柳智杰， 段竹林， 梁敏諍

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司冷軋廠， 山西 太原 030002）

1 刮油器概述

山西太鋼不銹鋼股份有限公司冷軋廠4～8號(hào)軋機(jī)由德國(guó)SMS-DEMAG公司設(shè)計(jì)制造，軋機(jī)出口、入口均設(shè)計(jì)有刮油器，每組刮油器由預(yù)刮油裝置及兩套氈輥刮油輥組成，用于在軋制中刮去帶鋼上的軋制油，以便把油保持在軋機(jī)里。刮油器結(jié)構(gòu)如圖1。

帶邊部吹掃的預(yù)刮油裝置，邊部帶吹掃噴嘴；獨(dú)立工作的預(yù)刮油由液壓缸調(diào)節(jié)，作為刮油系統(tǒng)的第一步來(lái)減少油量；邊部橡膠條放置在帶鋼表面上方（約1～2 mm），預(yù)刮油系統(tǒng)的下部由螺旋千斤頂調(diào)節(jié)[1]。

氈輥刮油輥設(shè)計(jì)為上/下盒式系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)快速更換；輥?zhàn)硬馁|(zhì)一般為無(wú)紡布，輥?zhàn)涌梢匝心パa(bǔ)償，擦拭力由壓力控制。由于氈輥刮油輥材質(zhì)本身缺陷原因，導(dǎo)致帶鋼表面短擦傷缺陷頻繁，影響鋼帶表面質(zhì)量，嚴(yán)重制約產(chǎn)品質(zhì)量提升。本文以太鋼不銹鋼股份有限公司冷軋廠實(shí)際生產(chǎn)情況詳細(xì)分析冷軋帶鋼表面短擦傷缺陷產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施。

圖1 SMS-DEMAG森吉米爾軋機(jī)刮油器結(jié)構(gòu)

2 帶鋼表面短擦傷缺陷特征

在檢查臺(tái)上開(kāi)卷檢查帶鋼表面可以清晰觀察到短擦傷缺陷，缺陷特征：沿鋼帶縱向筆直、發(fā)亮劃痕，類(lèi)似于用針在鋼帶上劃下一樣，有深度，長(zhǎng)度約2～10 mm，沿整個(gè)帶鋼橫向隨機(jī)分布，無(wú)周期性，無(wú)規(guī)律性。如圖2所示。

圖2 帶鋼表面典型短擦傷缺陷

3 短擦傷缺陷原因分析

1）4～8號(hào)森吉米爾二十輥軋機(jī)牌坊兩側(cè)兩組刮油輥材質(zhì)為無(wú)紡布，硬度較低，在大壓力作用下，原料存在夾雜重皮等缺陷時(shí)，氈輥表面極易附著鐵屑，如圖3。由于刮油輥是自由輥，主要依靠輥面與帶鋼摩擦力帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦軋制速度與刮油輥線速度不匹配，刮油輥表面就會(huì)與帶鋼表面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，導(dǎo)致帶鋼表面產(chǎn)生短擦傷[2]。

圖3 刮油輥表面鐵屑

2）兩組氈輥擦拭力由上部液壓缸壓力控制，液壓缸位于氈輥邊部位置，如下頁(yè)圖4。正常工作時(shí)，氈輥兩邊部受力較大，氈輥沿整個(gè)輥面會(huì)產(chǎn)生撓曲變形，具體示意圖見(jiàn)圖5。

生產(chǎn)薄料時(shí)，由于氈輥撓曲變形的存在，中間輥面凸度無(wú)法補(bǔ)償撓曲變形量時(shí)，中間部分同帶鋼的接觸不充分，產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，刮油輥輥面存在鐵屑等雜物時(shí)，就會(huì)造成帶鋼表面短擦傷缺陷。

圖4 氈輥結(jié)構(gòu)

圖5 氈輥受力及撓曲變形示意圖

3）由于氈輥材質(zhì)為無(wú)紡布，耐磨性一般，在上輥液壓缸大壓力下（一般使用壓力為50 bar），刮油輥與帶鋼邊部接觸部分磨損較快，刮油輥邊部出現(xiàn)寬窄印，導(dǎo)致刮油輥兩邊部和中間部分產(chǎn)生輥徑差，機(jī)組軋制1 100 mm原料時(shí)，帶鋼邊部與刮油輥寬窄印處不能完全接觸，產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，刮油輥輥面存在缺陷時(shí)，就會(huì)造成帶鋼表面短擦傷缺陷。如圖6。

圖6 氈輥邊部窄印

4）冷軋廠4～8號(hào)軋機(jī)設(shè)計(jì)最大軋制速度為800 m/min，刮油輥公稱(chēng)直徑為200 mm，軋機(jī)以最大軋制速度生產(chǎn)時(shí)，刮油輥轉(zhuǎn)速達(dá)到1 274 r/min。部分刮油輥動(dòng)平衡較差，高速轉(zhuǎn)動(dòng)下，上刮油輥跳動(dòng)厲害，導(dǎo)致輥面與帶鋼不能完全接觸，產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，輥面存在鐵屑等雜物時(shí)，就會(huì)造成帶鋼表面短擦傷缺陷。

3 改進(jìn)措施

針對(duì)上述帶鋼表面短擦傷缺陷產(chǎn)生的原因，采取了以下措施。

1）減小刮油輥使用壓力，提高刮油輥輥面硬度。為了提高刮油輥表面耐磨程度，減少輥面邊部寬窄印的產(chǎn)生以及鐵屑的壓入，將刮油輥使用壓力由50 bar調(diào)整至40bar，輥面硬度保證在邵氏A硬度95以上。

2）為了消除刮油輥跳動(dòng)而造成的輥面與帶鋼接觸不良問(wèn)題，新制及再修復(fù)刮油輥動(dòng)平衡值小于50 g/800 r·min-1。

4號(hào)軋機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，刮油輥動(dòng)平衡值小于50 g/800 r·min-1時(shí)，上刮油輥壓力波動(dòng)約0.5 bar，隨著動(dòng)平衡值增加，壓力波動(dòng)逐漸增大。動(dòng)平衡值為100 g/800 r·min-1時(shí)，上刮油輥壓力波動(dòng)達(dá) 5 bar。

3）為了保證刮油輥在邊部液壓缸大壓力作用下，輥面各部分與帶鋼表面良好的接觸，新制及再修復(fù)刮油輥凸度保證在1 mm左右。

4）開(kāi)發(fā)新軋制油擦拭技術(shù)，開(kāi)發(fā)使用銅質(zhì)刮油輥。銅質(zhì)刮油輥鐵屑等雜物不易壓入，且表面光滑，粗糙度較氈輥低，表面附著的雜物易被軋制油沖掉，從源頭上徹底解決了帶鋼短擦傷問(wèn)題。

4 改進(jìn)效果

采用上述措施后，不銹鋼帶鋼表面的短擦傷得到明顯改善，提高了帶鋼表面質(zhì)量，同時(shí)提高了合同兌現(xiàn)率，樹(shù)立了良好的產(chǎn)品質(zhì)量形象。銅質(zhì)刮油輥現(xiàn)已在4號(hào)、6號(hào)軋機(jī)成功推廣使用，每月可減少刮油輥短擦不合卷至少10卷，此類(lèi)不合卷一般降級(jí)銷(xiāo)售，每噸損失約1 000元，按每卷15 t計(jì)算，僅4號(hào)、6號(hào)軋機(jī)每年可減少損失180萬(wàn)元。

同時(shí)，帶鋼表面短擦傷有效解決，生產(chǎn)效率也明顯提升，高等級(jí)料成品道次軋制速度由原來(lái)的150 m/min提升至目前的200～300 m/min，與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手水平相當(dāng)。

5 結(jié)語(yǔ)

不銹鋼帶鋼表面短擦傷缺陷是由于氈輥刮油輥表面附著鐵屑等雜物，且刮油輥輥面與帶鋼表面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生的。其主要影響因素有刮油輥輥面硬度、凸度、刮油輥動(dòng)平衡性能、刮油輥使用壓力。事實(shí)證明，針對(duì)上述幾點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)開(kāi)發(fā)新的軋制油擦拭技術(shù)，效果明顯，帶鋼短擦傷缺陷得到有效控制。