《棒材表面划伤验收材料之4合同总结报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《棒材表面划伤验收材料之4合同总结报告.doc（18页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、验收材料之四“降低优特钢表面划伤不合格率”项目合同总结报告 2010-11-10 目 录1 选题理由22 现状分析33 研究内容及攻关目标33.1 研究内容33.2 攻关目标44 攻关措施的制定与实施44.1 优特圆钢成品孔型及其轧辊材质的改进44.2 冷床输入辊道、裙板辊道、冷床齿形等对轧件表面冷划伤的影响，完善相应设备的设计54.3 轧件在输送辊道、活套器上引起轧件表面热划伤的原因，完善相应设备的设计64.4 研究轧槽进出口导卫引起轧件表面热划伤的机理及其改进措施64.5 研究活套高度、进出口导卫安装高度、轧机速度调整等工艺参数变化对轧件表面热划伤的影响及其改进措施114.6 解决生产线上
2、的轧制线偏离，使得轧件在轧制及其输送过程中处于稳定状态124.7 合理的轧辊设计、加工与维护134.8 解决钢坯加热不均匀及黑印引起的红坯尺寸及堆拉关系波动134.9 调整厂内产品结构144.10 制定严格的管理制度145 存在的问题及改进意见156 目标完成情况161 选题理由轧钢生产中，产品表面划伤是容易出现的共性问题。优特钢棒材生产中，棒材表面划伤是其产品表面质量缺陷的主要问题之一。市场对优特钢棒材的质量要求越来越高。热连轧棒材生产中，连铸方坯从推钢式加热炉中推出后，无论是在辊道上输送，还是在轧机孔型中轧制、在冷床上冷却以及随后的定尺剪切，棒材总是在以不同的速度运行；另一方面，在上述过程
3、中，棒材又离不开与各种设备的接触，如滑轨、辊道、轧辊、进出口导卫、活套辊、冷床、剪切机刀片等。通常，与棒材接触的转动设备与其运行速度同步，而像加热炉中的滑轨、轧槽进出口滑动导卫或转动不畅的辊道、活套辊等与轧件相对运动的设备与轧件表面的接触为滑动摩擦，轧件接触表面可能会产生划伤。划伤又分为热划伤和冷划伤。冷划伤指发生划伤后不再进行轧制的划伤，即指棒材出终轧机后，在热输送辊道、冷床输入辊道、冷床上料裙板、步进式冷床上冷却、冷床对齐辊道、冷定尺剪切前后辊道及棒材收集台架、打捆过程中的划伤；热划伤指发生划伤后还要继续轧制的划伤，即棒材出终轧机前的划伤。划伤在棒材表面表现为通长纵向的一条或数条或短或长线
4、状划痕。冷划伤呈亮线，在冷床及收集台架上易于发现，可及时查找根源处理；热划伤呈暗线，由于产生划伤后还会进行压合、轧制，在冷床及收集台架上难于发现，具有较强的隐蔽性，一旦产生热划伤，将是大批量的，危害极大。优特钢表面质量缺陷有划痕、折叠、凹坑等多种，但是划痕是上述表面质量缺陷中最常见的一种。一般划痕的深度超过 0.2 ，不能修磨，成为废品。若带有划痕的优特钢出厂，在后续加工中会产生开裂、裂纹或金属切削量不足等问题。很多热连轧的优特圆钢棒材划伤在下工序的酸洗、拉拔中无法消除。特别是热划伤其后的深加工尺寸减小，最终会在圆件表面暴露出一条重皮、夹层，去掉重皮后, 一条通长的深划痕，不仅影响零件表面的美
5、观和光洁度，并且由于划痕部位应力集中，在用户使用或再加工时易开裂。武钢股份棒材连轧生产线原是按生产螺纹钢筋及普通碳素钢等建筑用材设计的。根据市场需要改轧优特钢，轧制45钢、40Cr等优特钢过程中棒材表面出现纵向的一条或数条或短或长线状划痕划伤缺陷更加严重。严重时难以修复、甚至报废，造成巨大的经济损失（以实际年生产45钢、40Cr钢20万吨计，由于表面划伤引起的判废达1600吨以上，以废品与成材价格差2000元/吨计算，则损失近3200万元以上；同时，由于棒材表面划伤引起的工艺故障调整时间累计320小时以上，严重影响正常生产）。修磨前表面划伤引起的不合格率达0.8%以上。本课题针对武钢条材总厂棒
6、材分厂生产优特圆钢（典型钢种：45、40Cr）过程中轧件表面划伤缺陷，通过对成品表面划伤缺陷形貌及来源分析；分析研究轧件表面划伤缺陷产生的机理，优化轧线生产工艺及输送设备，较大幅度地降低棒材分厂生产优特钢表面划伤缺陷，提高优特钢产品合格率。2 现状分析由于生产过程是动态的，长线材生产流水线长，轧制道次多，各厂生产工艺不同，钢种不同，所以影响产品表面划伤的原因错综复杂，尚没有统一定论和模式。近几年来棒材场针对优特钢棒材表面划伤问题一直在不断探索，但由于缺乏必要的检测手段，效果一直不理想。国内外虽对这类划伤缺陷有所报道，但大多数资料都是根据生产实际现象进行分析和推测，且主要集中在板带材生产上，缺乏
7、系统的研究和深入的理论探索，尚未见有关棒线材表面划伤的报道。从武钢棒材厂有关统计分析可知，铸坯加热温度越高，产生线状划伤缺陷的可能性越大。因此可推测划伤的根源在于棒材表面接触有局部小凸起，表面粗糙，不光洁等。接触物本身粗糙，如新换上的设备，处于磨合期；接触物表面光滑，但在生产过程中，由于轧件高温较软，表面产生的氧化铁皮粘性大，氧化铁皮极易在接触物的易磨损部位产生局部堆积，而这些局部堆积部位易于作用于棒材表面产生划伤。如轧槽进出口导卫或输送辊道等易粘上优特钢的氧化铁皮而划伤棒材表面；接触物发生异常突起，有高于辊道表面的异物出现。如辊道间的过渡导卫及固定他的螺栓是低于辊道表面的，当优于撞击或装配不
8、当，高于辊道表面后，易于划伤轧件下表面；生产线上有死辊道和自由辊，包括停转（或相对停转）的辊道、活套辊等。如精轧机间活套辊本应与轧件运行速度同步，当其轴承坏死，活套辊停转后，就会与运行的轧件产生相对滑动可能划伤轧件表面；棒材开坯、粗中轧机组微张力轧制，当轧件张力过大，如轧槽有磨损、表面粗糙，可能引起轧件在轧槽或其进口夹板（滑动导卫）中产生划伤。3 研究内容及攻关目标3.1 研究内容 成品表面划伤缺陷形貌及来源分析研究收集现场生产数据，并对成品样的缺陷部位取样，对其表面划伤缺陷形貌特征-即缺陷形状及分布；同时，结合现场实际生产情况，对轧后成品表面冷划伤缺陷及轧制过程中热划伤影晌因素进行具体分析。
9、 研究冷床输入辊道、裙板辊道、冷床齿形等对轧件表面冷划伤的影响，完善相应设备的设计 分析研究轧件在输送辊道、活套器上引起轧件表面热划伤的原因，完善相应设备的设计 研究轧槽进出口导卫引起轧件表面热划伤的机理 研究活套高度、进出口导卫安装高度、轧机速度调整等工艺参数变化对轧件表面热划伤的影响3.2 攻关目标本项目主要完成“降低优特钢表面划伤不合格率”研究，攻关的目标：提出优特钢棒材表面划伤缺陷的机理及改进措施；修磨前优特钢表面划伤缺陷不合格率由0.8%降低到0.45%以下。4 攻关措施的制定与实施通过收集现场生产数据，并对成品样的缺陷部位取样，对其表面划伤缺陷形貌特征-即缺陷形状及分布；表面脱碳层
10、分析；通过扫描电镜对缺陷部位进行金相及能谱分析，研究成品表面划伤缺陷形貌及其危害。同时，结合现场实际生产情况，对轧后成品表面冷划伤缺陷及轧制过程中热划伤影晌因素进行具体分析。认为武钢棒材厂轧制优特钢成品表面划伤的主要来源在于：一方面，轧制过程中的导卫内腔尺寸不尽合理、轧制线的偏移以及由于钢坯加热温度不均匀、黑印等引起轧制过程工艺参数调整带来的红坯尺寸及其堆拉关系的波动引起的热热划伤；另一方面，轧后输送辊道表面磨损及粘附氧化铁皮、2#飞剪前导槽、制动群板及其辊道磨损等引起的冷划伤。引起划伤的主要原因也可归结为工艺原因产生的划线及设备原因产生的划线。根据武钢棒材厂为轧制优特钢孔型修正设计的轧制程序
11、表，利用三维有限元法仿真轧制45号钢18的轧制过程，模拟所得的轧件红坯尺寸、轧件温度场、机架间堆拉关系及其力能参数变化规律。从工艺和设备两方面，制定出解决武钢棒材厂优特钢轧件表面热划伤的措施，以降低热轧优特钢棒材表面划伤不合格率。4.1 优特圆钢成品孔型及其轧辊材质的改进采用三维有限元法模拟成品圆孔的构成方法。结合优特钢的钢种特性，模拟双半径及切线扩张法构成成品圆孔轧件变形的应力场、应变场及其变形规律。得出成品圆孔采用双半径构成法成品尺寸精度优于切线扩张法，非成品圆孔宜采用切线扩张法构成圆孔的结论。故优特钢成品圆孔采用双半径构成，高成品圆轧件尺寸精度；其他圆孔采用切线扩张法构成，以提高其尺寸调
12、整灵活性；同时将成品及成品前椭圆、圆孔轧辊材质由无限冷硬铸铁改为碳化物辊套，从而提搞轧辊耐磨性能。4.2 冷床输入辊道、裙板辊道、冷床齿形等对轧件表面冷划伤的影响，完善相应设备的设计轧后过渡输送辊道的改进。轧后的过渡输送辊道主要指除16、18圆钢外，通过甩道次轧制较大规格2040圆钢，甩掉的道次，需连接新的过渡输送辊道。轧后输送辊道的侧板擦轧件。主要由于生产线轧制线水平偏移，另外轧件在辊道上运行会左右晃动，致使轧后轧件向轧机的操作侧偏移。在过渡辊辊道两侧加立辊20多对，并对地辊材质重新选型，选用耐磨材质如QT800。磨损后的输送辊道要及时更换。制动滑板的遮板改进。先后对冷床输入辊道（3#飞剪后
13、、冷床裙板辊道前）遮板进行改进，从原直线型遮板改为带导轮遮板最后定型为带导向辊的弧形遮板。 轧制螺纹钢时，采用不带不带滚动导向辊的弧形遮板，轧制有优特园钢时采用带滚动导向辊的弧形遮板。 弧形遮板的所有的滚动导向辊必须设置冷却水冷却（在整个制动滑板沿线须安装冷却水管，主管路水压为0.4MPa）；所有导向辊必须能正常转动，故必须搞好其轴承润滑和密封措施。群板辊道及群板的改进措施。3#飞剪后的制动滑板辊道及其后的制动群板起制动轧件的作用，相互间为滑动摩擦。分析认为滑动磨擦是导致辊面磨损及成品表面冷划伤加剧的主要原因。群板辊道的改进措施。安装硬质合金(碳化钨)辊环，根据其工作特点，在辊面的端部30mm
14、范围内(与棒材规格相符)是磨损面，对原辊身进行了结构改进，同时在端部安装硬质合金(碳化钨)辊环，配合尺寸上充分考虑辊身(材料:QT800)与碳化钨辊环的热膨胀因素。经现场测定允许过盈装配，过盈量为0.0020.005mm。否则当辊身整体受热温度为400500时，辊环会出现断裂。群板的改进措施。活动裙板镶嵌条形合金块，在活动裙板与棒材的接触部位加工燕尾槽并镶嵌条形合金块。4.3 轧件在输送辊道、活套器上引起轧件表面热划伤的原因，完善相应设备的设计4.3.1 轧件在输送辊道上引起轧件表面热划伤的原因，完善相应设备的设计轧制过程中的输送辊道，主要指开坯机组前、后V形地辊及粗轧机组前后输送水平辊道。轧
15、件在输送辊道上运行划伤的根源在于辊道表面有局部小凸起，表面粗糙，不光洁。严禁轧制过程中输送线出现死辊，包括停转或相对停转的辊道，并及时清理辊道表面粘附氧化铁皮。尽量不在辊道表面堆焊，如果辊面打滑，可采用辊面加工成齿形以增加摩擦，并选择耐磨材质，减少辊道表面磨损。严禁有高于辊道平面的异物出现。采用U形辊道作为机组之间输送辊道。采用大辊径U形辊道可有效减小轧件冲击辊道侧板，并起到诱导轧件对中作用。选择合适的辊道表面与辊道地板间的高度，避免轧件与辊道底板间接触，取20-30mm；靠近辊道两侧的辊道地板弯成向下的弧形；并经常清理辊道表面及辊道地板上的氧化铁皮及其他异物。采取上述措施，以杜绝轧件在轧制过
16、程中的输送辊道上输送不畅，引起的轧件表面热划伤。4.3.2 轧件在活套器上引起轧件表面热划伤的原因，完善相应设备的设计活套辊前后可设置辅助水平导向辊，活套辊及其压送辊可采用大弧形辊。在轧制过程中，活套起套以后进人下一架轧机前形成反抛物线。故提出在活套装置两侧压送辊前设置辅助水平导向辊。4.4 研究轧槽进出口导卫引起轧件表面热划伤的机理及其改进措施由于武钢棒材厂考虑到优特钢与普碳钢孔型的公用性，在孔型设计上作了相应修正，轧制优特圆钢的导卫，是在原来轧制普碳圆钢、螺纹钢的导卫修正而来。滑动导卫内腔尺寸相对优特钢轧件尺寸过紧，由于滑动导卫内表面与轧件表面为滑动摩擦。则一方面加剧导卫内腔受力面磨损；或
17、由于轧制工艺参数调整（如调压下、调轧辊转速等），可能引起机架间堆拉关系变化，加剧滑动导卫内腔与轧件接触面磨损。如不及时更换则可能引起接触表面热划伤。采用三维有限元法对热连轧优特圆钢的轧制过程进行模拟仿真。模拟出轧件红坯尺寸、轧件温度场、速度场、机架间堆拉关系及其力能参数变化规律。在此基础上，分析轧机转速变化（即工艺参数调整后）对轧件红坯尺寸、机架间堆拉关系的影响。以便修正轧制程序表及轧件红坯尺寸，进而修正轧机进出口导卫尺寸。减少轧制过程中因工艺参数及导卫调整引起轧件表面的热划伤。根据有限元模拟轧件尺寸，修改优特钢料型尺寸。由于优特钢孔型的修正设计，给出的轧件宽展系数采用绝对宽展系数法结合实际测
18、量修正得出，各道次料型可能不合理，根据三维有限元仿真分析，模拟得出的轧件尺寸，重新制定料型。 18料型修改前后(按给定轧制程序表给定工艺参数模拟)尺寸对照见表4.1。表4.1 18料型修改前 (按给定轧制程序表给定工艺参数模拟) 后尺寸对照机组机架原轧件高/mm模拟轧件高/mm原轧件宽/mm模拟轧件宽/mm模拟修正后（调整转速后）轧件宽/mm粗轧1H102102.01162162.60162.882V114114.08114113.60113.403H78.979.04129.5134.60135.584V9393.179399.00102.445H58.558.50103.6115.0010
19、7.646V67.867.5967.874.1277.80中轧7H43.443.4278.483.4083.208V5252.035254.4054.209H3333.0360.764.5064.8810V40.540.5640.542.8044.2811H25.325.1048.951.2851.2412V3231.893233.0937.42精轧13H20.921.0138.938.9538.8014V2626.182626.5826.7215H17.817.793232.2932.9216V22222221.7421.8817H13.613.5928.428.6928.8118V18.2
20、18.2118.218.2418.06由表4.2可知，模拟的轧件尺寸，高度尺寸均相差不大，但轧件宽度尺寸相差较大；同时，也可看出轧机转速调整对粗轧、中轧机组轧件（大断面轧件）宽度尺寸影响较大，而对精轧（小断面轧件）轧件宽度尺寸影响较小。即粗中轧机组轧辊转速调整对轧件尺寸及堆拉关系的影响较大。滑动进口夹板尺寸修改及材质的选择。滑动进口夹板多用于轧件进入孔型中变形比较稳定的轧制，如圆、方形轧件进入椭圆孔型的轧制；或轧件断面尺寸比较大，轧制速度比较低的道次，如粗轧机组和中轧机组前几道次的椭圆轧件进入圆形孔型的轧制。滑动进口夹板的制作技术要求。凡未注明的圆角，R取46mm；毛边必须平整光滑；导板内腔使
21、用面必须默平打光，不允许有局部凸起和凹下，不使用面也应平整光滑；夹板的内侧形状与诱导的轧件形状和尺寸相吻合。滑动进口夹板工作部分尺寸的合理确定。图4.1 滑动进口夹板工作部分尺寸示意图滑动进口夹板工作部分尺寸见图4.1。 (4.1) (4.2) (4.3) (4.4) (4.5) (4.6)式中，-滑动进口夹板与轧辊接触处圆弧圆心距轧辊圆心水平间距，mm；-滑动进口夹板槽底距水平轧制线距离，mm；-滑动进口夹板上槽底距水平轧制线距离，大断面取下限，mm；-滑动进口夹板导尖距轧辊中心垂线的距离，尽量取小，但不能接触轧辊，可取520mm；-滑动进口夹板长度，大断面取下限，mm，；-轧件轧前高度，m
22、m；-轧辊最大半径，mm；-轧件轧前宽度，mm；-滑动进口夹板入口宽度，mm；-滑动进口夹板直线段宽度，mm；-滑动进口夹板直线段宽度与轧件轧前宽度余量，取212mm。滑动进口夹板的工作段的长度、夹板孔槽宽度和深度（或高度）的确定。滑动进口夹板的工作段的长度的确定。工作直线段越长，其扶持轧件作用越大，轧件的运行越稳定，但阻力也越大。可按下式确定： (4.7)滑动进口夹板的直线段孔槽宽度的确定，见图4.2。夹板孔槽宽度对于诱导圆形或方形轧件的方形轧槽，取圆轧件直径或方轧件边长的1.52.2倍，但不能超过进入轧槽的轧槽宽度；对于诱导椭圆形轧件的椭圆孔槽，夹板孔槽宽度取椭圆轧件宽度的1.31.5倍。
23、滑动进口夹板的直线段孔槽宽度应比诱导轧件宽度稍大，粗轧机组取312mm；中轧机组取26mm；精轧机组取13mm。滑动进口夹板的直线段夹板孔槽深度的确定，见图4.2。孔槽深度，对于圆形孔槽，取圆形轧件直径的1.11.2倍；对于椭圆形轧槽，取椭圆形轧件厚度的1.11.2倍。图4.2 滑动进口夹板的孔槽宽度和深度考虑到轧制优特园钢的钢种特性，滑动进口夹板的直线段孔槽宽度和深度可适当取大。如大圆钢的进口夹板直线段孔槽深度其原始设计是H+2，修改后是H+5mm左右，规格越大，其间隙相对要大一些；滑动进口夹板的直线段孔槽宽度，粗轧机组取B+10，中轧机组取B+7。可根据轧件尺寸模拟结果重新修订进口夹板。滑
24、动进口夹板材质的选择。铸钢件，可用于开坯、粗轧机组诱导较大断面尺寸及在孔型中变形较稳定的圆形、方形轧件；高锰、高络、镍洛合金、镍洛钨等高合金铸铁，其耐磨、耐热性高，韧性好，可精密铸造，如NiCr耐热耐磨合金可用于粗、中机组。对滚动导卫的导轮形状及导轮间隙进行重新设计。滚动导卫多用于诱导椭圆轧件进入园孔型变形不稳定的、轧制速度较高的中、精轧机组，可保证轧件几何形状良好、尺寸精度高和表面无划伤的轧件。中、精轧机组至少使用5架。滚动导卫的导轮形状及尺寸。对于武钢棒材厂，由于中精轧机组为椭圆-园孔型系统，故采用椭圆形轧槽，见图4.3。孔槽与椭圆轧件的形状相吻合，则轧件对导轮的磨损相对较均匀。滚动导轮的
25、椭圆半径应与所引导的椭圆轧件圆弧半径相适应，可按下式选取，大规格取上限。 (4.8)式中，-椭圆槽的半径，mm；-椭圆轧件的半径，mm。滚动导卫的导轮间隙。滚动导卫的导轮间隙可按可根据模拟的轧件高度尺寸结果重新修订，即，H+(2-5)mm左右，规格越大，其间隙相对要大一些，H为来料的高。一方面可减少导轮的磨损，因为椭圆轧件进入土缘导轮时，不可能在轧制线标高位置很精确对正中心线，会出现上偏或下偏现象，而导轮在高度方向的余量较大，则可减少导轮的上部或下部接触，避免卡钢事故；另一方面，当出现轧件头部水平方向（立式轧机）不正时，利于其水平方向的调整。图4.3 中精轧机组滚动导卫导轮孔槽间距滚动导卫导轮
26、的材质选择。滚动导卫导轮的材质关系到其使用寿命。高洛合金铸钢件，经热处理后表面硬度HRC40-45，使用寿命，300-350t/只；Cr12MoV锻钢件，经热处理后表面硬度HRC58-63，使用寿命500-700t/只；X-G180CrWV20，其表面硬度HRC50-55，耐磨性好，硬度落差小，寿命长，1000-3500t/只，可作为武钢棒材厂轧制优特钢中精轧机组滚动导卫导轮。滑动出口导卫尺寸进行修改。滑动出口导卫由卫板或导管与卫板箱、导管箱或出口组合导板梁的卫板或导管箱组成。卫板或导管用于H/V平立交替布置轧件无扭转的道次。卫板用于粗轧或中轧的前几个道次，其技术要求：表面必须平整光滑；导板内
27、腔必须修平、打光，不得有凸凹部分；凡未注明的圆角，R取46mm；所有加工面粗糙度不得大于20um。出口导管用于中精轧机组或粗轧机组的后几个道次，圆形轧件的出口导管的技术要求：表面光滑，无毛刺。卫板的材质为合金钢精密铸槽或锻钢件经机械加工；可用铸铁或铸钢件。滑动出口导卫尺寸考虑到优特园钢的钢种特性和实际轧件尺寸较轧制普通园钢、螺纹钢大，应适当放大。轧制过程中导卫划伤解决措施。若产品槽口两侧有较细、清晰的划伤，主要是K2进口导板和轧槽倒角有毛刺，需认真修磨毛刺；槽口处划伤，主要是K1导卫造成，修磨进口夹板；成品有较粗的不清晰的划线，主要是K2之前的红坯尺寸不标准造成，采用试小样，调整红条尺寸；成品
28、上有周期性的划线或凹坑，主要是成品前活套器地辊有焊瘤或K1导轮粘钢；精轧区采用温控轧制，适当降低轧件表面温度，提高表面强度，减少轧件划伤和导卫粘钢；注意检查导卫是否存在粘钢现象。轧制过程中过桥或导槽的改进。机架间的过桥：要求对中相邻两架轧机的出口、进口导卫，清理过桥内粘附氧化铁皮或打磨焊瘤或其他凸起；改焊接件为铸钢件；必要时在过桥两侧安装辅助立辊，以减少轧件擦过桥侧板。飞剪前后的导槽：重新设计制作2#、3#飞剪前、后的导槽，并各加了4对立辊和水平辅助辊，避免导槽外侧墙板或其底板接触轧件划伤轧件表面。4.5 研究活套高度、进出口导卫安装高度、轧机速度调整等工艺参数变化对轧件表面热划伤的影响及其改
29、进措施活套高度基准值的设定。由于立式活套套量的变化与套高的平方成正比，不是线性关系。在活套器起套辊的作用下，轧件开始偏离轧制中心线并在机架间形成活套。活套器参与调速后，起套辊控制轧件在高度方向偏离轧制中心线的值。故需准确设定活套高度基准值，如轧件穿过12V出口，13H进口，13H出口以及14V进口等处，若偏离程度加大，套量变化过大，轧件可能会与进口或出口导卫上、下内表面接触而产生热划痕。一般取15020mm。在活套装置两侧压送辊前设置辅助水平导向辊在轧制过程中，活套起套以后进人下一架轧机前形成反抛物线。严重摩擦到活套的底部及下一架次的进口预导板，极易产生划伤。在活套装置两侧压送辊前设置辅助水平
30、导向辊，可有效消除轧件与进口或出口导卫上、下内表面接触而产生热划痕。合理设置活套控制参数。结合优特园钢三维有限元仿真分析，通过对比普通圆钢、螺纹钢PI调节器的参数，结合优特钢的变形特点，对原参数进行修正，提高调节器的性能，增加活套器轧制的稳定性；轧制时两机架间形成一定的物料堆积，通过控制上游机架的速度来消除两机架间金属秒流量的差异，使其在微堆的状况下运行。采用物料跟踪的方法来控制活套的起落和调节。活套辊及其压送辊可采用大弧形辊。采取上述措施，以杜绝精轧机组机架间活套异常波动引起的轧件表面划伤。4.6 解决生产线上的轧制线偏离，使得轧件在轧制及其输送过程中处于稳定状态武钢棒材厂原轧制线相对于轧机
31、地脚板标高+800mm，整个生产线的轧制线应该不变。针对中轧机组更换短应力线轧机后没有轧制线基准问题，使得中机组轧制线与粗轧、精轧机组、1#、2#、3#飞剪的溜钢线不一致的问题，特别是轧制大规格园钢（如40圆钢（45#），明显的相邻机架轧制线（水平方向、垂直方向）均有不同程度的偏移，为解决轧件在2#飞件入口导槽处（偏向操作侧接触该导槽外侧板）划伤严重。必须从根本上解决中轧机组轧制线偏移问题。保持各机组轧机轧槽轧制中心一致。为了保证棒材各机组水平轧制中心面一致，以第一架（1H）粗轧辊牌坊架、轧制中心面和最后一架水平轧机（17H）的轧辊牌坊架、轧制中心面为基准测量、调整。以第一架粗机（1H）下轧辊
32、中心水平面为基准，根据精轧机组末架水平轧机（17H）下辊中心相对于1H下轧辊中心基准水平面间距差确定17H水平轧机下辊中心面，并在17H下辊辊头或下辊轴承座上对应1H下轧辊中心基准水平作出记号。水平轧机水平轧制中心面的确定。以武钢棒材厂轧制16优特圆钢为例，各架水平辊下辊中心水平面距轧制中心水平面的间距见表4.2。表4.2 轧制16优特圆钢各架水平辊下辊中心水平面距轧制中心水平面的间距/mm道次1H3H5H7H9H11H13H15H17H辊环直径560560410450450450340340340辊缝15128.57663.63.62.1间距/287.5286209.25228.522822
33、8171.8171.8171.0501.578.255959.559.5115.7115.7116.45各机组水平轧机轧槽对正。由于各架轧机配辊轧槽数量、辊面长度不同，实际生产过程中存在换轧槽，为了保证机组轧件溜钢线一致，必须使各架轧机的轧槽中心线一致。同样，以1H、17H轧槽中心为基准可拉一条钢丝线，该钢丝线就是各架水平轧机轧辊的轧槽中心对正调整的依据。立辊轧机轧制线的确定。首先对立辊端面水平性检查确定立辊的垂直性。然后，以上述以1H、17H轧槽中心为基准所拉的一条钢丝线为基准调整各架立辊轧槽水平轧制线的对中；再以1H、17H轧槽中心为基准所拉的一条钢丝线为基准依次调整、确定其垂直轧制线。以
34、此保证各架立辊轧机轧制线与各架水平轧机轧制线的重合。轧制线的另一种确定方法。应该说轧制线一旦确定，基本不会变，因为涉及到轧机前后辊道、出炉辊道、轧后输出辊道，剪切设备等很多辅助设备的标高确定。如果认为1#、2#、3#三架飞剪位置没有变化，且原安装时其剪刃剪切中心就在轧制线上，则可用1#、2#、3#三架飞剪刀片的中心面作为垂直轧制面，上下剪刃剪切的重合点连线作为其水平轧制面，这两个轧制面的交线即位轧制线，大换辊时就可用该线作为轧制线去校正机组轧制线和输送辊道中心线及辊道标高的制定依据。轧辊安装。轧辊安装不合适，例如水平辊安装不水平或水平辊安装错位；立辊安装不垂直或立辊安装错位，都会造成轧辊辊缘受
35、力太大，产生表面划伤。为了保证轧辊安装准确，每次换完辊，使用水平仪对水平辊水平性检查，对立辊端面水平性检查确定立辊的垂直性。若生产过程中出现划伤，也要及时对轧辊的安装情况进行检查。4.7 合理的轧辊设计、加工与维护成品圆及其前圆应选大的扩张角。一方面可增加孔型侧壁夹持作用，以保证圆钢的椭圆度符合标准；另一方面，可减小轧槽线速度差，轧件和轧辊表面之间的相对滑动减少。轧辊材质及表面粗糙度。轧辊表面粗糙度影响轧辊和轧件之间的摩擦系数。轧辊表面粗糙度值越小,轧辊和轧件的摩擦系数越小。为了减小轧辊和轧件之间的摩擦系数，一般要求轧辊表面粗糙度小于Ra-0.5m。在不影响咬入的前提下，尽量光滑。因此，必须合
36、理选择轧辊材质及其加工精度。精轧机组已采用碳化钨辊套，其耐磨性非常好；中轧机组采用无限冷硬球墨铸铁轧辊，其表面光洁度要好得多，其耐磨性则相对较差，轧制大规格优特园钢时作为精轧机组，则其耐磨性不够，12V、13H、14V也宜改为碳化钨辊套，中轧机组其他机架可保留无限冷硬球墨铸铁轧辊；粗轧机组采用半钢轧辊，建议6V、5H也改用无限冷硬球墨铸铁轧辊；武钢棒材厂开坯机组采用钢轧辊。轧辊维护。正常生产时，轧辊自身会产生划伤，毛刺、铁屑等异物粘在轧辊表面，也会对轧件表面产生划伤。轧辊表面有划伤或粘有异物时，要及时对轧辊表面清理。同时注意轧辊的冷却系统畅通。采取以上措施，可使轧件表面因轧槽引起的划伤减少甚至
37、消除。4.8 解决钢坯加热不均匀及黑印引起的红坯尺寸及堆拉关系波动 由于采用推钢式加热炉，加上加热能力不够，轧件上下表面温度不均匀，还会由于加热炉中的滑轨出现黑印。根据优特钢钢种特性，改善加热工艺制度。根据优特钢特性，改善加热工艺制度，严格按照加热工艺制度操作。控制加热温度，使出炉钢坯上表面的温度比下表面偏高30，补偿上表面轧制过程中的降温。对粗轧机组进、出口导卫上加盖板，减少水量对轧件上表面的降温。有条件可将推钢式加热炉改为步进式加热炉，以实现均匀加热，并减小钢坯黑印的影响。必要时对连轧微张力控制系统进行改进。减小由于轧件温度不均匀引起的轧制电流异常波动，随之带来的计算机控制系统非必要调整轧
38、辊转速，引起对拉关系异常造成的轧件尺寸异常波动，并进而引起轧件表面划伤。采取以上措施，以减小轧制过程中轧件温度不均匀引起的电流异常波动，以避免轧制过程中堆拉关系的异常调整引起的轧件尺寸波动造成的轧件表面划伤。4.9 调整厂内产品结构在对质量进行改进的同时，我们还积极调整厂内产品结构。根据武钢棒材厂产品质量情况，既要轧制螺纹钢、普通园钢（1245），又要轧制优特园钢（1640），经常交叉轧制。轧完螺纹钢后，输送辊道磨损严重，经常导致大规格圆钢成品表面划伤，严重影响产品表面质量。为此，可调整生产车间的产品结构，先轧表面质量相对较高的优特园钢，随后轧制表面质量相对要求不高的螺纹钢、普通园钢（1245
39、），以提高优特园钢产品的表面质量（减少表面划伤缺陷），以降低优特钢表面划伤引起的不合格率。4.10 制定严格的管理制度4.10.1 完善工艺、设备管理制度大规格圆钢表面划伤问题不仅仅是工艺及设备上的问题，它与设备及工艺管理相关。近年来，通过不断地对优特园钢表面划伤问题的整改攻关，总结了一套设备划伤轧件表面的规律，并根据生产经验，制定了各关键设备（备件）的使用寿命，完善了设备（备件）的定修及检修等一系列的规章制度。4.10.2 落实岗位责任制将执行工艺纪律列入了经济责任制考核办法中，对违反工艺纪律的行为作了具体的规定，同时还制定了轧辊、导卫装配标准，冷剪剪切规定等专项制度，对与产品质量有密切关系
40、的岗位都落实责任。4.10.3 加强检查、严格考核工艺纪律执行的好坏来源于岗位责任的落实，在强化责任的同时要求工艺技术员每天都坚持进行工艺纪律执行情况检查，组织工程技术人员实施、检查、监督并以纪律的形式固化下来。5 存在的问题及改进意见出炉辊道辊面尚未加工成齿形，机组之间输送辊道尚未采用U形辊道。条件允许时，可改之。 活套辊及其压送辊可采用大弧形辊。旧的备件用完后，可改过来。由于加热炉未改为步进式加热炉，钢坯黑印的影响依然存在。对连轧微张力控制系统进行改进正在实施中。经过工艺、设备完善以后，大圆钢质量显著提高，但还不是很完善，轧制过程中有时仍存在着一些划线，这些划线主要是成品机架出口到3#飞剪
41、这一组输送辊道之间。要彻底消除划线，除了加强管理外，还需做如下改造：制作一组专用于圆钢轧制的输送辊道，加大滑板与辊道的直径，增加辊道顶面至槽底板的距离；活套器已经磨损锈蚀，需要重新优化设计制作。调整厂内产品结构方面。由于市场的不但变化，有时生产计划难于实现先轧表面质量相对较高的优特园钢，随后轧制表面质量相对要求不高的螺纹钢、普通园钢（1245），以提高优特园钢产品的表面质量（减少表面划伤缺陷），以降低优特钢表面划伤引起的不合格率。表6.1 武钢条材总厂棒材分厂生产优特钢经济技术指标统计时间1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月总平均2007年修磨前划伤不合格率/%-0.740.
42、650.450.57成材率/%-96.2595.1596.3396.00合格率/%-99.9099.8499.9099.882008年修磨前划伤不合格率/%0.610.290.240.170.110.080.350.730.590.260.230.080.29成材率/%95.6395.7496.4196.5097.2596.9496.3295.6996.1596.7298.0697.0196.44合格率/%99.8799.9599.7299.8499.7599.9199.8499.8899.8699.8699.4099.6799.832009年修磨前划伤不合格率/%0.340.100.210.
43、320.600.200.410.170.300.120.070.300.28成材率/%96.8097.2597.1797.5097.0797.3996.9597.5596.0897.8197.7397.5997.29合格率/%99.8899.8599.8599.8499.9199.7999.8899.9199.0299.9199.9299.7399.852010年修磨前划伤不合格率/%0.150.050.250.050.180.06停产改造0.440.010.29-0.11成材率/%98.0397.5397.2797.8097.6197.6595.4397.0699.23-97.54合格率/%
44、99.8799.8699.6799.8299.8799.8399.3999.8198.91-99.806 目标完成情况图6.1 热轧优特钢棒材产品修磨前表面划伤不合格逐年变化情况(2007 年为第四季度、2010年为1-10月)图6.2 热轧优特钢棒材产品修磨前成材率逐年变化情况(2007 年为第四季度、2010年为1-10月)图6.3 热轧优特钢棒材产品修磨前合格率逐年变化情况(2007 年为第四季度、2010年为1-10月)经过上述攻关措施的的逐步实施， 2008年2010年，修磨前优特钢表面划伤缺陷不合格率每年平均由0.8%降低到0.30%以下，具体情况分别见表6.1和图6.1；轧制优特钢修磨前每年平均综合成材率由2007年四季度的96%提高到2008年的96.44%、2009年的97.29%、2010年1-10月份的97.54%，具体情况分别见表6.1和图6.2；轧制优特钢修磨前每年平均产品合格率稳定在99.80%以上，具体情况分别见表6.1和图6.3。综上所述，“降低优特钢表面划伤不合格率”的项目研究工作达到了预期攻关目标，完成了攻关任务。
