倒角工艺以防止应力集中，倒角工艺为距边部25mm 处车削15，后按R2进行倒角。
工作辊剥落前均为直角，无倒角工艺，如图4所示。
4.3 下支撑辊辊面状况
拉出下辊时，下支撑辊可见明显氧化铁皮压痕。
其中工作辊和支撑辊传动侧压痕密度远大于操作侧，如图5所示。
传动侧氧化铁皮压入密度大，导致传动侧辊间应力大，传动侧氧化铁皮压入量多的问题须持续跟踪确定问题点。
Engineering Equipment and Materials | 工程设备与材料 |
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图3 粗轧工作辊凹形辊使用情况
图4 工作辊设计倒角
图5.
下支撑辊辊面状况
图6 原设计支撑辊辊型
4.4 工作辊窜动
从理论分析来看，辊间压力尖峰通常情况下距离两侧100mm 左右，考虑传动侧和工作侧计算条件对称的情况下，上下辊、传动测与操作侧的接触压力峰值位置及大小一致。
但目前粗轧工作辊窜动情况为上辊往操作侧窜出40mm ，下辊往操作侧窜出28～30mm ，这对于传动侧辊间压力间峰是有害的。
为消除工作辊窜动问题，需及时更换粗轧工作辊锁紧块和对粗轧机进行精度测量并调整间隙，消除轧辊交叉。
4.5 支撑辊辊型
原设计支撑辊RM-VCR2辊型为凸度0.23mm 外加辊身两端各磨削100mm 长的倒角，倒角高度为半径2.27mm ，倒角总高度2.5mm （半径），如图6所示，这有利于消除辊间压应力。
但实际的支撑辊的辊型为平辊加边部双重倒角，无凸度且倒角比设计倒角小0.5mm ，不利于消除边部辊间压应力。
针对该问题，重新调整磨削辊型，按设计辊型磨削支撑辊。
根据凹形辊试用情况，目前楔形命中率由原86.7%提升至94.8%，改善显著，有利于改善跑偏和后续轧制状态。
此次凹形辊和平辊发生下辊传动侧角部剥落问题，近期工作辊试用凹形辊为此次问题的诱发因素，但导致下辊传动侧边部疲劳破坏的根本原因为以上多个因素的综合作用，需系统考虑。
5 改进措施
针对支撑辊崩边原因，采取4点改进措施：（1）优化工作辊的倒角；（2）减少支撑辊下辊传动侧氧化铁皮压入；（3）优化支撑辊磨辊曲线；（4）通过精确测量后调整工作辊轴承座上垫片厚度及粗轧机牌坊上垫板厚度，有效改善工作辊窜动。
自采取措施之后，没有再发生一起支撑辊崩边事故，取得了良好的工程应用效果。
参考文献：
[1]李立新,刘建洋,袁翔,等.CSP 生产线高速钢轧辊温度场
有限元分析,武汉科技大学学报,2014,37(2):121-124.[2]徐光,熊俊伟,刘显军,等.温度对轧辊磨损测量结果的影
响[J],特殊钢,2006,27(3):44-45.[3]徐光,张黄强,刘显军.CVC 轧辊热凸度模型研究[J],冶金
设备,2006(5):35-37.[4]陈加丽.热轧支撑辊凸度曲线设计与应用[J],科技创业家,
2011(4):117-118.[5]赵肖飞.支撑辊辊面剥落分析及控制措施[J],酒钢科技,
2012(3):234-237.[6]陈茂敬,王俊海,亓俊鸿.热轧支承辊脱肩原因及预防措施
分析[J],大型铸锻件,2009(2):11-12.[7]穆海玲,张爱华,裴新,等.热轧支撑辊破损失效原因分析
研究[C],中国钢铁年会,2003:317-318.。