高速鋼軋輥在河鋼宣鋼小螺紋生產線的應用

廖春光

河鋼宣鋼一鋼軋廠 河北宣化 075100

軋輥是軋鋼生產過程中易消備件之一，軋輥消耗通常占軋鋼生產總成本的10% 以上。高質量的軋輥備件不僅對提高鋼材質量起著至關重要的作用，同時軋輥壽命的延長還能提高軋機作業率，而提高軋輥壽命的首要措施就是改善軋輥材質。目前軋輥材質發展的趨勢是使用合金元素，且合金化程度正在逐漸提高。河鋼宣鋼一鋼軋廠一小型作業區在精軋關鍵架次應用高速鋼軋輥，充分利用該軋輥強度高、耐磨性好的特點，提高了精軋末架次紅坯的尺寸精度，從而保證了切分軋制小規格螺紋鋼的產品質量[1]。

1 螺紋鋼生產軋輥應用現狀

傳統軋鋼生產中，通常使用整體軋輥，離心復合無線冷硬鑄鐵軋輥因其在價格、質量上的優勢一直處于主導地位。隨著鋼材質量及產線生產量的提高，高速鋼離心軋輥、高鉻鑄鐵離心軋輥等新產品逐步應用到部分機架。近年來，由于對軋輥耐磨性要求的進一步提高，通常用于高線生產的硬質合金輥環也逐步應用到螺紋鋼生產中。隨著多線切分生產的發展，軋制工藝對精軋，特別是切分、預切分以及成品機架的料型控制要求日益提高，高速鋼軋輥因單槽軋制量高、料型穩、硬度均勻且大小輥徑使用時過鋼量差別小等優點，在切分軋制小規格螺紋的K1、K3 和K4 架次得到了廣泛應用[2]。

2 高速鋼軋輥的優點

最先的高速鋼軋輥是使用高速工具鋼制作軋輥，制造成本高，應用范圍很小。上世紀80 年代末期，為推廣高速鋼軋輥的應用，開發出以鑄鋼、鍛鋼或球墨鑄鐵做軋輥的心部，用高速鋼做軋輥的工作層，工作層和心部以冶金方式結合的復合軋輥鑄造技術。這種高速鋼軋輥具有以下優點：

①工作層采用高碳高速鋼，工作層釩、鉻、鉬、鎢、鈮、鈷等合金元素含量較高，因而工作層組織中的碳化物以MC 型和M2C型為主，硬度高、分布均勻，具有很高的耐磨性。

②軋輥熱穩定性和紅硬性好。

③因高速鋼材質具有很好的淬透性和淬硬性，軋輥從表面到內部硬度均勻，軋輥整體均具有良好的耐磨性。

④只要能保證良好的冷卻條件，輥面就可以形成附著力強而致密的氧化膜，這層氧化膜的存在可以使軋輥的耐磨性進一步得到提高。

⑤由于采用了鑄鋼、鍛鋼或球墨鑄鐵等做軋輥的心部材料，故而軋輥強度比較高。

3 河鋼宣鋼小螺紋生產線高速鋼軋輥的應用

一小型作業區產品主要為φ12 四切分及部分φ16 規格二切分，年產量100 萬噸，全線18 架軋機。四切分軋制φ12 規格在K 1、K 3 和K 4 架次使用高速鋼軋輥后，單槽軋制量提升1．5-3 倍，換輥次數由每班3-4 次，減少為兩至三個班一次，軋輥研磨量減少，提高了生產作業率和成品質量。使用高速鋼軋輥與普通軋輥比較表如表1。

高速鋼軋輥耐磨性好，軋槽磨損均勻，綜合比較其軋輥成本比普通輥低35-45%，且高速鋼軋輥軋槽不易崩槽，提高了作業率。使用后鋼材表面質量提高，切分線產品尺寸均勻，各線成品總長度極差在200mm 以內，成材率進一步提高，使用普通輥和高速鋼軋輥螺紋表面對比圖如圖1。

圖1 普通輥和高速鋼軋輥螺紋表面對比

4 高速鋼軋輥使用注意事項

因為高速鋼軋輥硬度高、脆性大，在使用中要保證足夠的冷卻水壓力和水量，經生產實踐證明，水壓不宜小于0．8MPa，水量分配上要保證向軋輥中部集中且出鋼側水量要大于進鋼側水量，從而減少軋輥表面的熱凸度差異，使輥面的氧化膜持久，防止輥面產生熱裂紋及崩槽。一小型作業區采用了對精軋使用高速鋼軋輥架次的機組單獨配備增壓泵的方式增加了相關架次的供水量，通過使用專用冷卻水嘴及合理設置水嘴角度的方法保證了高速鋼軋輥在精軋架次的正常使用[3]。此外還需要注意的是，一旦發生堆鋼不能立刻停水處理，要繼續給水冷卻，待輥面溫度降下來后方可停水處置。

5 結語

表1 φ12 規格高速鋼軋輥與普通軋輥對比

宣鋼一小型作業區在切分生產小規格螺紋鋼生產中，在精軋機組的切分、預切分和成品架次通過使用高速鋼軋輥提高了切分軋制各線差，穩定了料型精度，提高了單槽軋制噸位，顯著減少了軋線換輥次數，提高了生產作業率。