棒线材厂降低轧辊消耗实践

棒线材厂降低轧辊消耗实践
【摘要】针对棒线材厂降低生产成本工作，通过采用新材质轧辊、进行工艺优化和一系列技术改造等措施来降低轧辊消耗为棒线材厂降成本工作做出贡献。

【关键词】轧辊消耗技术改造工艺优化
1.前言
川威集团威远钢铁有限公司棒线材厂有一条高棒和一条高线两条生产线，其中全连轧高棒生产线以φ550×3、φ450×3、φ380×6、φ320×6（其中三架为平立可转换）轧机组成，轧后设有水冷器冷却系统。

设计年产能力为60万吨，主要产品为φ12mm～φ40mm的热轧带肋钢筋和φ14mm～φ40mm的热轧直条圆钢，产品品种为普通碳素结构钢（Q195～Q275）及低合金钢（20MnSi）等；高线生产线以φ580×4、φ475×5、φ275×4、φ210×10轧机组成，轧后设有水冷器冷却系统。

设计年产能力为30万吨，主要产品为φ5.5mm～φ14mm的热轧带肋钢筋盘条和热轧圆钢，产品品种为普通碳素结构钢（Q195）、低合金钢（20MnSi）及焊条钢和焊丝钢等。

棒线材厂为追求成本最小化，效益最大化，一直致力于本厂的降成本工作，而棒线材厂高棒车间的轧辊消耗和高线车间的辊环消耗作为棒线材厂生产成本中的大头则成为了棒线材厂降成本工作中的重点，通过一系列的技术攻关和工艺优化改进，极大的降低了棒线材厂的辊耗，达到了国内领先水平，为棒线材厂降成本工作做出了巨大贡献。

2.解决措施
2.1提高轧辊强度
目前高棒车间粗、中轧轧辊直径使用较小，特别是采用无孔轧制新工艺后，轧制量较未采用无孔轧制工艺以前增大50%，同时考虑到今后使用160mm*160mm钢坯后轧制负荷增大,现有轧辊强度不足以满足生产需要，容易造成断辊从而导致生产成本增高。

因此，在满足换辊装配要求的情况下，对高棒粗、中轧轧机进行改造，将轧辊最大使用直径在现有基础上扩大30-40mm以提高轧辊强度,在其使用周期内提高总过钢量，降低轧辊消耗，降低生产成本,同时，将减少断辊机率。

轧机改造后，提高了现有轧辊的最大使用直径：φ550mm轧机轧辊由现用最大φ550mm提高到φ580mm, φ450mm轧机轧辊由现用最大φ455mm提高到φ480mm, φ380mm轧机轧辊由现用最大φ405mm提高到φ430mm。

高棒粗、中轧轧辊消耗也降低了10%，每年降低辊耗12万元。

2.2 提高轧辊综合利用率
棒线材厂有高棒和高线两条生产线，使用的轧辊规格多，有φ600、φ550、φ490、φ455、φ380、φ330、φ350。

因此如何做好轧辊的综合利用从而大幅度降低轧辊消耗，降低生产成本是一项重要工作，棒线材厂通过以下措施提高轧辊综合利用率：
(1) 改进高线车间φ600和φ490轧辊传统订货方式，由原来的平辊改为带刻孔订货，提高轧槽的耐磨性即提高单槽轧制量从而降低辊耗。

(2) 改进Ф550、455轧辊材质。

由原来的中镍铬钼常化铸铁轧辊改为中镍铬钼离心铸铁轧辊，提高轧辊的强度和耐磨性。

(3) 高线车间1H、2H机架所用轧辊必须先由3H、4H机架使用一次后改成；5H、7H
机架所用轧辊必须先由9V机架使用一次后改成；6H机架所用轧辊必须先由8H机架使用一次后改成；10H、11V机架所用轧辊必须先由12H、13V机架使用一次后改成的轧辊车削准备工作。

规范高棒车间Ф550、Ф455、Ф380轧辊使用顺序，后机架轧辊使用后再用于前面机架使用的轧辊车削准备工作。

通过提高对棒线材厂轧辊的综合利用率，极大的降低了轧辊消耗，每年可降低轧辊消耗100万元以上。

2.3 采用新材质轧辊
全国高速棒材生产线精轧机轧辊正在向合金化方向发展，特别是切分轧制的切分K3和预切分K4道次通常采用高速钢类的组合轧辊。

高棒车间轧制Ф12～14×3mm规格的切分K3、预切分K4和成品道次K1现用的轧辊为贝氏体轧辊，切分楔损坏严重，工艺事故多，单槽过钢量低，换槽换辊频繁，致使严重影响生产作业率、成材率的提高，也增加了轧辊消耗。

通过到国内同行业的学习、交流，在轧制Ф12～14×3mm 规格三切分时，切分K3、预切分K4和成品道次K1引进使用高硼高速钢轧辊，使用后切分K3预切分K4和成品道次K1的单槽轧制量分别由现在的300吨/槽、600吨/槽、100吨/槽提高到2000吨/槽、2400吨/槽、200吨/槽，通过引进使用新材质的高硼高速钢轧辊，每年降低辊耗80万元以上，而且也提高了经济技术指标和稳定的负偏差控制。

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2.4轧机横梁改造
高线车间粗、中轧的轧辊冷却效果及其不好，水量和水压严重不足。

通过分析是由于高线粗、中轧的轧机横梁设计不合理，为了満足能够冷却轧辊的全部轧槽，原横梁上设计了两组一起供水的冷却水管。

造成没有使用的轧槽也在用水，这样就有50%左右冷却水被浪费。

为了充分利用水资源，提高轧辊的使用寿命和提高单槽轧制量减少轧辊消耗，对高线车间现用的轧机横梁进行改造，对冷却水管管路进行优化设计，轧机横梁改造完后，粗、中轧的轧辊的单槽轧制量提高了20%，同时减轻了热裂纹的产生减少了重车量，相应轧辊消耗降低了20%，每年降低辊耗16万元。

2.5 螺纹辊环装配改造
碳化钨硬质合金螺纹辊环是高速线材生产线生产螺纹盘条的关鍵和主要工艺消耗备件，碳化钨硬质合金螺纹辊环是一种硬度高，耐磨性、韧性、抗热裂纹性能都较好的一种工具材料，但是价格昂贵，占生产成本的比例很大。

我厂高线车间使用的Ф210×72的螺纹辊环采用现有装配方式时，一个辊环上Ф8～Ф12mm规格螺纹辊环只能开两个轧槽，而我厂年产螺纹钢盘条产量很大，2009年全年产材57万吨其中生产螺纹盘条34.5万吨，占全年产的60.63%。

通过对现使用螺纹辊环的强度进行校核后，对现有螺纹辊环装配方式进行改进，Ф8mm螺纹辊环开4个轧槽，Ф10～Ф12mm开3个轧槽，极大的提高了螺纹辊环的有效利用率，大幅度降低螺纹辊环的消耗，可降低33.3%以上，每年降低螺纹辊环消耗70万元以上。

2.6 孔型工艺优化
高线车间目前的主要品种规格为Ф6.5mm、Ф8.0 mm、Ф10.0 mm、Ф12.0 mm盘条，原孔型设计Ф6.5 mm、Ф8.0 mm和Ф10.0 mm三个规格与Ф12.0mm规格盘条中轧13V和预精轧17＃轧机出口料型尺寸不一致，每次换轧Ф12.0mm盘条时，中轧14＃－17＃轧机辊环须全部更换，工作量大，换辊时间长，约2-3小时左右。

且换下来的辊环，锥套需要清洗，工人劳动强度大。

有时改轧其它规格时，预精轧有的辊环单槽过钢量还未达到规定使用要求就换下来（换下的同样得修复后使用），造成预精轧机辊环消耗高。

针对此种情况进行工艺优化改进，完成高线轧制Ф6.5mm、Ф8.0mm和Ф10.0mm三个规格盘条与轧制Ф12.mm规格盘条时预精轧机孔型的共用设计，不但节约了换辊时间，提高了生产作业率，也降低了辊耗，每年降低辊耗10万元以上。

2.7 其它措施
高线车间生产线预精轧机组和精轧机组使用的辊环分别为高速钢辊环和碳化钨辊环，价格昂贵，每年辊耗在350万元左右, 由于辊环碎裂、辊环掉块、辊环内孔磨损等原因造成的辊环非正常消耗是主要消耗因素之一。

辊环非正常消耗原因很多,其中主要是预精轧和精轧机发生工艺堆钢事故、单槽轧制量过高、辊环冷却不良、辊环加压不当、导卫安装不当、辊箱平衡缸卸压、辊轴下沉、水冷线堆钢等。

为减少由于以上原因产生的辊环非正常消耗，高线车间采取以下措施进行控制：
(1) 修订辊环使用的技术规程和加工修复标准。

(2) 加强对操作人员进行技术培训。

(3) 提高各工序的工作质量：辊环组要将锥套、辊环清洗干净，认真检查锥套质量（锥套锈蚀情况、变形情况），严格按工艺要求进行辊环的配辊，严格按加工修复标准进行加工；生产大班员工在更换辊环时要严格按技术规程操作，注意辊环、辊轴和锥套的卫生，严格按规定加压值匀速加压安装辊环，各道次严格按规定的轧制量进行轧制。

(4) 加强对辊环使用的跟踪，针对不同情况下线的辊环采用不同的加工方式。

(5) 改进废料箱，将废料箱内空改大，增设事故检测线。

(6) 改进预精轧机组和精轧机组辊环冷却水管，增设其金属软管保护装置。

通过对员工的技术培训和严格的工艺监督管理以及有效、合理的措施，高线车间辊环非正常消耗得到了有效控制，由3.57片/万吨减少到平均2片/万吨，年降低辊耗30万元以上。

3.结语
棒线材厂根据本厂高棒车间和高线车间的工艺条件和设备实际状况，从降低轧辊消耗上分析具体原因，采取提高轧辊强度和综合利用率，配合采用新材质轧辊以及通过改造轧机横梁和螺纹辊环装配、优化孔型等措施，极大的降低了棒线材厂的辊耗，高棒车间辊耗为2.1元/吨钢，高线车间辊耗为4.1元/吨钢，在全国同行业处于领先水平，为棒线材厂降成本工作做出了巨大贡献。

参考文献
[1] 高速钢复合轧辊的研制及生产，钢铁，1998.3。

[2] 高线精轧机WC辊环的使用和维护，轧钢，1998.4。

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