王煊 刘乐

摘要：本文通过对热轧2250F3轧机刚度的跟踪分析，确定了影响轧机刚度的主要因素。针对F3轧机CVC牌坊安装面腐蚀问题，本文通过轧机牌坊的激光熔覆再制造在线修复实验，并在修复后进行刚度测试及数据采集对比，提升了F3轧机刚度。

关键词：精轧机;轧机刚度;激光熔覆法

1前言

热轧2250生产线采用国内外流行的CVC+轧制技术，产线自2008年投产后随着设备老化，设备功能精度降低，造成热轧卷板不合格率明显上升，全年设备因故障产生的非计划停机时间逐年增加。在2014年全年产量461万吨，远未达到其500万吨的设计产能。据统计，2014年某钢厂热轧2250生产线板材一级品率99.59%，三级品率为0.04%，废次品率为0.2%，同比2013年一级品率降低0.2%，三级品率降低0.04%，废次品率增加0.14%。2014年产量461万吨，2013年全年产量501.9万吨。

2精轧机刚度分析

2.1轧机刚度的數据采集

精轧机每次标定后采用直接压靠法计算精轧机刚度，并进行自动采集。热轧2250生产线采用宝信系统记录生产信息，通过升级，将每次的工作辊更换记录，辊号，辊径以及换辊后轧机标定的刚度值，零点差均采集进系统之中。通过每次换辊的刚度采集数据，可以详细的分析出影响轧机刚度的各类因素。

2.2 F3机架刚度数据采集与现场设备调整对比

通过F3轧机刚度散点图可以看出F3轧机刚度问题极为严重，首先其平均刚度值偏低，仅为2500kN/mm，而且其存在严重的刚度偏差问题，操作侧刚度值下降严重且散点图分布极散，说明F3轧机的刚度波动极大，这种刚度波动通过更换工作辊及支承辊都无法消除，因F3轧机的AGC缸均为2013年同时更换，远未到使用寿命且同时上机，故暂时排除AGC缸问题，自2014年7月起开始对F3轧机进行窗口调整。

通过窗口调整可以明显看出F3的刚度数据值在2014年7月后明显收敛，但其刚度波动幅度仍然较大，在11月F3平均刚度最低达到2100kN/mm，此时通过窗口调整效果已经不再明显，故2014年底，对F3轧机的CVC块进行整体拆除更换，在拆除过程中检查发现，F3操作侧出口的CVC安装面即牌坊本体出现了严重的锈蚀，磨损，压溃。

3 轧机牌坊的激光熔覆再制造实验及效果

2015年4月份年修，按计划F3精轧机的操作侧轧机牌坊CVC安装面进行激光熔覆修复，滑道拆除后可以观察轧机牌坊安装面的磨损情况，牌坊靠近轧机内侧有明显的锈蚀痕迹，轧机内侧靠上部即正面观察轧机牌坊CVC安装面的左上角，有大片的压靠磨损压痕。

架设机加工设备，采用立式机床进行铣削，每次铣削加工厚度第一次0.1mm，后续加工铣削厚度基本控制在0.05-0.2mm左右，每次铣削后检查加工表面是否仍留有锈蚀的深坑，完全加工完毕后进行一次精加工保证加工表面精度。

在机加工完成后移除机加工设备并在平台上架设激光熔覆设备，平台设备搭设安装完成后开始对加工面进行激光熔覆加工，激光熔覆加工设备为喷射式，将激光熔覆材料与压缩气体混合后直接喷射在熔池区域，同时使用激光器进行照射加热。

激光熔覆有效层厚度为0.30-0.35mm，激光熔覆后表面局部峰点用砂片打磨、抛光，用标准直尺进行配合研磨平面度并进行着色探伤，确定熔覆位置无裂纹等缺陷。

安装全部完成后移除平台，对轧机窗口进行复测，并根据复测结果对CVC的工作辊窗口耐磨板进行调整，将耐磨板背面增加不锈钢垫片已恢复原有的窗口尺寸并对辊系进行中心线找正。

3.3轧机刚度计算与分析

在F3轧机牌坊进行加工之前，F3轧机的刚度波动变化极大，这种波动发生的原因是在F3轧机按照以往经验调整轧机刚度时，都是按照工作辊窗口进行调整，但是F3轧机CVC在安装时因为轧机牌坊的安装面已经锈蚀并损坏，因此其与CVC的接触面积就会变少，这样就会造成CVC紧固后在正常轧制没多久后就会出现松动，此时，在横向轧制力的影响下，CVC会与工作辊轴承座一起产生共振，这种震动会加剧轧机牌坊的腐蚀，在CVC与轧机牌坊出现间隙后，常规测量的CVC窗口数据便不能正常反映实际的CVC窗口，这就会使按测量数据调整的窗口值不能正常保持辊系的垂直对中，也会是辊系产生严重的交叉从而严重影响轧机刚度，而每次支承辊更换时，这种调整又会造成轧机刚度的一次大的跳变，从而出现上图中剧烈的刚度波动。

在F3轧机牌坊修复后，CVC与轧机牌坊良好接触，安装紧固，因此，其刚度值大幅上升，由原来的2600kN/mm的平均刚度增长为3000kN/mm，并且，随着轧机牌坊修复后的刚度调整，工作辊窗口值调整可以显著提升效果，在多次调整之后，F3轧机的平均刚度上涨到3200kN/mm。

4 小结

2015年4月利用大修时间，采用激光熔覆修复技术对邯宝热轧厂F3轧机牌坊进行了修复，至今使用良好。激光融敷面光滑无明显腐蚀痕迹，无磨损。彻底解决了邯宝热轧厂轧机牌坊腐蚀严重的问题，轧机稳定性明显提高。

采用激光熔敷技术再制造轧机牌坊，成功解决轧机的腐蚀磨损问题，保证设备功能精度，和产线的长周期稳定运行。提高了生产作业率和一级品率，降低了三级品率和残次品率。在2015，2016，2017连续三年对轧机牌坊进行修复后，产线作业率稳步提高，一级品率逐年恢复至最好水平，三级品，废次品率已经降至历史最低水平，效果显著。

（作者单位：邯钢西区热轧厂）

作者简介：王煊（1985年12月生，男），工程师。2008年7月毕业于华中农业大学，机械设计制造及其自动化专业，学士学位。现任职于河北钢铁集团邯钢西区热轧厂二档技术主管。