連續退火爐爐輥應用及維護

孫國明，肖文照，侯煜

（北京首鋼冷軋薄板有限公司，北京 101304）

1 引言

連續退火爐是冷軋帶鋼生產的關鍵設備，爐內為氮氫混合還原氣氛，通板速度高、質量好，全密閉結構，承載著帶鋼再結晶退火的功能。爐輥系統是帶鋼在爐內傳輸的關鍵設備，爐輥的使用狀態直接影響著帶鋼的表面質量，因此，對爐輥進行有效的管理和維護，是帶鋼在爐內安全、有效、穩定運行的基礎。

2 連退機組爐輥系統簡述

連退爐輥系統包括轉向輥、張緊輥、測張輥等［1］，如表1 所示。

鋼帶垂直運行通過爐區，在每道次的末端由爐輥進行轉向，這些輥子有相應的直徑可使得鋼帶不會產生永久塑性變形。輥身被加工出要求的輥型，此輥型可滿足鋼帶在爐內所需的自對中要求。輥子做噴丸處理以達到所需的粗糙度要求［2］。退火爐爐輥要實現預期的功能，根據爐內高溫、微正壓、還原氣氛等復雜環境，就要求爐輥具有較高的耐磨性、抗結瘤、抗熱沖擊性能，保證輥面粗糙度，以及優越的自糾偏性能等。

表1 連退爐輥系統主要結構功能及輥型

3 爐輥性能分析

3.1 爐輥輥型

圖1 輥型圖

由DREVER 公司設計的退火爐爐內輥輥型有3 種，其中高溫段多采用雙梯度輥，低溫段多采用單梯度輥和平輥，輥型如圖1所示。

按照爐段和爐內溫度的不同，輥子分別帶有幾種不同的輥型，以補償爐溫和帶溫的不同而帶來的輥身熱膨脹的不同，盡量減小帶鋼的跑偏現象［3］。但同時凸度又不能過大，以免帶鋼產生瓢曲。影響選擇輥型的因素主要有兩點，一是帶鋼的跑偏，二是帶鋼的瓢曲，如圖2 所示。

圖2 爐輥凸度與帶鋼熱瓢曲和跑偏的關系

3.2 粗糙度

DREVER 公司設計的爐輥粗糙度，中部為Ra6-8，邊部為小于Ra0.8，以此保證帶鋼在爐輥上不會發生打滑現象，同時不會劃傷帶鋼。

3.3 表面狀態

爐輥的表面狀態直接影響著帶鋼的表面質量，結瘤、硌坑、裂紋、粘結等都是影響因素，因此在爐輥維護中要盡量避免。

4 爐輥維護管理

4.1 輥型管理

輥型管理在實際生產中十分重要，雖然爐內具有糾偏輥，能夠起到爐內糾偏作用，但是爐輥的自糾偏不可忽視，而自糾偏的機理，就來自于輥型。

圖3 加熱段實測輥型

圖4 冷卻段實測輥型

首鋼冷軋1850 連退機組退火爐的爐輥輥型管理，根據生產計劃與設備的實際情況，平均每半年就對爐輥輥型進行一次測量，由于受停機時間限制，不可能對全爐爐輥進行測量，則分區域進行，順序進行，一般順序為從入口開始進行測量，本文以某次測量為例說明，如圖3、圖4 所示。

根據圖3 可以看出，實際輥型并沒有超出允許的輥型界限，可認為該輥型理想，能夠繼續使用，而從圖4中可以看出，實測輥型已經超出允許界限，并呈現不對稱狀態，故從輥型方面來判斷，此輥需要更換。另一方面，如果實測輥型平行超出允許界限，在一定數值內，并呈現一定的對稱狀態，也可以認為該輥輥型正常，能夠繼續使用。

4.2 粗糙度管理

在實際生產中，爐輥粗糙度的快速磨損，導致帶鋼打滑影響表面質量的事件時有發生，除去設計及制造工藝的影響因素外，在使用中對爐輥粗糙度進行掌控，也十分必要。在測量輥型的同時，可對粗糙度一并進行測量，可按如下方法進行，如圖5 所示。

圖5 爐輥粗糙度標點圖

粗糙度測量中，在將爐輥圓周方向四等分的A、B、C、D 四個方向上確定四條線，在每條線上取 11個測量點，依次進行測量，并對應記錄，確認粗糙度是否超出范圍。當然，測量點越多，也就越能真實體現實際狀況，但同時要考慮現場測量的實際環境以及時間限制等。理論上，由DREVER 公司設計的粗糙度在Ra6-8的范圍內合適，但在實際生產中，通過試驗，粗糙度在Ra5.1 和Ra8.4 時，同樣滿足要求，因此，我們確定的使用范圍為Ra5-8.5。

4.3 表面狀態管理

針對爐輥的結瘤、粘接等因素，除了保證爐子的密閉性外，定期進行清理是必要的。通過實踐，高壓干冰清理是比較理想的清理方法。通過高壓干冰粒子對爐輥粘結物進行打擊清掃，能夠有效地清理掉污物，隨著干冰的霧化蒸發，不會對爐輥造成任何傷害。

5 結語

根據首鋼冷軋1850 連退機組退火爐爐輥的使用狀態，對其影響因素進行了分析，并提出了爐輥維護的相應方法，從實際生產來看，效果十分理想，當然，影響帶鋼質量的因素還有很多，還需要進一步的研究，以便為爐輥能夠長期、有效、穩定的運行提供保證。

［1］連退機組退火爐功能描述［Z］.DREVER，2007.

［2］楊靜.連退爐內爐輥的選擇與優化設計［J］.工業爐，2011（6）：23-27.

［3］王彬.連退爐輥凸度控制技術在預防帶鋼瓢曲上的應用［J］.梅山科技，2009（4）：14-16.