熊杰

（湖南華菱漣源鋼鐵有限公司，湖南婁底 417009）

0 引言

湖南華菱漣鋼2250熱軋板廠于2009年9月份建成投產(chǎn)，年設(shè)計(jì)產(chǎn)能441萬(wàn)t，可生產(chǎn)規(guī)格厚度1.5～25.4 mm、寬度900～2130 mm的熱軋帶鋼。軋線自投產(chǎn)以來(lái)，精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)磨損嚴(yán)重，兩側(cè)對(duì)中位置控制精度偏差超過20 mm以上，每周需對(duì)導(dǎo)衛(wèi)襯板在線堆焊、修補(bǔ)、打磨，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因耐磨襯板與帶鋼邊部的滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生絲狀鐵屑或磨粒，這些鐵屑和磨粒部分被帶入軋機(jī)，造成表面壓入的質(zhì)量缺陷；同時(shí)因?qū)l(wèi)對(duì)中精度低，造成帶鋼在軋機(jī)內(nèi)跑偏嚴(yán)重，極易造成帶鋼邊浪、中浪軋破廢鋼的風(fēng)險(xiǎn)。

隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，以及公司差異化戰(zhàn)略實(shí)施推進(jìn)，熱軋帶鋼品種鋼及薄規(guī)格比例不斷增加，對(duì)帶鋼板型、表面質(zhì)量、邊部質(zhì)量等提出了更高的要求，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升軋機(jī)作業(yè)率，減少故障，對(duì)精軋機(jī)入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)進(jìn)行改造。

1 精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)結(jié)構(gòu)及功能簡(jiǎn)述

在現(xiàn)代熱連軋板帶生產(chǎn)中，每個(gè)精軋機(jī)架的入口均設(shè)有導(dǎo)衛(wèi)裝置，有些精軋機(jī)F1入口設(shè)有小立輥（精軋機(jī)區(qū)域一般為7機(jī)架連軋布置，F(xiàn)1是指對(duì)應(yīng)的第1架精軋機(jī)，F(xiàn)2、F3…分別對(duì)應(yīng)精軋第2架軋機(jī)、第3架軋機(jī)…）[1]，通過小立輥的輥縫設(shè)置來(lái)保證軋件的對(duì)中。導(dǎo)衛(wèi)裝置主要用于板帶的導(dǎo)入導(dǎo)出，保證軋件對(duì)稱于軋制中心線逐次咬入各架軋機(jī)進(jìn)行軋制，同時(shí)防止帶鋼纏繞在軋輥上。導(dǎo)衛(wèi)裝置由導(dǎo)衛(wèi)體、導(dǎo)衛(wèi)框架、橫向?qū)к墶⒖v向?qū)к壖澳湍ヒr板等組成，其中橫向?qū)к壌怪庇谲堉浦行木€，縱向?qū)к壠叫杏谲堉浦行木€。通過帶位移傳感器的調(diào)寬油缸，側(cè)導(dǎo)衛(wèi)在寬度方向可自動(dòng)調(diào)寬，一般操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)各設(shè)計(jì)一個(gè)帶位移傳感器的油缸，通過液壓缸活塞桿的伸縮、位移傳感器讀數(shù)及液壓伺服系統(tǒng)的控制，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)衛(wèi)任意寬度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。2250常規(guī)熱軋板帶軋機(jī)精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)最大開口度為2250 mm，最小開口度為880 mm。在軋制過程中，根據(jù)L2級(jí)（過程自動(dòng)化控制）所下發(fā)的帶鋼寬度數(shù)據(jù)，精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)預(yù)設(shè)定一個(gè)寬度，一般預(yù)設(shè)定寬度為所軋制帶鋼寬度加50 mm。按工藝要求，精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)寬度對(duì)中精度標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)工作精度標(biāo)準(zhǔn) mm

2 精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)存在的主要缺陷

目前，熱軋板帶軋機(jī)精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)普遍采用耐磨襯板與帶鋼邊部接觸進(jìn)行帶鋼的對(duì)中。軋制過程中，導(dǎo)衛(wèi)耐磨襯板與帶鋼邊部存在劇烈的滑動(dòng)摩擦，且調(diào)寬油缸安裝在導(dǎo)衛(wèi)體底部，所處環(huán)境惡劣，生產(chǎn)中存在以下幾個(gè)方面的主要問題：

1）帶鋼不可避免存在跑偏現(xiàn)象，導(dǎo)致耐磨襯板與帶鋼邊部發(fā)生劇烈滑動(dòng)摩擦，造成耐磨襯板刮絲、毛刺等金屬碎屑，這些碎屑將部分落到帶鋼表面上被帶入軋機(jī)，壓入帶鋼表面造成帶鋼表面質(zhì)量問題；同時(shí)該滑動(dòng)摩擦造成帶鋼邊部刮爛等質(zhì)量缺陷，嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀。

2）精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)調(diào)寬油缸接頭及鉸鏈連接處處于水浸及蒸汽等強(qiáng)腐蝕性環(huán)境中，接頭、銷軸等極易腐蝕和磨損。并且由于精軋區(qū)域設(shè)備多，設(shè)備布置緊湊[2]，調(diào)寬油缸裝置設(shè)置在導(dǎo)衛(wèi)裝置底部（見圖1），幾乎沒有維修空間，磨損位置的維護(hù)及更換等難度較大，使用一段時(shí)間后，導(dǎo)衛(wèi)對(duì)中精度下降，每次對(duì)中標(biāo)定偏差均超出標(biāo)準(zhǔn)較多（見表2）。由表可見，導(dǎo)衛(wèi)對(duì)中性偏差最大超過20 mm，遠(yuǎn)超標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)常造成帶鋼頭尾跑偏等邊浪、中浪的產(chǎn)生引起廢鋼的風(fēng)險(xiǎn)，以及帶鋼邊部刮爛等質(zhì)量問題。

圖1 導(dǎo)衛(wèi)調(diào)寬油缸移位改造前

表2 精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)改造前實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) mm

3）維護(hù)成本高，檢修強(qiáng)度大。每周需對(duì)導(dǎo)衛(wèi)耐磨襯板磨損溝槽進(jìn)行補(bǔ)焊打磨處理或更換，工作量大，制約了設(shè)備作業(yè)率的提高。如不及時(shí)處理，耐磨襯板上磨損溝槽過深還會(huì)造成帶鋼頭部卡入槽內(nèi)引起機(jī)架內(nèi)堆鋼的風(fēng)險(xiǎn)和隱患。

3 針對(duì)缺陷采取的技術(shù)改進(jìn)措施

1）提高側(cè)導(dǎo)衛(wèi)對(duì)中精度，降低側(cè)導(dǎo)衛(wèi)維護(hù)難度，對(duì)導(dǎo)衛(wèi)調(diào)寬油缸進(jìn)行移位改造。導(dǎo)衛(wèi)調(diào)寬油缸由安裝在導(dǎo)衛(wèi)的底部改造移位至導(dǎo)衛(wèi)的上部。導(dǎo)衛(wèi)調(diào)寬油缸移至導(dǎo)衛(wèi)上部后，既不能影響導(dǎo)衛(wèi)的調(diào)寬功能，又需照顧生產(chǎn)操作人員上下導(dǎo)衛(wèi)體的方便性；為此，油缸移至上部后，在導(dǎo)衛(wèi)體的適當(dāng)位置處增設(shè)上下平臺(tái)，并對(duì)導(dǎo)衛(wèi)調(diào)寬油缸加裝保護(hù)罩。此改造可在線利舊進(jìn)行改造，只需新制油缸鉸鏈底座、油缸活塞桿接頭底座以及錐銷錐套等，利用停產(chǎn)檢修時(shí)間（8～10 h）就可實(shí)施改造（見圖2）。當(dāng)導(dǎo)衛(wèi)調(diào)寬油缸移到上部改造后，油缸與導(dǎo)衛(wèi)體接頭處的錐銷錐套以及油缸與導(dǎo)衛(wèi)體框架的鉸鏈處維護(hù)人員做點(diǎn)檢時(shí)非常方便，且磨損后的錐銷錐套及銅基襯套等利用換輥時(shí)間即可進(jìn)行更換，大大降低了點(diǎn)檢維護(hù)的難度，提高了導(dǎo)衛(wèi)的對(duì)中精度（改造后經(jīng)多次標(biāo)定測(cè)量，對(duì)中精度均控制在5 mm以內(nèi)，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)），維護(hù)強(qiáng)度及維護(hù)難度等均大大降低。為提高改造可靠性，降低改造成本，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的對(duì)中及磨損情況，目前暫對(duì)精軋F(tuán)2和F3機(jī)架的入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)進(jìn)行了改造。

圖2 導(dǎo)衛(wèi)調(diào)寬油缸移位改造后

2）為減少導(dǎo)衛(wèi)耐磨襯板的磨損，避免帶鋼表面異物壓入，對(duì)精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)耐磨襯板結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。在精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)喇叭段和平行段交接位置處的傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)上各安裝1套立輥總成，使導(dǎo)衛(wèi)與帶鋼邊部的摩擦機(jī)理發(fā)生質(zhì)的變化，由原來(lái)的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)為滾動(dòng)摩擦，避免導(dǎo)衛(wèi)耐磨襯板與帶鋼邊部劇烈的滑動(dòng)摩擦。立輥總成設(shè)計(jì)成可快速拆卸更換的整體式結(jié)構(gòu)，且安裝在導(dǎo)衛(wèi)體的入口端，方便維修拆卸（立輥總成的拆裝更換時(shí)間控制在30 min以內(nèi)）。為提高立輥導(dǎo)向可靠性，立輥總成采用雙立輥結(jié)構(gòu)。立輥輥身采用耐高溫并經(jīng)淬硬處理的特殊合金鋼（熱處理硬度不小于60 HRC）。立輥軸承的選用根據(jù)導(dǎo)衛(wèi)體結(jié)構(gòu)及帶鋼沖擊力大小進(jìn)行選型，上端采用調(diào)心滾子軸承，下端采用推力滾子軸承[3]。立輥總成安裝時(shí)應(yīng)確保立輥輥身凸出耐磨襯板平面8～10 mm（不會(huì)影響導(dǎo)衛(wèi)的最大開口度2250 mm和最小開口度880 mm）[4]。為提高立輥的使用壽命及防撞沖擊，立輥總成在導(dǎo)衛(wèi)體上設(shè)計(jì)成嵌入式結(jié)構(gòu)，并用8個(gè)M30的螺栓把合在導(dǎo)衛(wèi)體上（見圖3）。為提高立輥軸承的使用壽命，軸承座須增設(shè)自動(dòng)干油潤(rùn)滑及密封防水結(jié)構(gòu)，因立輥采用垂直水平面安裝，因此立輥輥身和下軸承座之間采用凹凸錐面結(jié)構(gòu)，可有效減少軸承進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)。立輥軸承座采用內(nèi)冷水結(jié)構(gòu)，立輥輥身表面采用噴水冷卻，為避免輥身冷卻水對(duì)帶鋼邊部的影響，可對(duì)冷卻水量的大小進(jìn)行控制。通過以上幾個(gè)方面的改進(jìn)，立輥軸承的使用壽命可達(dá)到120 d以上。

圖3 立輥總成安裝示意圖

4 改進(jìn)后效果評(píng)估

精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)的技術(shù)改進(jìn)成功實(shí)施后，提高了導(dǎo)衛(wèi)的對(duì)中精度（改造后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)見表3），避免因?qū)l(wèi)對(duì)中精度差造成邊浪甚至中浪等廢鋼風(fēng)險(xiǎn)，提高了精軋機(jī)的軋制穩(wěn)定性，降低了帶鋼頭部進(jìn)入側(cè)導(dǎo)衛(wèi)時(shí)和導(dǎo)衛(wèi)襯板撞擊造成的頭部折彎風(fēng)險(xiǎn)。雙立輥結(jié)構(gòu)的立輥總成在導(dǎo)衛(wèi)體上的應(yīng)用，解決了長(zhǎng)期以來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷和頻繁停機(jī)檢修的問題，解放了人力資源，從根本上杜絕了由于原有精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的缺陷造成的產(chǎn)品質(zhì)量下降，提高了經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)；另外設(shè)備工作穩(wěn)定性的增強(qiáng)也間接保證了熱連軋的生產(chǎn)順行，降低廢鋼堆鋼風(fēng)險(xiǎn)、提高軋機(jī)有效作業(yè)率、降低生產(chǎn)成本。據(jù)測(cè)算，通過提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低人工成本，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益在500萬(wàn)元以上。

5 結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)熱連軋板帶生產(chǎn)線精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)不可避免存在共性問題，如何提高導(dǎo)衛(wèi)對(duì)中精度，降低導(dǎo)衛(wèi)對(duì)帶鋼邊部刮爛等質(zhì)量問題，國(guó)內(nèi)某些鋼廠做了有益的償試，也取得了一定的效果。但利用優(yōu)化導(dǎo)衛(wèi)調(diào)寬油缸布置及在導(dǎo)衛(wèi)入口端的兩側(cè)安裝雙立輥總成裝置來(lái)共同解決先天缺陷在國(guó)內(nèi)尚屬首次，取得了良好效果，經(jīng)濟(jì)效益可觀，具有較大推廣價(jià)值。

表3 精軋入口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)改造后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) mm