熊杰

（湖南华菱涟源钢铁有限公司，湖南娄底 417009）

0 引言

湖南华菱涟钢2250热轧板厂于2009年9月份建成投产，年设计产能441万t，可生产规格厚度1.5～25.4 mm、宽度900～2130 mm的热轧带钢。轧线自投产以来，精轧入口侧导卫磨损严重，两侧对中位置控制精度偏差超过20 mm以上，每周需对导卫衬板在线堆焊、修补、打磨，费时费力。因耐磨衬板与带钢边部的滑动摩擦产生丝状铁屑或磨粒，这些铁屑和磨粒部分被带入轧机，造成表面压入的质量缺陷；同时因导卫对中精度低，造成带钢在轧机内跑偏严重，极易造成带钢边浪、中浪轧破废钢的风险。

随着产品结构的不断调整，以及公司差异化战略实施推进，热轧带钢品种钢及薄规格比例不断增加，对带钢板型、表面质量、边部质量等提出了更高的要求，为提高产品质量，提升轧机作业率，减少故障，对精轧机入口侧导卫进行改造。

1 精轧入口侧导卫结构及功能简述

在现代热连轧板带生产中，每个精轧机架的入口均设有导卫装置，有些精轧机F1入口设有小立辊（精轧机区域一般为7机架连轧布置，F1是指对应的第1架精轧机，F2、F3…分别对应精轧第2架轧机、第3架轧机…）[1]，通过小立辊的辊缝设置来保证轧件的对中。导卫装置主要用于板带的导入导出，保证轧件对称于轧制中心线逐次咬入各架轧机进行轧制，同时防止带钢缠绕在轧辊上。导卫装置由导卫体、导卫框架、横向导轨、纵向导轨及耐磨衬板等组成，其中横向导轨垂直于轧制中心线，纵向导轨平行于轧制中心线。通过带位移传感器的调宽油缸，侧导卫在宽度方向可自动调宽，一般操作侧和传动侧各设计一个带位移传感器的油缸，通过液压缸活塞杆的伸缩、位移传感器读数及液压伺服系统的控制，可实现导卫任意宽度的自动调节。2250常规热轧板带轧机精轧入口侧导卫最大开口度为2250 mm，最小开口度为880 mm。在轧制过程中，根据L2级（过程自动化控制）所下发的带钢宽度数据，精轧入口侧导卫预设定一个宽度，一般预设定宽度为所轧制带钢宽度加50 mm。按工艺要求，精轧入口侧导卫宽度对中精度标准见表1。

表1 精轧入口侧导卫工作精度标准 mm

2 精轧入口侧导卫存在的主要缺陷

目前，热轧板带轧机精轧入口侧导卫普遍采用耐磨衬板与带钢边部接触进行带钢的对中。轧制过程中，导卫耐磨衬板与带钢边部存在剧烈的滑动摩擦，且调宽油缸安装在导卫体底部，所处环境恶劣，生产中存在以下几个方面的主要问题：

1）带钢不可避免存在跑偏现象，导致耐磨衬板与带钢边部发生剧烈滑动摩擦，造成耐磨衬板刮丝、毛刺等金属碎屑，这些碎屑将部分落到带钢表面上被带入轧机，压入带钢表面造成带钢表面质量问题；同时该滑动摩擦造成带钢边部刮烂等质量缺陷，严重影响产品外观。

2）精轧入口侧导卫调宽油缸接头及铰链连接处处于水浸及蒸汽等强腐蚀性环境中，接头、销轴等极易腐蚀和磨损。并且由于精轧区域设备多，设备布置紧凑[2]，调宽油缸装置设置在导卫装置底部（见图1），几乎没有维修空间，磨损位置的维护及更换等难度较大，使用一段时间后，导卫对中精度下降，每次对中标定偏差均超出标准较多（见表2）。由表可见，导卫对中性偏差最大超过20 mm，远超标准要求，经常造成带钢头尾跑偏等边浪、中浪的产生引起废钢的风险，以及带钢边部刮烂等质量问题。

图1 导卫调宽油缸移位改造前

表2 精轧入口侧导卫改造前实测数据 mm

3）维护成本高，检修强度大。每周需对导卫耐磨衬板磨损沟槽进行补焊打磨处理或更换，工作量大，制约了设备作业率的提高。如不及时处理，耐磨衬板上磨损沟槽过深还会造成带钢头部卡入槽内引起机架内堆钢的风险和隐患。

3 针对缺陷采取的技术改进措施

1）提高侧导卫对中精度，降低侧导卫维护难度，对导卫调宽油缸进行移位改造。导卫调宽油缸由安装在导卫的底部改造移位至导卫的上部。导卫调宽油缸移至导卫上部后，既不能影响导卫的调宽功能，又需照顾生产操作人员上下导卫体的方便性；为此，油缸移至上部后，在导卫体的适当位置处增设上下平台，并对导卫调宽油缸加装保护罩。此改造可在线利旧进行改造，只需新制油缸铰链底座、油缸活塞杆接头底座以及锥销锥套等，利用停产检修时间（8～10 h）就可实施改造（见图2）。当导卫调宽油缸移到上部改造后，油缸与导卫体接头处的锥销锥套以及油缸与导卫体框架的铰链处维护人员做点检时非常方便，且磨损后的锥销锥套及铜基衬套等利用换辊时间即可进行更换，大大降低了点检维护的难度，提高了导卫的对中精度（改造后经多次标定测量，对中精度均控制在5 mm以内，达到国内先进标准），维护强度及维护难度等均大大降低。为提高改造可靠性，降低改造成本，根据现场的对中及磨损情况，目前暂对精轧F2和F3机架的入口侧导卫进行了改造。

图2 导卫调宽油缸移位改造后

2）为减少导卫耐磨衬板的磨损，避免带钢表面异物压入，对精轧入口侧导卫耐磨衬板结构进行改进。在精轧入口侧导卫喇叭段和平行段交接位置处的传动侧和操作侧上各安装1套立辊总成，使导卫与带钢边部的摩擦机理发生质的变化，由原来的滑动摩擦转为滚动摩擦，避免导卫耐磨衬板与带钢边部剧烈的滑动摩擦。立辊总成设计成可快速拆卸更换的整体式结构，且安装在导卫体的入口端，方便维修拆卸（立辊总成的拆装更换时间控制在30 min以内）。为提高立辊导向可靠性，立辊总成采用双立辊结构。立辊辊身采用耐高温并经淬硬处理的特殊合金钢（热处理硬度不小于60 HRC）。立辊轴承的选用根据导卫体结构及带钢冲击力大小进行选型，上端采用调心滚子轴承，下端采用推力滚子轴承[3]。立辊总成安装时应确保立辊辊身凸出耐磨衬板平面8～10 mm（不会影响导卫的最大开口度2250 mm和最小开口度880 mm）[4]。为提高立辊的使用寿命及防撞冲击，立辊总成在导卫体上设计成嵌入式结构，并用8个M30的螺栓把合在导卫体上（见图3）。为提高立辊轴承的使用寿命，轴承座须增设自动干油润滑及密封防水结构，因立辊采用垂直水平面安装，因此立辊辊身和下轴承座之间采用凹凸锥面结构，可有效减少轴承进水风险。立辊轴承座采用内冷水结构，立辊辊身表面采用喷水冷却，为避免辊身冷却水对带钢边部的影响，可对冷却水量的大小进行控制。通过以上几个方面的改进，立辊轴承的使用寿命可达到120 d以上。

图3 立辊总成安装示意图

4 改进后效果评估

精轧入口侧导卫的技术改进成功实施后，提高了导卫的对中精度（改造后实测数据见表3），避免因导卫对中精度差造成边浪甚至中浪等废钢风险，提高了精轧机的轧制稳定性，降低了带钢头部进入侧导卫时和导卫衬板撞击造成的头部折弯风险。双立辊结构的立辊总成在导卫体上的应用，解决了长期以来的产品质量缺陷和频繁停机检修的问题，解放了人力资源，从根本上杜绝了由于原有精轧入口侧导卫结构设计的缺陷造成的产品质量下降，提高了经济技术指标；另外设备工作稳定性的增强也间接保证了热连轧的生产顺行，降低废钢堆钢风险、提高轧机有效作业率、降低生产成本。据测算，通过提高劳动生产率、提升产品质量、降低人工成本，年创经济效益在500万元以上。

5 结语

国内热连轧板带生产线精轧入口侧导卫不可避免存在共性问题，如何提高导卫对中精度，降低导卫对带钢边部刮烂等质量问题，国内某些钢厂做了有益的偿试，也取得了一定的效果。但利用优化导卫调宽油缸布置及在导卫入口端的两侧安装双立辊总成装置来共同解决先天缺陷在国内尚属首次，取得了良好效果，经济效益可观，具有较大推广价值。

表3 精轧入口侧导卫改造后实测数据 mm