摘要：通过对天元二手材料轧机辊消耗情况的分析，提出了降低吨钢轧机辊消耗的几项具体措施。

关键词：冷轧；窄带钢；轧辊；消耗

天元二手物资轧辊消耗量约占成本的10%左右（不含热轧原材料和工资），在2008年金融危机以来钢铁市场低迷的背景下，钢厂在做好企业内部成本节约的同时，提高产品质量占领市场显得尤为重要，而轧辊管理则是其中重要的一环。

冷轧辊一般为合金锻钢辊，要经过原材料选择→EBT初炼→LF精炼→真空脱气→铸造→电渣重熔→锻造→球化退火→粗加工→调质（淬火+高温回火）→半精加工→探伤→预热→双频淬火→冷处理→低温回火→精加工→硬度、超声波及金相→包装发货等工序。我公司根据成本和使用效果进行选材。冷轧辊主要分为工作辊和支撑辊。由于工作辊与轧材接触废钢铁的合理损耗，直接影响产品质量，因此其表面质量和性能要求较高，一般主要失效形式为裂纹、炸辊。支撑辊在轧制过程中承受轧制力，要求强度高、耐磨性好，主要失效形式为疲劳剥落、断裂。处理措施如下：

1、合理选择轧辊硬度、换辊周期、磨削量

根据生产线情况，应合理选择轧辊的硬度。对于酸洗连轧机组，由于来料厚度公差波动较大，带钢表面有氧化铁皮，硬度不均匀，宜采用辊面硬度较低的工作辊。一般辊面硬度选择在HRC60±1。如果轧辊太软废钢铁的合理损耗，钢量太少，就会出现麻点或沟槽，太硬又容易炸辊。如果产品酸洗后要成品，对最后一架机架的工作辊要求需要更高。酸洗机架原来采用同一硬度的统一工作辊，后来改为1-2机架采用HRC58-60工作辊，出口机架采用HRC60-62工作辊。这样既保证了产品质量，又降低了轧辊故障率。高硬度辊在使用一段时间后，其硬度随直径的减小而下降，若低于出口机架的硬度要求，可转入进口机架使用。

关于轧机辊的磨削量，工作辊一般每班更换一次，工作辊直径一般磨削0.2-0.5mm。支撑辊一般每周更换一次，每次磨削量为0.5-1mm。磨削量少了起不到去除疲劳层的作用，磨削量多了又会加剧轧机辊的磨损。

2. 保存故障滚筒

冷轧辊的损失75%属于非正常损失，其中很大一部分是裂纹缺陷，如果能充分利用这部分辊，对节约成本、降低辊的开支至关重要。对有裂纹缺陷的工作辊，每班进行一次磨削，尽量保留下来以备使用。但如果裂纹较深，应先用磨床切入，检测裂纹深度，判断是否有价值，然后再对辊面进行磨削。因为磨床一般适用于精细加工，加工效率不高，而且对大量有缺陷的辊进行磨削，对高精度磨床来说也是一种浪费和损坏。所以，建议先用车床车削，再进行磨削，最好用探伤设备检查效果。如果辊径太小或硬度不够，则需要及时使用新辊。

3. 支撑辊管理

支撑辊由于单件价值较高，一般占到轧辊消耗的50%，由于其使用寿命长，且不直接影响轧制产品质量，往往得不到足够的重视。对于正常报废的支撑辊，为充分利用其辊芯，一般要进行辊面堆焊、套套、修形等处理。堆焊一般需清除原有裂纹，对焊丝和焊接工艺也有一定的要求，一般堆焊层为单边20mm左右。对于因局部爆炸或裂纹而需要堆焊的新辊，建议对整个辊面进行整体堆焊，虽然这样成本较高，但能保证性能的一致性，保证正常使用。

支撑辊堆焊可以减少一定的消耗，但堆焊组织毕竟在力学性能上与原锻造组织有明显区别，实际使用中还存在一些不足。近年来我公司选用套筒处理方法利用报废支撑辊。套筒为合金锻件，组织致密均匀。辊面采用感应淬火，硬度均匀，性能稳定，与辊芯呈热过盈配合。过盈量的选取是一项关键技术，需根据材质、工艺和使用条件进行选取。一般套筒装辊都会出现套筒窜动、开裂等现象。套筒成本一般占新辊价值的50%，如果加工工艺成熟，使用效果可与新辊媲美，甚至更好。我厂使用几年后，效果明显。但报废辊颈部需进行探伤检测，否则会有辊断裂的风险，得不偿失。同时对支撑辊颈磨损、弯曲等部位也可进行堆焊处理，但堆焊次数不宜超过3次，否则因焊接应力和缺陷而导致辊断裂的危险性很高。为了解决这一矛盾，可定制一批非标FC轴承内钢圈（内径尺寸比公称尺寸小0.5mm或1mm），根据具体情况选用内钢圈并与磨辊颈尺寸匹配，修复后辊子精度较高。为了节省成本，可以考虑采用辊芯经调质处理后，用电渣重熔钢作辊套进行感应淬火处理，制成复合镶嵌支撑辊，可提高辊颈的抗断裂性能，同时辊子表面具有较高的接触疲劳强度和抗剥落性能，有足够的硬度和耐磨性，因而具有较高的质量性能，成本较低。

对于裂纹太深而无法焊接或套套的支撑辊，可根据具体情况进行再制造。但据相关文献记载，“经1-2次回火处理后，其组织和力学性能尚能满足生产使用要求，但经3次回火处理后，组织劣化严重，不能满足冷轧生产的压力要求”[1]（针对5Cr冷轧辊废料）。因此，新制造的支撑辊，如果在第一次报废后，达到再制造尺寸要求，则完全可以满足使用要求。事实证明了这一点。另外，再制造的成本仅为机械加工和热处理费，一般为6元/kg（含税），不到新辊价格的1/4，性价比较高。

4.二次淬火处理

对于双辊平整机，单面淬火（盐浴淬火）有效层只有8-10mm，如果生产批量大，换辊频繁，淬火层磨掉后硬度会降低，不能满足生产要求，如果报废又太浪费。一批轧辊报废后，可以集中进行二次淬火（此时辊面直径也比较均匀，便于感应淬火卷材的选择）。感应淬火对轧辊热处理变形影响相对较小，但淬火后的轧辊中心孔必须修整，以达到图纸要求。对于原有辊颈磨损或弯曲的轧辊，可在淬火前对辊颈进行堆焊处理，热处理后再进行精加工，避免淬火后堆焊加热引起的退火，降低辊面硬度。对于二辊平整机，由于是单辊传动，对辊径配合没有严格的要求，但对于有工作辊传动的四辊轧机，在辊径配合上必须采用二次淬火辊。例如，我们的450二辊矫平机矫平辊为φ450*550*1615，其几何使用极限直径为φ400（辊面与轴承座平齐），单面厚度可为25mm。可进行两次淬火，一辊可当三辊使用，淬火成本仅为4元/Kg，仅为新辊成本的1/6。另外，淬火后报废的矫平辊，用一套加工，辊面硬度也能满足使用要求（HRC63-65）。但在使用过程中发现轧件表面有麻点，后来厂家判定是辊面淬火后形成的微小“孔洞”所致，所以后来没再使用。

5.供应商质量管理

新进托辊发现质量问题应及时向采购部门反映，联系厂家确认及索赔处理，督促厂家改进质量。

通过以上措施，轧机辊的消耗量逐年降低（见下表），为公司节省了大量资金。

若按年产20万吨计算，一年可节约300万元（历史最高/最低对比），经济效益十分显著，可在同行业推广使用。

参考：

【1】李春光,孙大乐,5Cr冷轧辊多次回火处理研究[J].热加工工艺,2009.38(18):140