620MM热轧带钢精轧机架窗口调控与优化

摘 要 带材轧制板形平稳是影响带钢产品质量的主导因素，而机架窗口工作性能的好坏是决定带材平直度（板形）的重要原因之一，同时也是导致堆钢轧废、轧辊轴承烧损故障的主要因素和影响快速换辊的原因，因此机架窗口的维修维护及适应性改造在实际工作中占有重要地位，经过近几年精轧机架窗口的系列调整和优化，满足了生产产能提高和产品品质优先的需要。

关键词 平直度；轧废；烧损

中图分类号TF7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）84-0125-02

620mm Hot Strip Finishing Mill Frame Window Control and Optimization

HU chuan-lei

Shandong iron and Steel Group Yinshan steel belt factory， Laiwu 271104，Shandong Province

Abstract strip rolling plate shape is smooth affect strip product quality， and the dominant factors of window frame work the performance is decided to strip flatness （shape）， one of the important reasons， but also lead to waste of steel rolling， rolling bearing fault loss the main factors of influence and rapid roll change reason， therefore frame window maintenance and adaptability reform in the practical work occupies an important position in recent years， after finishing mill frame window series of adjustment and optimization， satisfy the production capacity and product quality improve priority needs.

Keywords straightness；Mill waste；loss

1 问题的提出

莱钢银山型钢公司板带厂620mm热轧带钢车间是我国第一套连续热轧窄带钢生产车间，始建于1985年12月，1988年4月建成投产。可轧制钢种：普碳钢、低合金钢和少量优质合金钢，成品规格：厚度2mm～7mm，宽度183mm～353mm。近年来，随着热轧窄带钢产品市场竞争的日趋激烈，我车间主动适应市场发展的需要，钢种向低合金钢和优质碳素钢发展，规格向超宽超薄方向发展，以品种和质量来占领市场，产量也不断提高。而精轧机架窗口日益突出的不适应导致的板形不稳、堆钢轧废、轧辊轴承烧损、换辊延误等已成为制约车间生产的薄弱环节，是影响产品质量、产量、设备作业率、增加设备维修费用的关键因素。精轧机架窗口当前使用存在的主要弊端有：1）机架牌坊磨损变形严重，调整困难； 2）机架45#滑板磨损严重；3）F5机架杠杆平衡装置平衡失效，维修量大；4）机架工作辊导轨装置易造成换辊延误； 5）上支撑辊平衡扁担易在F34机架滑板上方搁浅，造成换辊延误，同时滑板平面度超差，维修困难。因此决定实施对精轧机架窗口进行系列优化调整。

2 项目内容和方案

2.1 HS合金钢在机架滑板上的应用

带钢车间长期以来机架窗口的主要调整件—滑板的磨损一直是困饶已久的问题，光洁的A3或45滑板连续工作在多尘、多水、缺油、冲击载荷下，防护设施、油无法加入，仅靠提高材料的强度和硬度来降低磨损，但一味地提高材料的强度和硬度势必对滑板的配合件—轴承箱体造成极大的损坏。HS合金钢的发明和引进，从根本上解决了我们的难题。

HS合金钢是高硫合金钢的简称，具有自、耐磨损、强度高、热膨胀系数低、摩擦系数小的特性，它的基本原理是在钢中加入含量很高的硫，与其它合金冶炼，最后形成多种硫化物形式，其在运动中自动释放出一种膜，起到自抗粘着的作用。我们于06年元月年修时间开始将其运用到最为敏感的F5、F6、F7机架工作辊滑板中，经过12个月的运行，发现效果显著。HS合金钢滑板可持续在机长达8个月，比普通材质滑板整整延长了3倍的使用时间，而且运行可靠，大大降低了相关配合件的摩擦磨损和机架维修时间，减少了工人劳动强度，降低了轧辊轴承在机研烧，保证了辊系的长期稳定运行。如今，我们已将HS合金钢滑板推广至全部精轧机架。

2.2机架工作辊导轨装置改造

带钢车间原用机架工作辊导轨装置弊端主要表现在：左右导轨易变形断裂，易使箱体滚轮掉道，影响轧钢工装辊换辊效率；换辊侧、传动侧吊钩由于埋在机架槽内，氧化铁皮等杂质不易排出，阻滞其正常滑动运行，故障发生后处理费时费力，大大影响换辊时间。因此，经过事故分析比较，决定对工作辊导轨装置进行优化改造：左右导轨中间长度尺寸800mm处宽度由40mm增为45mm，提高其强度，防止箱体滚轮掉道，同时单端45°倒角改为双端45°倒角，形成两端形状的统一，便于左右导轨的互换使用；换辊侧、传动侧吊钩中间长度尺寸950mm处厚度由68mm改为63mm，形成接触面中间凹槽，同时在下端中心开设深5mm、宽10mm的排屑槽，以利于杂质的畅通排泄，保证吊钩的正常运行。此改造在2006年顺利完成后，使用效果明显，既保证了正常换辊，又降低了维修费用。

2.3 F34机架滑板布局优化

带钢车间原始的精轧机架滑板布局设计为上支撑辊滑板+工作辊滑板+下支撑辊滑板，这种设计使用于支撑辊辊系、工作辊辊系各与滑板配合的形式，对包容式的F34机架辊系已显弊端：1）机架窗口调整繁琐、不易控制；2）上支撑辊扁担在换辊运行中易在上支撑辊滑板上方搁浅；3）备件维修消耗相对较大；4）整体外观杂乱欠佳。针对问题我们积极动脑，进行F34机架滑板布局优化：取消中间位置的工作辊滑板，将上支撑辊滑板向上向下延展、下支撑辊滑板向上延展对接，上支撑辊滑板由原始长度825mm改为1215mm，下支撑辊滑板由原始长度725mm改为920mm，完成三合二的转换，同时鉴于原工作辊滑板所在机架位置落差于支撑辊滑板位置h=10mm，故加工使用δ=9-10mm的衬板进行随机弥补调整，保证其整个滑板的上下平面度、窗口的平行度。此布局优化在2007年2月份大修中成功实施，明显降低了工作强度、工作时间，减少了备件外委维修量，保证了快速换辊，整体安装简捷美观，效果明显，事实证明此滑板布局优化实用可靠。

2.4 F5机架杠杆平衡装置转型改造

F5机架杠杆平衡装置自2002年设计投入，平衡装置将轴承座与机架固定在一起，对解决轴承座的晃动、窜动等问题确实起到了一定作用，但随着长期使用越来越表现一些大的弊端：1）杠杆平衡装置结构复杂，腔内杠杆传动副易磨损，弹簧易失效，维修费时费力，尤其杠杆座敷于工作辊导轨装置之上，给工作辊导轨装置的维修增加了很大难度；2）平衡装置的失效易使的传动轴阻碍辊系的进出，影响换辊效率；3）杠杆座及其附件加工要求精度高，费用高；4）由于平衡装置易失效，设备维护不方便，导致杠杆平衡装置在机架上形同虚设，浪费资源；5）维修空间狭小，轧辊导卫及冷却水管安装困难。随着弹性胶体平衡装置的成功使用，杠杆平衡装置已完成其历史使命，因此我们决定于2008年6月年修将F5机架杠杆平衡装置进行了转型改造：彻底拆除杠杆平衡装置机构，在杠杆座原牌坊位置尺寸上直接调整安装HS高硫滑板，去繁从简，工作辊窗口基本尺寸由460（470）mm改为650（660）mm，轴承座外形基本尺寸由460（470）mm改为650（660）mm，完成与其它机架工作辊辊系的备件统一，通过使用证明F5机架杠杆平衡装置的转型改造完全符合现场需要。

2.5机架牌坊调整监控

620mm热轧带钢于1988年4月建成投产， 精轧机架经过20多年的奉献，其形位公差已严重超标，原有的标准件标准安装已不符合实际轧制需要，在无任何仪器检测指导的情况下，完全靠人工摸索探讨调整窗口，保证轧制平稳性，使机架窗口的维修维护在实际工作中占有了重要地位。经过长期的摸索前进，我们形成了自己独有的窗口调整法则：1）理论指导数据：窗口尺寸：650（660、460、470）+0.12mm、660（670）+0.15 mm已无现实意义，针对轴承座外形尺寸的日常磨损，如此的窗口尺寸公差已不能保证轧制平稳，将窗口尺寸公差界定在何位置，需要根据实际运行情况，反复比较验证，最后确定公差为：-0.10～-0.30mm；2）机架牌坊平面度、垂直度、同轴度已远远超标，尤其牌坊表面已“坑坑洼洼”“千沧百孔”，滑板安装后，每点的尺寸参差不齐，如何克服这个问题，既能保证尺寸要求又能降低滑板加工费用，我们想到了采用滑板下加衬厚度不一的不锈钢垫进行灵活机动的窗口调整方式，这个方法在实际调整中起到了重要作用，同时针对F7传动侧上支撑辊牌坊表面上下落差大，特制作安装异形滑板以弥补纠正缺陷；3）按照图纸要求，工作辊中心线要偏移支撑辊中心线5mm，以防轴线交叉造成窜辊现象，理论调整依据是通过工作辊滑板与支撑辊滑板厚度差来实现，但鉴于牌坊受伤现状，仅靠理论是不够的，实际工作中，我们首先安装支撑辊滑板，将其测量调整定位后再逐步安装工作辊滑板，采取先北后南的调整原则，北侧保证调整工作辊滑板与支撑辊滑板在同一平面的基础上在安装调整南侧工作辊滑板；4）毕竟没有仪器对机架牌坊的形位公差作进一步的检测，人为摸索调整的窗口尺寸在实际轧制中难免会出现窜辊等问题，需要加大跟踪监控机架牌坊使用情况，充分利用换辊、待料、定修时间及时调整机架窗口尺寸，同时要将相关数据进行记录存档比较，为加工安装每件机架滑板提供数据支持；5）土办法有土办法的可行之处，经过长时间的实践，我们自行设计制作平面尺、弓形尺等，为实际工作中带来了方便和依托。

3 实施效果

自带钢精轧机架窗口调控与优化以来，窜辊故障明显减少，由此引起的堆钢轧废、轴承研烧明显降低，有效改善了板形不稳对产品质量的影响，备件成本得到了有效控制，机架维修量大大降低，换辊效率得以提高，保证了设备的稳定运行，真正解决了生产中的实际问题。

4 技术创新点

带钢精轧机架窗口调控与优化针对现场的实际问题进行探讨解决，积极引进新材料--HS合金钢滑板，积极大胆地对获得专利水平的杠杆平衡装置进行淘汰出局、简化优化，开拓思路，改变机架滑板的固有分配模式，产生三合二的新布局、新创新，能在无任何先进仪器和理论依据支持缺乏的情况下迎头面对，解决困扰已久的机架窗口难控问题，靠的就是摸索的方法、不服输的精神和踏踏实实的实践出成果的工作态度。通过验证，证明运行可靠、切实可行，适应现场工作要求，适应高产能、高优品需要，值得在同行业中继续推广应用。

5结论

带钢机架窗口调控与优化是一个不断满足现场需求的过程，怎样才能使窗口的稳定呈现持久性，需要不断的探讨和实践，能在运行中随时掌握动态，掌握不足，并及时消缺，同时要结合实际大胆创新、大胆引用新材料、新方法、新技术、新设备，实践是检验改造的重要途径，只有不断地深入，才能真正地解决制约生产中的瓶颈问题，才能保证生产的稳定运行，才能节约成本，降低职工劳动强度，才能带来可观的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2004，1.