邸　睿

（新疆八一鋼鐵股份有限公司）

熱軋軋機(jī)復(fù)合襯板應(yīng)用淺析

邸睿

（新疆八一鋼鐵股份有限公司）

文章分析了八鋼熱軋工作輥壓緊裝置中襯板使用單一材質(zhì)的缺陷。通過(guò)對(duì)比分析，對(duì)襯板實(shí)施了改進(jìn)措施，降低了故障率及維修成本。

壓緊裝置；襯板；爆炸復(fù)合；耐磨性

1　前言

八鋼1750熱軋生產(chǎn)線粗軋機(jī)為一臺(tái)可逆式軋機(jī)（5～7次軋制），在機(jī)架牌坊窗口中安裝有四個(gè)軋輥。中間兩根為工作輥，其通過(guò)工作輥壓緊裝置消除間隙，確保設(shè)定輥縫。在工作壓緊裝置上安裝有襯板，與軋輥軸承座襯板相接觸，且存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。隨著市場(chǎng)及軋制產(chǎn)品的多樣化，優(yōu)質(zhì)品種鋼的軋制量不斷上升，對(duì)工作輥壓緊裝置襯板與軋輥軸承座襯板之間的間隙提出了更高的要求。對(duì)此許多生產(chǎn)廠家通過(guò)嘗試使用各種材質(zhì)的襯板來(lái)保證設(shè)備精度及穩(wěn)定生產(chǎn)。

八鋼1750熱軋粗軋機(jī)設(shè)計(jì)年軋制量為300萬(wàn)t，其裝機(jī)襯板材質(zhì)多以42CrMo為主。42CrMo襯板雖具有高強(qiáng)度和韌性，在低溫沖擊時(shí)韌性良好，但耐磨性及抗銹蝕性能較差。為保證工作輥和壓緊裝置襯板間的開(kāi)檔尺寸，需要每三個(gè)月對(duì)壓緊裝置的襯板更換一次，維修成本及人員勞動(dòng)強(qiáng)度都相對(duì)較高，生產(chǎn)成本高，不能滿足生產(chǎn)的需要。

2　工作輥壓緊裝置襯板使用現(xiàn)狀

壓緊裝置襯板工作過(guò)程中受軸承座的滑動(dòng)摩擦以及沖擊作用，磨損極其嚴(yán)重。裝機(jī)使用42CrMo材質(zhì)的襯板，雖強(qiáng)度和韌性能滿足使用要求，但其抗磨損性能較差。尤其是在常接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)部位，三個(gè)月就磨損超標(biāo)，且襯板整體磨損不均勻。為保證開(kāi)檔尺寸，更換襯板頻次較高。開(kāi)檔尺寸及層板磨損情況如圖1、表1所示。

圖1壓緊裝置開(kāi)檔

表1　壓緊裝置開(kāi)檔及襯板厚度檢測(cè)值　mm

壓緊裝置襯板在使用過(guò)程中受冷卻水的沖刷，42CrMo材質(zhì)不具備良好了抗銹蝕能力，加劇了其磨損損耗程度。在使用過(guò)程中雖然可以通過(guò)加墊片調(diào)整，但調(diào)整后襯板與加緊裝置之間存在間隙不能很好的粘合。

使用三個(gè)月后壓緊裝置開(kāi)檔尺寸及襯板厚度尺寸均嚴(yán)重超標(biāo)，如表1所示。造成軋輥軸承座與機(jī)架的間隙增大，軋機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)精度下降，引起軋輥發(fā)生軸向竄動(dòng)。

因襯板磨損導(dǎo)致安全螺釘頻頻拉斷，甚至因工作輥平衡缸屢屢啃傷造成液壓系統(tǒng)泄漏及進(jìn)水事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)2013年整個(gè)液壓系統(tǒng)故障率占軋機(jī)故障率的60％。

3　襯板的改進(jìn)

為保證壓緊裝置開(kāi)檔尺寸精度及襯板厚度尺寸精度，提高襯板的耐磨性及耐腐蝕性，對(duì)原裝機(jī)使用材質(zhì)為42CrMo的襯板進(jìn)行改進(jìn)，嘗試在延長(zhǎng)其使用壽命同時(shí)降低維修成本。

3.1進(jìn)口襯板材料分析

對(duì)進(jìn)口襯板 （材料為：compound steel，厚度為30mm）進(jìn)行分析試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2　進(jìn)口襯板化學(xué)成分

由表2分析結(jié)果可知，表面硬化層為合金工具鋼，德國(guó)的鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)為75Cr1鋼，與我國(guó)的T8/T10相類似，按照我國(guó)的鋼號(hào)表示方法為75MnCr，我國(guó)工具鋼標(biāo)準(zhǔn)無(wú)相應(yīng)的鋼號(hào)。腹板材料相當(dāng)于我國(guó)的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。取縱向試樣，測(cè)試其厚度方向的硬度分布，如圖2所示。

圖2　進(jìn)口襯板硬度分布圖

硬化層表面硬度HRC60，整個(gè)硬化層的硬度并不均勻分布，從表面往里呈梯度分布，由于腹板是純鐵硬度迅速下降，用洛氏硬度HRC無(wú)法表示，布氏硬度HB=95。

3.23Cr13與Q235鋼爆炸復(fù)合成型材料分析

就目前國(guó)內(nèi)的機(jī)械制造工藝水平及可供使用的材料，采用不銹鋼3Cr13與Q235鋼爆炸復(fù)合成型，使用效果較佳，表面進(jìn)行熱處理硬度達(dá)到HRC56± 2具備更好的耐磨性和耐腐蝕性，基層較軟硬度HB180-286對(duì)壓緊裝置基體起保護(hù)作用。

3.3改進(jìn)后效果

通過(guò)對(duì)比分析：選擇使用不銹鋼3Cr13與Q235鋼爆炸復(fù)合成型材料的襯板，改進(jìn)后如圖3所示。

圖3　襯板改進(jìn)圖

改進(jìn)后的襯板上線使用12個(gè)月后進(jìn)行尺寸檢測(cè)，壓緊裝置開(kāi)檔尺寸未超標(biāo)，襯板磨損較為嚴(yán)重的局部點(diǎn)尺寸為19.83mm，但仍可繼續(xù)使用。其使用壽命是原使用單一材質(zhì)襯板壽命的4倍以上，如表3所示。襯板改進(jìn)后故障時(shí)間及維修成本大幅度降低，見(jiàn)表4。

表3　改進(jìn)前后尺寸精度對(duì)比　mm

表4　襯板改進(jìn)前后故障時(shí)間及維修成本對(duì)比

4　結(jié)束語(yǔ)

實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中使用單一材質(zhì)襯板易發(fā)生故障，通過(guò)對(duì)襯板材料的對(duì)比，最終選擇使用不銹鋼3Cr13與Q235鋼爆炸復(fù)合成型材料襯板。生產(chǎn)實(shí)踐證明，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，大幅降低了故障時(shí)間及維修成本，達(dá)到了穩(wěn)定生產(chǎn)的要求，可為同類設(shè)備維護(hù)提供借鑒。

［1］ 史美堂.金屬材料與熱處理［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1992.

［2］ 朱濤，成曉芳.四輥軋機(jī)襯板的使用研究與改進(jìn).呼倫貝爾學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（4）.

［3］ 符寒光，黃兆軍，宋錦春，謝里陽(yáng).軋機(jī)復(fù)合襯板工作層材料的研究和應(yīng)用.2005，26（1）.

Application of Composite Lining Plate in Hot Rolling Mill

DI Rui
（Xinjiang Bayi Iron&Steel Co.，Ltd.）

This paper analyzes the use of single material lining defects in hot rolling roller pressing device of Bayi Steel. Through the comparative analysis，the improvement measures are implemented，and the failure rate and maintenance cost are reduced.

pressing device；liner；explosive compounds；wear resistance

TG333.17

B

1672—4224（2016）01—0036—03

聯(lián)系人：邸睿，男，30歲，本科，工程師，烏魯木齊（830022）新疆八一鋼鐵股份有限公司軋鋼廠
E-mail：dirui@bygt.com.cn