高速线材精轧辐环碎辐原因分析与控制二轧钢厂韩凯祖前言高速线材轧机以其精确的孔型设计，合理的张力及活套控制，无扭高速连 续轧制方式及足够的轧机刚性和采用小辐径耐磨的碳化钨辐环，保证了产品的 断面精度，因其轧制速度较高，生产效率比普通轧机相比有了较大幅度地提高， 最终使生产成本大幅度地下降高速线材轧机精轧内一般都采用碳化钨为主的 硬质合金辐环，碳化钨硬质合金辐环由于具有良好的热传导性能，在高温下硬 度下降少，耐热抗疲劳性能好，耐磨性好，强度高等特点，因此被普遍地应用 在高速线材轧机的精轧机内使用一、 碳化鸨辊环简介WC辐环以其高耐磨性和较高抗冲击、耐磨蚀、耐高温性能以及轧制产品质 量高等优点被广泛采用其粘结剂含量达6%-30%，WC相晶粒达1-20颇，硬度 达HV650-1860热轧过程中，辐环需承受高温、轧制应力、热腐蚀、冲击负 荷等作用，直接影响辐环的耐磨性能，并可造成辐环断裂二、 造成精轧辊环碎辊原因分析1. 精轧内轧件抖动、堆钢1.1辐环配辐不好高速线材轧机对精轧机组内辐环配辐的要求较严格，要满足各架间的齿轮 传动比以外，同时不允许任何轧圆辐环外径误差要满足±0.05mm，同时不允许 任何轧圆件机架的辐径小于前一架辐径，如果轧椭圆件的辐径大于前一架圆孔 辐径，就会使轧件在这两机架间产生抖动，最终造成在这两机架间堆钢，堆钢 时轧件的热量被传导到这两架次的辐环上，造成辐环温度升高热应力集中，在 突然给水后由于水温与辐环温差较大会导致辐环碎辐。
1.2辐缝设定不好由于精轧机组内辐环配辐要求较严格，所以就要求操作工要对精轧内各架 辐缝的设定要严格按照工艺规程所规定的辐缝值，对精轧内辐缝进行设定，减 少各架间由于辐缝设定不好造成的堆钢，减少由于堆钢所造成的对辐环的冲击 力、热应力的集中而造成辐环碎辐几率的增加，以确保生产的顺利进行1.3进精轧轧件尺寸不好轧件出预精轧机组后由于尺寸不好，尤其是轧件尺寸过大，常常造成对精 轧机组第一架轧机辐环冲击力加大，变形量加大，轧制力升高同时，也使精 轧机组前几架轧制力加大并造成轧件在前几架轧机间抖动加大，最终造成精轧 机组前几架轧机的辊环碎辊几率加大因此，要严格控制进入精轧机的形状及 尺寸使其尽可能接近轧制程序所要求的尺寸进入无扭精轧机的入口断面尺寸 是很关键的，理想情况是它们保持在标准值的1%-1.5%之间1.4热疲劳轧槽使用后产生的微观裂纹会使材料强度明显下降这就要求滚环的修磨 非常重要，正常使用时的轧槽修磨量，预精轧机为1.2mm，精轧机为0.6mm，如 果轧制量过多，加上其他原因极易造成碎辊2. 导卫安装不对中致使辊环受冲击力过大精轧内各架导卫的安装都要使轧件能顺利通过导卫并且不能对辊环造成冲 击。
因此，在每次更换精轧内导卫后都要用手电筒及小镜子对精轧内各架进出 口导卫进行检查，以确保各架导卫安装合适如果导卫安装不好，那么在每次 过钢时轧件会对辊环造成冲击力，最终造成辊环由于所受冲击力过大导致辊环 碎辊，每次在更换精轧内导卫时，及对精轧机进行检查时都要对精轧内各架进 出口导卫的对中情况进行检查，以减少由于导卫对中不好所造成的对辊环的冲 击力及辊环碎辊的几率3. 辊环冷却水冷却质量不好辊环冷却水系统是所有轧制操作的一个重要方面，当使用碳化钨辊环时， 对它的要求就显得尤其重要，不充足的冷却将造成辊环槽孔表面的热裂纹加剧 和过早的磨损，这将大大降低辊环的使用寿命碳化钨辊环很昂贵，所以有效 的水冷是很重要的为了达到最佳效果，建议水尽可能靠近线材出辊环处，同 时辊环孔型的全宽被水覆盖也是很重要的辊环冷却水系统水压正常情况下要 求0.4~0.6Mpa，如果水压过高或过低都会影响辊环的冷却效果当水被喷到槽 孔后会弹起来，如果水压高于0.6Mpa，当水被喷到槽孔后会弹起来，造成对辊 环的冷却效果不好，使辊环槽孔的热量没有被及时地带走造成辊环碎辊如果 水压低于0.4Mpa，由于辊环转速较高，辊环冷却水会在辊环槽孔形成一层蒸气 层，使辊环冷却水不能冲破在辊环槽孔形成的蒸气层，不能把辊环槽孔的热量 及时带走，导致辊环温度升高造成辊环碎辊。
如果辊环冷却水有问题，例如水 喷嘴堵塞或冷却水水量不足，常常导致辊环的热失效，造成辊环内碳化物分散， 最终影响辊环的使用寿命由于辊环冷却水存在问题必然造成相应架次辊环要 比正常温度高，如果这被作为精轧操作工检查的一个方面，精轧操作工在每次 停机检查时可以用手对各架辊环表面温度进行检查，用以判定各架辊环冷却水 冷却效果这样可以及时发现各架辊环冷却水的冷却质量，避免由于冷却水冷 却质量不好造成的辊环碎辊情况的发生4. 轧辊轴、锥套、辊环安装温度过低精轧机内各架轧辊箱的轧辊轴是由专用润滑系统供油的，其主要作用除了 对精轧机组需润滑部位进行润滑作用外，还对轧辊箱内各个部件起到加热作用， 以确保轧辊箱内各部件在适当的温度下持续有效的运行此专用润滑系统出油 箱时的油温度一般在40°C左右，经过循环后，可使轧辊轴的温度达到25°C左右 这样在辊环被安装到轧辊轴上时，不致于由于轧辊轴与锥套、辊环温度差较大， 造成轧辊轴与锥套、辊环之间应力过大而辊环崩辊在开轧之前，由于急于抢 产量，而在轧辊轴温度较低的情况急于将辊环安装到轧辊轴上，这样在生产一 段时间后由于润滑系统的循环作用造成轧辊轴轴温不断上升，造成轧辊轴热膨 胀，致使轧辊轴与锥套、锥套与辊环之间过盈力加大，造成辊环脱落或辊环崩 辊情况的发生。
因此，高线轧机来说要对锥套、辊环的存放处要采取适当的保 温和取暖措施，如在锥套、辊环的存放间安装暖气，以确保锥套、辊环在预装 前达到合适的温度避免由于轧辊轴与锥套、辊环之间由于温差较大所造成的 崩辊现象5. 辊环安装问题辊环安装小车在辊环安装过程中起着重要的作用，如果辊环安装小车存在 问题，小车在安装时，其工作压力达不到标准要求，造成辊环与锥套、锥套与 轧辊轴之间过盈力不够，在轧制一段时间后，锥套会自动脱落，最终致使辊环 崩辊在常常出现辊环脱落的情况下，将辊环安装小车的工作压力盲目提高， 这种做法也是不可取的辊环安装小车压力提高后，使辊环与锥套、锥套与轧 辊轴之间过盈力加大，会造成辊环崩辊辊环与锥套及机架辊轴之间的装配应 严格按要求的压力进行打压，预精轧机压力为50Mpa，精轧为40Mpa，不能过 紧或松动上机时严禁用铁锤或其他硬物敲打辊环运输、安装过程中严禁辊 环的相互碰撞，以防损坏辊环6. 锥套、轧辊轴磨损严重锥套、轧辊轴在清洗的过程中，由于没有将其表面的氧化铁皮及浮锈、油 污、细小颗粒清洗干净，在锥套及轧辊轴上的氧化铁皮、浮锈、细小颗粒会使 锥套和轧辊轴的磨损加速而残留在锥套、辊环、轧辊轴上的油污会降低锥套、 辊环、轧辊轴之间的摩擦力，最终造成辊环脱落或崩辊。
由于锥套、轧辊轴之 间残留有氧化铁皮、细小颗粒，在运行一段时间后会造成锥套、轧辊轴的磨损 而摩根要求锥套与轧辊轴接触面应达到85%以上，否则，就会使锥套与轧辊轴 之间接触面接触不好，使锥套退出，导致辊环崩辊因此，要定期用醮蓝粉对 锥套及轧辊轴接触面进行检验，以确保锥套与轧辊轴接触面达到85%以上，避 免辊环崩辊情况的发生为减少碎辊，辊环内径表面、锥套和轧辊轴锥头尺寸 应符合图纸要求的公差尺寸，确保各接触面接触良好锥套磨损到一定程度时就需要修复，以确保锥套接触面良好，其外表面和 辊环内孔应密切配合到实际，松到需要的程度，直径上允许紧到0.005m，松到 0.035mm，锥套外表面与辊环内孔的紧密配合，能使液压小车的液压推力在锥套 外表面和辊环内孔间建立压力而不是膨胀锥套所能消除锥套外表面与辊环内孔 间的径向间隙的除了以上分析的原因以外，辊环的清洗、安装质量及辊环的搬运以及辊环 加工的致密度也是造成辊环碎辊的原因，也应引起高度的重视三、控制措施控制高速区堆钢① 要将导卫对准轧槽，位置固定牢靠，与轧槽保持间隙1〜2mm，以避免 对辊环表面及轧槽的不良冲击导槽中心线须对应轧制线，避免高速轧件头部 受撞击。
② 轧件头、尾应切除干净，以免铁皮带入辊槽③ 按规定设置头部未穿水冷却段长度，避开水箱高压水对轧件头部的冲 击④ 合理调整料型，特别是小规格线材的生产要严格炉前挑废，减少高速区 轧件断线⑤ 控制轧制量定额，以免辊换过度热疲劳结束语二轧厂通过采取上述措施，取得了良好的效果，精轧辊环碎辊大幅度减少， 今年上半年出现了4起碎辊事件，下半年没有出现碎辊现象随着各项管理规 定制度的落实，碎辊现象是可以控制或杜绝的。