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棒材粗轧机离心轧辊的研制

棒材粗轧机离心轧辊的研制

李济玉 肖云立 李伟 林怀

(今胜集团杭州中强轧辊有限公司,浙江杭州311106)

    摘要:棒材粗轧机轧辊由常法轧辊改为离心轧辊之后,由于轧辊强度大幅度提高,断辊的技术难题基本得到解决;同时离心轧辊辊身硬度落差小,轧辊的耐用性显著提高;此外还可以降低金属料消耗,轧辊铸造成品率明显提高。本文重点介绍棒材粗轧离心轧辊技术要求,材质和化学成分选定,离心铸造工艺参数,离心轧辊铁水准备和浇注,轧辊热处理,以及检测结果等。粗轧离心轧辊经热处理之后,轧辊的抗拉强度明显提高,其中辊身工作层提高26.76%,上下辊颈分别提高8.08%、9.80%,同时,辊身工作层硬度落差下降14.12%。

   关键词:棒材粗轧机;离心轧辊;研制

  1.捧材粗轧机轧辊的发展概况

  棒材粗轧机轧辊较长时期以来多采用常法浇注的铬钼球墨无限冷硬铸铁轧辊、低镍铬铜球墨无限冷硬铸铁轧辊(简称冷球轧辊)。上述轧辊不仅具有较高的强度,而且具有较好的耐磨性和抗热裂纹性能。这就是合金冷球轧辊在粗轧机上长期使用的原因。常法合金冷球轧辊在过去长时间使用中断辊事故也是时有发生。近年来不少棒材连轧机生产线上取消了加热炉,改为连铸连轧红钢热送,这一改进轧钢厂节约了用于加热炉的能耗,降低了棒材生产成本。但是,连铸连轧红钢热送粗轧机的钢温就很难保证,即使遇上轧制故障,钢坯温度偏低达不到规定要求时,也会直接送入粗轧机进行轧制。由于连铸红坯钢温低势必加大轧制力,由此而引起的断辊事故较之前使用加热炉时有明显增加。轧钢厂连铸连轧红钢热送的现状,必将继续发展并且不可逆转。四川某轧钢厂自改为连铸连轧红坯热送之后,数家轧辊厂提供的常法合金冷球轧辊均发生断辊,问题确实比较严重。

  另外,一部分炼钢企业多采用中频电炉熔炼,采购的废钢质量也是参差不齐,差的废钢熔炼而成的钢坯质量也在下降。即使经过加热炉进行加热,钢坯硬度仍较高,轧钢时也将加重粗轧辊的载荷,断辊的情况也时有发生。

  杭州中强轧辊有限公司经过分析研究认为粗轧辊改为高强度离心轧辊,可以有效防止断辊。经过不断试验,不断改进,终下研发成功适合于棒材连轧机架用低镍球铁离心轧辊,并经四川某轧钢厂实际使用,至今未发生过断辊,基本上解决了粗轧辊断辊的技术难题。

  为了进一步提高粗轧离心轧辊的强度和耐磨性,又将新研发成功的中镍球铁离心轧辊推上市场。中镍球铁离心轧辊经用户实际使用证明,不仅轧辊的强度有所提高,而且轧辊的耐磨性又有进一步提高,深得用户的好评。

   离心轧辊外层厚度根据孔型要求一般较深,由于离心轧辊辊身工作层硬度落差0.70.8HSD/cm),轧辊的耐磨性有所提高。为此,用户十分满意。离心轧辊在粗轧机上使用获得成功之后,现己正在扩大推广应用。

  2.棒材轧机粗轧辊技术要求

  粗轧辊即在粗轧机上轧制粗坯的轧辊。粗轧机轧辊由于承受的轧制力大,压下量大,因此应具有较高的强度;此外,由于该机架轧制速度慢,轧辊供热时间长,因此必须保证轧辊具有良好的抗热裂纹性,抗剥落性,抗冲击性,耐磨性及咬入性。

   棒材轧机粗轧辊,辊身直径一般为450mm~660mm,辊身长度为700mm~1100mm。粗轧辊开槽深度般为80mm~120mm。因此,棒材粗轧辊技术要求如下:①辊身工作层深度为80mm~120mm,确保轧辊的使用周期;②辊身硬度为50HSD~58HSD,保证粗轧辊有良好的咬入性并有一定的耐磨性;③辊身工作层硬度落差应小于0.9HSD/10mm,确保轧辊最后一个使用周期槽底硬度和耐磨性;④轧辊的抗拉强度应大于500N/mm