棒材收集輥道的長壽命改造

張緒東

摘 要：對棒材精整收集輥道輥子磨損、損壞問題進行了分析探討，提出了解決方案，通過改進輥道蓋板的材質、V型輥道輥子、蓋板結構的優化改進、輥子材質的改進，提高了輥子的耐磨性。創新輥子的修復方法，利用高溫耐磨焊條對輥子進行堆焊，或采用加工鋼套法對輥子進行修復，解決了輥道扎鋼、鋼材捆端部有長頭、鋼材捆走不動等問題，經濟效益顯著。

關鍵詞：輥道扎鋼 輥子磨損 V型輥道蓋板 輥子修復 耐磨合金輥 高溫耐磨焊條 輥子堆焊

Long-life Transformation of Bar Collecting Roller Table

Zhang Xudong

Abstract：The problem of wear and damage of the rollers of the bar finishing collection roller is analyzed and discussed， and a solution is proposed. Through the improvement of the material of the roller cover， the optimization and improvement of the V-shaped roller， the structure of the cover， and the improvement of the roller material is improved to improve the wear resistance of the roller. Innovative roller repair methods， using high-temperature wear-resistant welding rods to surfacing the rollers， uses the processing steel sleeve method to repair the rollers， which solves the problems of roller table steel binding， steel bundle ends with long ends， and steel bundles which cannot move. The economic benefits are significant.

Key words：roller table steel， roller wear， V-shaped roller table cover， roller repair， wear-resistant alloy roller， high temperature wear-resistant electrode， roller surfacing

1 引言

新疆昆玉鋼鐵有限公司是石橫特鋼集團有限公司于2011年在新疆投資興建的一個長流程鋼鐵生產企業，建設有高爐煉鐵、轉爐煉鋼、棒材軋鋼等生產線，昆玉棒材生產線于2013年6月建成投產，年設計能力100萬t，產品規格為Φ12～Φ36的熱軋建筑用帶肋鋼筋。棒材生產線由加熱爐、軋機設備、精整收集等設備組成。軋制出的紅鋼經過冷床冷卻后，850t冷剪定尺剪切，冷剪剪切后的定尺鋼筋經過定尺輥道、收集臺架輸入輥道，在三段鏈挑揀短尺材、不合格鋼材，經過拍齊、振動齊頭，散捆材進入成型運輸輥道、經過打捆機綁扎、變成鋼材捆，成捆鋼材進入稱重臺架，進行稱重，收集、入庫。

2 存在的主要問題及原因分析

棒材生產線的精整收集包括步進式冷床，850t冷剪及其定尺機構，卡臥小車，三段鏈式移鋼機，短尺剔除裝置，短尺剔除升降裝置，短尺剔除升降裝置，拍齊裝置，振動料筐，平托卸鋼叉，打捆輥道、收集輥道，KYS型臥式鋼絲捆扎機4臺，鏈式運輸機成品收集臺架，軋鋼精整設備包括冷床輸入輥道、輸出輥道、冷剪定尺輥道、三段鏈輸入輥道、短尺剔除輥道、打捆機前后輥道等，各種輥道輥子數目繁多，經統計共有輥子446根，精整收集設備各種輥道對倍尺鋼筋（紅鋼）、定尺后鋼材、散捆鋼材、成捆鋼材進行輸送。昆玉棒材投產2～3年后，收集輥道的輥子陸續出現磨損，輥子直徑減少，輥面高度降低，當輥頂標高低于蓋板上平面標高時，輥子與蓋板之間產生較大的縫隙，且縫隙寬度大于鋼筋的直徑時，如果鋼筋有彎頭，鋼筋彎頭就能扎入輥子與蓋板的縫隙中，形成扎鋼故障，輥道扎鋼機理如圖1、圖2所示：

當輥身磨損嚴重，局部直徑減少，單面磨損量大于輥筒壁厚時，輥子磨透，易形成斷輥和扎鋼故障，由于精整區輥子數量繁多，特別是更換打捆機輥道的輥子時，需要提前拆除V型蓋板，拆掉輥子軸頭的鼓形齒聯軸器，維修工更換輥子費工費時，勞動強度大、大面積更換磨損嚴重的輥子，備件費用高，以上問題對車間生產、車間成本影響較大，這種情況在定尺機前后輥道、打捆機輥道上表現更為明顯。

原因分析：棒材精整收集輥道的輥子由輥筒、長、短輥頭組焊而成，輥子結構見圖3：

（1）收集輥道輥子設計材質為35鋼，不調質處理，輥身表面硬度較低。

（2）打捆機V型輥道蓋板材質為Q235-A普通鋼板，耐磨性差。

（3）由于我們生產的螺紋鋼筋大多為HRB400、HRB500等品種，實施控軋控冷工藝，鋼筋表面硬度偏高，輥道長時間與鋼筋摩擦，磨損快，并且鋼筋在輥道里時走時停，輥道和鋼筋之間存在動摩擦、靜摩擦力，磨損加劇。

3 解決措施

軋鋼廠成立輥子長壽命攻關小組，制定如下整改措施：

（1）將打捆機V型輥道蓋板的材質進行改進：由Q235-A改為特種耐磨鋼板，鋼板材質：NM360，此種鋼板耐磨性特別好，適合于耐磨的場合或對耐磨部位提供保護，使設備壽命更長，改進前、后的V型蓋板圖分別如圖4、圖5所示：

（2）打捆機間輥道的優化改進：將V型輥道的立輥進行重新設計，為避免立輥架與蓋板之間縫隙扎鋼，將立輥安裝在V型蓋板上，將輥道蓋板的V型槽底部下落10mm，使輥道底部鋼板上平面與輥頂的高度差由15mm增大到25mm，提高輥道底板的使用壽命。對蓋板兩端的喇叭口角度進行優化，喇叭口與水平線之間的夾角由15°增大到25°。與鋼接觸的V型鋼板材質由Q235-A改為耐磨鋼板NM360，對改進后的蓋板出圖紙提報外購制造計劃，對立輥分批進行更換，改造后的V型蓋板簡圖如圖5所示。

（3）輥子的改進：①將定尺機前后部分輥子、打捆機輥道的輥子輥身材質由35鋼改為CrWMo合金耐磨輥，出圖紙提報外購計劃，新輥子到貨后利用檢修時間逐批更換。②將打捆輥道的平輥輥身材質由35鋼改為CrWMo材質，在輥子表面刻槽，然后進行熱處理，淬火處理，形成帶槽耐磨合金輥，輥子耐磨性大為增強，由于耐磨合金輥表面光潔度高摩擦系數變小，通過輥身刻槽，增加了與鋼筋捆的摩擦力，避免了打滑的發生。

（4）輥子修復新辦法：①對現有的運輸輥道磨損的輥子進行修復，采用高溫耐磨焊條對輥身進行現場堆焊，焊接時，在輥面上焊上一道道橫的焊縫，焊縫與輥軸平行，焊縫寬度8～10mm，高度3～5mm。堆焊時，采用月牙形焊接法：采用這種方法焊接時，焊條的末端沿著焊接方向做月牙形的左右擺動，擺動的速度根據焊縫寬度和焊接電流值來決定，堆焊時需在月牙尖處做片刻的停留，這是為了使焊縫邊緣有足夠的熔深，使焊縫不容易脫落，這種方法的優點是金屬熔化良好，氣體容易析出，熔渣也易于浮到焊縫表面上來，焊縫質量較高。②用CWMn耐磨鋼制作鋼套，鋼套的寬度等于輥身磨損的寬度，鋼套的壁厚略小于輥筒的磨損深度。將鋼套做成四個圓弧段，焊到磨損的輥身上。采用以上方法對在線磨損嚴重的輥子進行修復。

（5）對打捆機后面運輸輥道輥子進行改進，輥身材質由35#改為CrWMo耐磨合金，出圖紙提報外購計劃，新輥子到貨后利用檢修時間逐批更換，增加管壁厚度，提高輥筒的強度和耐磨性。對水平自由輥增大輥軸的軸承規格，規格由6209改為6309，解決輥身耐磨性差的問題，解決自由輥軸承易損壞的問題，改進后的備件已上線使用。

4 改進措施實施情況及結論

以上改進措施于2016-2018年間陸續實施，實施后效果良好。

（1）改進后，打捆機輥道蓋板壽命延長了2倍，年降低打捆機間輥道蓋板2件，降低蓋板費用5100元。

（2）定尺輥道、打捆機輥道輥子改為合金耐磨輥后，輥子壽命提高3倍，年降低輥子消耗8件，降低輥子備件費用26000元。

（3）采用耐磨焊條堆焊法對運輸輥道輥子進行焊接修復，輥道輥子壽命3倍以上，輥道維修周期由原來的3個月提高到10個月，大大節省了維修工的維修工時，年降低打捆機輥道輥子備件消耗6套，降低運輸輥道自由輥消耗6個，降低輥子消耗效益26000元。

（4）減少輥道扎鋼，鋼材捆端部有長頭、鋼材捆走不動的問題，平均每月降低扎鋼故障時間20分鐘。

以上通過輥道的長壽命攻關，延長了輥道壽命，降低了設備故障時間，降低了維修工的維修工作量，提高了鋼材成材率，年創經濟效益20萬元。

本文介紹的設備長壽命攻關解決方案是作者長期從事軋鋼設備管理經驗的總結，可為其它鋼廠存在的精整輥道磨損問題提供一個很好的解決辦法。

參考文獻：

[1]成大先.《機械設計手冊》，第五版，化學工業出版社，2008.