王煊 劉樂

摘要：本文通過對熱軋2250F3軋機剛度的跟蹤分析，確定了影響軋機剛度的主要因素。針對F3軋機CVC牌坊安裝面腐蝕問題，本文通過軋機牌坊的激光熔覆再制造在線修復實驗，并在修復后進行剛度測試及數據采集對比，提升了F3軋機剛度。

關鍵詞：精軋機;軋機剛度;激光熔覆法

1前言

熱軋2250生產線采用國內外流行的CVC+軋制技術，產線自2008年投產后隨著設備老化，設備功能精度降低，造成熱軋卷板不合格率明顯上升，全年設備因故障產生的非計劃停機時間逐年增加。在2014年全年產量461萬噸，遠未達到其500萬噸的設計產能。據統計，2014年某鋼廠熱軋2250生產線板材一級品率99.59%，三級品率為0.04%，廢次品率為0.2%，同比2013年一級品率降低0.2%，三級品率降低0.04%，廢次品率增加0.14%。2014年產量461萬噸，2013年全年產量501.9萬噸。

2精軋機剛度分析

2.1軋機剛度的數據采集

精軋機每次標定后采用直接壓靠法計算精軋機剛度，并進行自動采集。熱軋2250生產線采用寶信系統記錄生產信息，通過升級，將每次的工作輥更換記錄，輥號，輥徑以及換輥后軋機標定的剛度值，零點差均采集進系統之中。通過每次換輥的剛度采集數據，可以詳細的分析出影響軋機剛度的各類因素。

2.2 F3機架剛度數據采集與現場設備調整對比

通過F3軋機剛度散點圖可以看出F3軋機剛度問題極為嚴重，首先其平均剛度值偏低，僅為2500kN/mm，而且其存在嚴重的剛度偏差問題，操作側剛度值下降嚴重且散點圖分布極散，說明F3軋機的剛度波動極大，這種剛度波動通過更換工作輥及支承輥都無法消除，因F3軋機的AGC缸均為2013年同時更換，遠未到使用壽命且同時上機，故暫時排除AGC缸問題，自2014年7月起開始對F3軋機進行窗口調整。

通過窗口調整可以明顯看出F3的剛度數據值在2014年7月后明顯收斂，但其剛度波動幅度仍然較大，在11月F3平均剛度最低達到2100kN/mm，此時通過窗口調整效果已經不再明顯，故2014年底，對F3軋機的CVC塊進行整體拆除更換，在拆除過程中檢查發現，F3操作側出口的CVC安裝面即牌坊本體出現了嚴重的銹蝕，磨損，壓潰。

3 軋機牌坊的激光熔覆再制造實驗及效果

2015年4月份年修，按計劃F3精軋機的操作側軋機牌坊CVC安裝面進行激光熔覆修復，滑道拆除后可以觀察軋機牌坊安裝面的磨損情況，牌坊靠近軋機內側有明顯的銹蝕痕跡，軋機內側靠上部即正面觀察軋機牌坊CVC安裝面的左上角，有大片的壓靠磨損壓痕。

架設機加工設備，采用立式機床進行銑削，每次銑削加工厚度第一次0.1mm，后續加工銑削厚度基本控制在0.05-0.2mm左右，每次銑削后檢查加工表面是否仍留有銹蝕的深坑，完全加工完畢后進行一次精加工保證加工表面精度。

在機加工完成后移除機加工設備并在平臺上架設激光熔覆設備，平臺設備搭設安裝完成后開始對加工面進行激光熔覆加工，激光熔覆加工設備為噴射式，將激光熔覆材料與壓縮氣體混合后直接噴射在熔池區域，同時使用激光器進行照射加熱。

激光熔覆有效層厚度為0.30-0.35mm，激光熔覆后表面局部峰點用砂片打磨、拋光，用標準直尺進行配合研磨平面度并進行著色探傷，確定熔覆位置無裂紋等缺陷。

安裝全部完成后移除平臺，對軋機窗口進行復測，并根據復測結果對CVC的工作輥窗口耐磨板進行調整，將耐磨板背面增加不銹鋼墊片已恢復原有的窗口尺寸并對輥系進行中心線找正。

3.3軋機剛度計算與分析

在F3軋機牌坊進行加工之前，F3軋機的剛度波動變化極大，這種波動發生的原因是在F3軋機按照以往經驗調整軋機剛度時，都是按照工作輥窗口進行調整，但是F3軋機CVC在安裝時因為軋機牌坊的安裝面已經銹蝕并損壞，因此其與CVC的接觸面積就會變少，這樣就會造成CVC緊固后在正常軋制沒多久后就會出現松動，此時，在橫向軋制力的影響下，CVC會與工作輥軸承座一起產生共振，這種震動會加劇軋機牌坊的腐蝕，在CVC與軋機牌坊出現間隙后，常規測量的CVC窗口數據便不能正常反映實際的CVC窗口，這就會使按測量數據調整的窗口值不能正常保持輥系的垂直對中，也會是輥系產生嚴重的交叉從而嚴重影響軋機剛度，而每次支承輥更換時，這種調整又會造成軋機剛度的一次大的跳變，從而出現上圖中劇烈的剛度波動。

在F3軋機牌坊修復后，CVC與軋機牌坊良好接觸，安裝緊固，因此，其剛度值大幅上升，由原來的2600kN/mm的平均剛度增長為3000kN/mm，并且，隨著軋機牌坊修復后的剛度調整，工作輥窗口值調整可以顯著提升效果，在多次調整之后，F3軋機的平均剛度上漲到3200kN/mm。

4 小結

2015年4月利用大修時間，采用激光熔覆修復技術對邯寶熱軋廠F3軋機牌坊進行了修復，至今使用良好。激光融敷面光滑無明顯腐蝕痕跡，無磨損。徹底解決了邯寶熱軋廠軋機牌坊腐蝕嚴重的問題，軋機穩定性明顯提高。

采用激光熔敷技術再制造軋機牌坊，成功解決軋機的腐蝕磨損問題，保證設備功能精度，和產線的長周期穩定運行。提高了生產作業率和一級品率，降低了三級品率和殘次品率。在2015，2016，2017連續三年對軋機牌坊進行修復后，產線作業率穩步提高，一級品率逐年恢復至最好水平，三級品，廢次品率已經降至歷史最低水平，效果顯著。

（作者單位：邯鋼西區熱軋廠）

作者簡介：王煊（1985年12月生，男），工程師。2008年7月畢業于華中農業大學，機械設計制造及其自動化專業，學士學位。現任職于河北鋼鐵集團邯鋼西區熱軋廠二檔技術主管。