300機組500軋機斷輥分析及控制措施

摘要：針對300機組生產中500軋機產生斷輥的原因進行了分析，采取了相應的控制措施，并取得了良好的效果。

關鍵詞：500軋機；斷輥；措施

前言

安鋼第一軋鋼廠300機組是一個年產量90余萬噸的棒材機組，其主要產品有φ22、φ25、φ28、φ30、φ32規格的圓鋼、螺紋鋼。由于低成本戰略的提出以及節能降耗的實際要求，500軋機斷輥事故在各類事故中一直占有突出位置，成為影響該機組產能發揮的主要因素。如何控制500軋機斷輥，成為當前技術人員的重點工作。

1.斷輥原因分析

軋輥是實現軋制過程中金屬變形的直接工具。斷輥是指在軋制過程中軋件所產生的軋制壓力超過了軋輥本身所能承受的強度極限造成的軋輥斷裂。造成斷輥的原因主要有以下幾種：

1.1.軋輥冷卻不適當；

1.2.軋輥安裝不正確，造成工作時受力不均；

1.3.由于纏輥、喂錯孔、多條軋制變形量過大；或軋制溫度過低，使變形抗力增加，軋制力超過了軋輥強度極限；

1.4.軋輥內在質量不好，原始應力未消除或存在鑄造縮孔；軋輥在某些地方強度低，造成應力集中；

1.5.軋輥刻槽較深，軋輥的工作直徑太小，軋輥強度不夠；

1.6.堆焊工藝缺陷。

2. 原因分析

根據現場的實際情況，檢查軋輥的斷裂部位、斷口形態及顏色是分析斷輥原因的主要方法。熱軋棒材軋輥的斷口部位、形態及顏色有：

2.1.當軋制溫度偏低或壓下量偏大使變形抗力增大時，軋輥可能在孔型的工作輥徑上折斷，這時的斷裂口是剪應力斷口。剪應力斷口為灰白色斷口。

2.2.當發生誤操作，軋件進入較小規格孔型，軋件進入輥環或纏輥，造成扭轉力矩大于軋輥本身強度時，軋輥在輥身與輥徑接觸處被扭斷，這時的斷裂口是扭應力斷口。扭應力斷口為灰白色斷口。

2.3.當軋輥磨損不均勻、受不均勻冷卻的交變作用，造成局部缺陷并逐漸擴大時，軋輥發生疲勞斷裂。斷裂部位不一定在軋制道次的孔型內，也可能在相鄰孔型內，這時的斷裂口為疲勞斷口。因疲勞斷輥的斷口為深褐色斷口。

2.4.軋機缺水斷輥。當軋機供水不足或缺水造成軋輥局部溫度升高，使軋輥局部晶粒粗大，強度降低，造成斷輥。當軋機缺水，局部溫度升高，使軋輥局部材質晶粒粗大，立即給水后急劇冷卻，材質經淬火后晶粒變細，產生拉應力，這時斷裂部位在軋機應力集中處。因缺水斷輥的斷口為深蘭色斷口。

2.5.因軋輥堆焊質量斷輥：①軋輥在多次堆焊使用過程中產生疲勞，疲勞層逐漸由軋輥外層向中心延伸，在堆焊前疲勞層剝不凈再次堆焊，使用時疲勞層向內外擴展，使軋輥強度降低造成斷輥。②軋輥堆焊熱處理工藝過程不合理。軋輥堆焊前的預熱過快，堆焊時表面溫度較高，在堆焊后的冷卻過程中，表面和中心冷卻速度不一樣，一般表面冷卻快而中心冷卻慢，因而中心對表面產生拉應力，當組織應力與拉應力相疊加超過金屬的強度極限時，軋輥就產生應力裂紋，這種裂紋往往產生在軋機應力集中部位，這種現象叫淬水裂紋敏感。在軋制過程中，冷卻水進入裂紋，同時軋機冷卻水隨軋件進入軋輥，在變形區的高溫高壓下變成水蒸汽，使軋輥表面磨損和破壞，裂紋逐漸加深，造成斷輥。這時的斷口為深褐色斷口。

3.控制措施

由于造成斷輥的原因很多，且許多原因相互聯系，因此單從技術攻關上和管理上是無法徹底解決這些問題的。必須技術攻關和管理雙管齊下，解決好生產過程中的每一個環節才能取得好的成效。

3.1.實施均衡生產。為了實施均衡生產，我們首先從嚴格管理入手，一方面依據現有加熱爐的加熱能力和軋機的生產能力，通過科學計算，制定出了不同品種規格的時產、班產定額，并合理規定上下限，嚴格考核；另一方面，根據各品種班、時產定額要求，制定了科學的加熱制度，保證加熱質量。實踐證明，均衡生產制度的推行，使生產處于穩定、有序和可控狀態，保證了加熱質量，有效的減少了斷輥事故的發生。

3.2.提高換輥質量，保證軋制順行根據公司和廠部計劃安排，300機組換輥次數每月達四、五次。如果換輥質量不好，軋機不順，就不能保證軋鋼生產溫度制度，導致斷輥增多。為此，我們加強了對換輥質量的跟蹤考核，扭轉了個別班片面追求換輥速度不注意換輥質量的做法，保證了軋制的順行。

3.3.推行標準化作業，規范操作行為。另外，通過對斷輥事故的分析，還發現部分斷輥是責任事故造成的，有的是操縱工喂軋雙鋼、黑頭鋼、低溫鋼、不正確操作和喂錯孔；調整工壓下量調整不均；崗位人員沒能看好水管造成軋槽缺水、導衛安裝不正確導致纏輥；軋輥安裝不正確等。針對這些問題，我們對各崗位的崗位作業制度進行了修改和完善，對四大班職工進行了全面培訓，并推行了崗位標準化作業。通過規范操作行為減少了人為責任斷輥事故的發生。

4.實施效果

近幾年來300機組斷輥統計結果見表1：

表1 近幾年來300機組斷輥統計

由表1可以看出經過一系列的方案實施，效果非常顯著，單從軋輥上就可節約200萬元。斷輥事故的減少，使工藝事故次數、時間大幅度下降，中間廢也隨著下降，實現了低成本運行，為公司創造了較大的經濟效益。

5.結束語

通過以上方案的實施，在安鋼一軋廠300機組取得了顯著效果，說明分析斷輥原因確切，控制措施可行，值得向同行業推廣。

參考文獻：

[1] 劉文，王興珍等.軋鋼生產基礎知識問答.第二版.北京：冶金工業出版社，1994.