论文部分内容阅读
[摘 要]某钢厂某热轧R1机架为两辊轧机，为了增加轧辊的使用周期，减少换辊次数，R1工作辊材质由原来的石墨钢转变为热工具钢。随着使用周期的延长，现阶段换辊周期变为3周，但轧辊在机使用到后期时，常由于R1擦划伤造成批量的封锁，经过调查发现R1上辊辊面带钢边部接触区在后期时因为冷却水效果不佳出现局部掉肉现象即为热蚀坑，热蚀坑的出现严重影响钢板表面质量，同时增加轧辊的磨削量，造成不必要的轧辊消耗。
[关键词]R1工作辊 冷却水 热蚀坑
中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0029-01
[Abstract]A steel a hot rolling R1 frame for two roll mill， in order to increase the use of the rolling cycle， decrease the times of roll changing R1 work roll material from graphite steel into hot tool steel. With the extension of life cycle， the roll changing current cycle into three weeks， but roll in the machine use to late， often caused by R1 rubbing scratch batch blockade， after investigation found R1 roll on roll surface strip edge contact region during the late because of the bad effect of cooling water in local meat phenomenon is the hot corrosion pits， the emergence of hot corrosion pit seriously affect the surface quality of the steel plate， at the same time increase the amount of grinding roll， cause roll unnecessary consumption.
[Key words]R1 work roll cooling water heat corrosion pit
1、现状
某钢厂热轧厂某区域R1工作辊材质为热工具钢用以替代石墨钢[1]，目前周转轧辊为德国某生产厂家生產，具体成分参数见表1。
现阶段R1工作辊换辊周期为3周，轧制吨位35万吨左右。轧辊在机使用后期时，工作辊过钢区边部表面出现局部烫伤掉肉产生的热蚀坑，热蚀坑的出现导致板带的擦划伤，造成批量的封锁，同时对轧辊损伤也异常严重。下图1是轧辊表面出现热蚀坑的缺陷形貌，基本分布在距辊身边部400-700mm处，而对应的板带也同样出现相应的擦划伤现象，图2。
2、问题分析
缺陷出现后，从轧辊制造、轧辊维护和轧辊使用三个可能造成缺陷的原因进行调查分析。
2.1 轧辊制造---轧辊材质与金相组织
现R1轧辊使用的轧辊材质为热工具钢，其含碳量在0.4-0.8%，含铬量在4.0-8.0%[2]。产生热蚀坑后，对产生区域的辊面进行金相组织的分析，同时对正常区域也取样做了对比分析。两处组织都为马氏体，残余奥氏体，少量块状及颗粒状碳化物，并未见组织异常[3][4]。因此排除轧辊制造方面的因素。如图3、4所示：
2.2 轧辊维护和使用周期
轧辊维护：轧辊磨削的主要目的是消除辊身上因轧制而产生的热裂纹和消除辊身上的疲劳裂纹，若轧辊下机磨削量过少则有可能导致轧辊表面裂纹没有处理干净，未处理干净的裂纹继续上机使用，裂纹继续扩展只可能导致辊面局部开裂剥落，并不会形成点状热蚀坑。对比在出现和未出现热蚀坑前后的轧辊磨削记录，发现轧辊磨前量并没有较大变化。因此排除磨削量过少而导致的缺陷产生的可能。轧制周期：轧辊上机使用周期需根据每条产线轧制品种、轧制负荷以及轧辊性能而定，过长的轧制周期容易在使用后期辊面产生疲劳裂纹，疲劳裂纹的产生对轧辊的使用安全有很大的影响。原来R1工作辊使用周期为3周，在轧制后期轧辊表面出现热蚀坑的几率较高。缩短轧制周期后，热蚀坑现象有少许改善，说明使用后期辊面疲劳有一定的影响。
2.3 轧制环境与轧辊冷却水
轧制环境：R1机架为单道次机架，粗轧温度平均1210°C，平均轧制力为17500KN。在相同的轧辊冷却系统下，粗轧温度过高，容易烫伤轧辊，造成局部掉肉形成热裂纹，从而导致热蚀坑的出现。近阶段因轧制品种的改变，初轧温度有所提高，因此初轧温度的过高是造成热蚀坑产生的原因之一。轧辊冷却：轧辊冷却水主要作用是对轧辊进行冷却润滑，如果冷却水量过小，导致轧辊冷却不佳，辊面温度过高形成热裂纹，裂纹发展造成局部小掉肉形成热蚀坑。调查现场轧辊冷却水发现R1机架上下轧辊冷却水水量和冷却效果不同。上辊轧辊冷却水水量少，下辊轧辊冷却水水量大，这与热蚀坑只出现在上辊吻合。
3、综合分析与改善措施
结合热蚀坑出现区域辊面有少许烧灼现象判断，造成R1工作辊出现热蚀坑现象主要因为轧制使用周期过长，粗轧温度过高，烫伤轧辊表面以及轧辊冷却水冷却效果不佳。根据轧辊冷却水效果欠佳情况，为提高轧辊冷却效果，采取改善R1机架切水板结构方法，对切水板采用刻槽，加大轧辊冷却水冷却效率。切水板改进后，R1工作辊在使用到后期时热蚀坑现象得到很好的改善，因R1工作辊造成的擦划伤缺陷得到有效的抑制。
4、结束语
热蚀坑的形成严重影响带钢表面质量，通过轧辊制造、轧辊维护与轧制使用环境分析，确定造成辊面热蚀坑主要是由轧辊使用周期过长，轧制温度过高，轧辊冷却效果不佳所造成。通过缩短轧制周期和改善轧辊冷却，热蚀坑现象有效得到控制。
参考文献
[1] 文铁铮郭玉珍《冶金轧辊技术特性概论》[M]河北：河北科学技术出版社，1995，25—25.
[2] 中国机械工程学会热处理学会编《热处理手册M]第2卷，第4版，北京：机械工业出版社，2008，1-1.
[3] 殷光虹.现代轧辊材料金相图谱[M].北京：机械工业出版社，1991：57～74.
[4] 上海交通大学《金相分析》编写组.《金相分析》[M].北京：国防工业出版社，1982.
[关键词]R1工作辊 冷却水 热蚀坑
中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0029-01
[Abstract]A steel a hot rolling R1 frame for two roll mill， in order to increase the use of the rolling cycle， decrease the times of roll changing R1 work roll material from graphite steel into hot tool steel. With the extension of life cycle， the roll changing current cycle into three weeks， but roll in the machine use to late， often caused by R1 rubbing scratch batch blockade， after investigation found R1 roll on roll surface strip edge contact region during the late because of the bad effect of cooling water in local meat phenomenon is the hot corrosion pits， the emergence of hot corrosion pit seriously affect the surface quality of the steel plate， at the same time increase the amount of grinding roll， cause roll unnecessary consumption.
[Key words]R1 work roll cooling water heat corrosion pit
1、现状
某钢厂热轧厂某区域R1工作辊材质为热工具钢用以替代石墨钢[1]，目前周转轧辊为德国某生产厂家生產，具体成分参数见表1。
现阶段R1工作辊换辊周期为3周，轧制吨位35万吨左右。轧辊在机使用后期时，工作辊过钢区边部表面出现局部烫伤掉肉产生的热蚀坑，热蚀坑的出现导致板带的擦划伤，造成批量的封锁，同时对轧辊损伤也异常严重。下图1是轧辊表面出现热蚀坑的缺陷形貌，基本分布在距辊身边部400-700mm处，而对应的板带也同样出现相应的擦划伤现象，图2。
2、问题分析
缺陷出现后，从轧辊制造、轧辊维护和轧辊使用三个可能造成缺陷的原因进行调查分析。
2.1 轧辊制造---轧辊材质与金相组织
现R1轧辊使用的轧辊材质为热工具钢，其含碳量在0.4-0.8%，含铬量在4.0-8.0%[2]。产生热蚀坑后，对产生区域的辊面进行金相组织的分析，同时对正常区域也取样做了对比分析。两处组织都为马氏体，残余奥氏体，少量块状及颗粒状碳化物，并未见组织异常[3][4]。因此排除轧辊制造方面的因素。如图3、4所示：
2.2 轧辊维护和使用周期
轧辊维护：轧辊磨削的主要目的是消除辊身上因轧制而产生的热裂纹和消除辊身上的疲劳裂纹，若轧辊下机磨削量过少则有可能导致轧辊表面裂纹没有处理干净，未处理干净的裂纹继续上机使用，裂纹继续扩展只可能导致辊面局部开裂剥落，并不会形成点状热蚀坑。对比在出现和未出现热蚀坑前后的轧辊磨削记录，发现轧辊磨前量并没有较大变化。因此排除磨削量过少而导致的缺陷产生的可能。轧制周期：轧辊上机使用周期需根据每条产线轧制品种、轧制负荷以及轧辊性能而定，过长的轧制周期容易在使用后期辊面产生疲劳裂纹，疲劳裂纹的产生对轧辊的使用安全有很大的影响。原来R1工作辊使用周期为3周，在轧制后期轧辊表面出现热蚀坑的几率较高。缩短轧制周期后，热蚀坑现象有少许改善，说明使用后期辊面疲劳有一定的影响。
2.3 轧制环境与轧辊冷却水
轧制环境：R1机架为单道次机架，粗轧温度平均1210°C，平均轧制力为17500KN。在相同的轧辊冷却系统下，粗轧温度过高，容易烫伤轧辊，造成局部掉肉形成热裂纹，从而导致热蚀坑的出现。近阶段因轧制品种的改变，初轧温度有所提高，因此初轧温度的过高是造成热蚀坑产生的原因之一。轧辊冷却：轧辊冷却水主要作用是对轧辊进行冷却润滑，如果冷却水量过小，导致轧辊冷却不佳，辊面温度过高形成热裂纹，裂纹发展造成局部小掉肉形成热蚀坑。调查现场轧辊冷却水发现R1机架上下轧辊冷却水水量和冷却效果不同。上辊轧辊冷却水水量少，下辊轧辊冷却水水量大，这与热蚀坑只出现在上辊吻合。
3、综合分析与改善措施
结合热蚀坑出现区域辊面有少许烧灼现象判断，造成R1工作辊出现热蚀坑现象主要因为轧制使用周期过长，粗轧温度过高，烫伤轧辊表面以及轧辊冷却水冷却效果不佳。根据轧辊冷却水效果欠佳情况，为提高轧辊冷却效果，采取改善R1机架切水板结构方法，对切水板采用刻槽，加大轧辊冷却水冷却效率。切水板改进后，R1工作辊在使用到后期时热蚀坑现象得到很好的改善，因R1工作辊造成的擦划伤缺陷得到有效的抑制。
4、结束语
热蚀坑的形成严重影响带钢表面质量，通过轧辊制造、轧辊维护与轧制使用环境分析，确定造成辊面热蚀坑主要是由轧辊使用周期过长，轧制温度过高，轧辊冷却效果不佳所造成。通过缩短轧制周期和改善轧辊冷却，热蚀坑现象有效得到控制。
参考文献
[1] 文铁铮郭玉珍《冶金轧辊技术特性概论》[M]河北：河北科学技术出版社，1995，25—25.
[2] 中国机械工程学会热处理学会编《热处理手册M]第2卷，第4版，北京：机械工业出版社，2008，1-1.
[3] 殷光虹.现代轧辊材料金相图谱[M].北京：机械工业出版社，1991：57～74.
[4] 上海交通大学《金相分析》编写组.《金相分析》[M].北京：国防工业出版社，1982.