轧机支撑辊断裂.doc

CL0502-轧机支撑辊断裂

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，体现轧辊材料的选择、轧辊的失效形式、轧辊的维护使用等知识点和岗位技能，与本专业轧钢机械设备课程轧辊及其维护使用单元的教学目标相对应。

(4)全面复习所学知识，并将知识转化为综合能力。

案例建议的

6~8学时

教学时间

案例的操作

现场调研、问题讨论、点评、案例分析、讲授、课堂练习、大作业。（图片）

演示

本案例教学可实现现场案例与所学轧辊失效方面的知识有机结合，将书本知识转化为轧案例点评

辊的维护使用工作能力，培养了学生的分析问题、解决问题的能力。

轧机支承辊断裂

1.背景介绍

某集团4300mm特厚板厂，采用高刚度的四辊可逆式轧机，四辊轧机前设置重型立辊轧机，四辊轧机最大轧制力：9600KN。该轧机采用AGC系统和工作辊弯辊装置。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

2.1.事故经过

2013年4月15号23:00左右开始进行轧制烫辊，烫辊钢锭27t，材质为235B，烫辊时间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辊断辊，支承辊断裂后，造成我公司方面支撑辊换辊小车拉头断裂，主传动轴滴油润滑罩子损坏，阶梯垫液压缸损坏。

2.2.事故原因分析

（1）轧辊断裂位置分析。烫辊后正式轧制的钢锭为21t的无冒口钢锭，钢锭尺寸为上端1660×800mm，下端为1620×732mm，材质为Q345B，开轧温度为1250℃，最后道次轧制温度950℃，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辊断辊，断裂面整齐且垂直于轴线，断裂位置基本位于中部左右，距辊身操作侧端面长度为2173mm左右。（见图2-1）

图2-1 支承辊整体断裂后情况

（2）轧辊断面状态。如图2-2、2-3、2-4所示，可见支承辊断口平齐，支承辊断面和断裂边缘较规整。

图2-2 支承辊断裂口

图2-3 支承辊断裂面

图2-4支承辊断裂面边缘情况

（3）轧制操作过程。支承辊断裂时轧制钢板尺寸为4000×3060×195mm。最后道次轧制力为1870t，满足负荷要求。此钢锭在轧制过程中的最大轧制力为4200t，也满足轧制力要求，在轧制过程中无违规操作。

综上述分析，特厚板轧机支承辊断裂为支撑辊本身质量原因。

2.3.预防措施

（1）制造支承辊厂方应提供我公司支承辊的制造检验标准。

（2）支承辊在入厂前，应根据支承辊的制造检验标准，我公司应该到生产厂家进行验收。

（3）我公司在支承辊处理结果确定之前，进行支承辊取样分析。经双方协商我公司同意生产厂建议，重新制作一根同样规格的支承辊免费提供给我公司。

3.分析路径

在轧钢生产过程中减少各种事故是保证企业经济效益、稳定生产、保证质量的重要课题。轧机轧辊断裂是轧钢生产过程中很少见的事故，本案例即轧机支撑辊断裂事故更为罕见。本生产案例体现轧辊的组成、轧辊材料的选择、轧辊的失效形式、轧辊的维护使用等知识点和岗位技能，与金属材料及热处理技术+材料成型与控制技术专业轧钢设备与维护课程轧辊及其维护使用单元的教学目标相对应。

根据国家职业标准关于轧钢工种要求，对应教学目标，从此生产案例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。

采用图片、实物展示等手段，引导学生通过自学、讲授、讨论、对比等方

式学习轧辊及其维护使用知识，掌握轧辊维护使用的技能，达到教学目标要求。

4.教学目标

(1)进行事故判定，掌握支承辊断裂的成因和相关的预防措施；

(2)轧辊的材质及其选择，轧辊的失效形式；

(3)严细操作，注重岗位接口沟通；

(4)全面复习所学知识，并将知识转化为综合分析解决问题的能力。

5.教学方式方法

现场调研、问题讨论、点评、案例分析、讲授、课堂练习、大作业。具体教学过程设计如下：

5.1.课前计划

(1)学生掌握知识：特厚板生产的基本原理、工艺及设备；特厚板轧机的结构特点；

(2)学生分组，指定组长；

(3)与现场联系，进行现场教学准备，包括安全教育、劳保用品、行走路线，现场兼职教师，现场教室等；

(4)安全教育，教师带领学生下厂调研，记录10根钢轧制生产工艺参数，收集事故相关资料；

(5)学生根据所学知识和实习、调研中获得的资料，总结支承辊断裂事故的产生原因、预防措施；

(6) 教室设置成学习岛，准备投影，为每组准备2张0开白纸，大号记号笔1支、作业纸每人2张。

5.2.课中计划

(1)学生按小组就座学习岛周围，选举记录人、发言人。

(2)采用头脑风暴法，每人总结轧辊断裂事故的产生原因并提出预防措施，按顺时针顺序轮流发言，记录人将操作要点在0开白纸上按人、机、料分别记录。要求每人发言，可以轮空，直到所有人员无法补充为止，时间8～10分钟；

(3)整理完成后，小组发言人上台展示0开白纸上的记录，并向全体师生汇报交流断辊事故的产生原因和预防措施；发言学生汇报完成后，同组学生可以补充。汇报完成，本组自评，其它组进行点评打分，现场技术人员参与对学生汇报的操作要点评价，指出优点和不足，每组时间5～8分钟；

(4)教师讲授轧辊材料、辊面硬度及其选择，轧辊失效形式分析，轧辊的维护使用；结合支承辊事故案例，引导学生分析本案例支承辊的产生原因，熟知预防措施，时间70分钟。

5.3.课后计划

布置作业，见6.3

6.思考题及考评

6.1.课前思考题

布置课前思考题，保证学生下厂调研知道找什么材料、看什么操作、思考为什么如此操作。

(1)特厚板生产工艺和设备如何？

(2)观察轧机岗位操作工的相关轧制参数及其变化情况；

(3)轧辊材质及其选择；轧辊的失效形式有哪些?