轧辊基本知识.doc

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1、轧辊轧制时有关工艺问题轧辊是轧钢厂轧机的最主要生产工具，直接对轧件进行轧制加工，完成轧制过程的基本工序金属的塑性变形。它不仅与产品质量，产量，经济效益等都有直接的关系，是生产过程中非常重要的一个因素。轧辊的好坏将直接影响产品的机械性能，尺寸精度，板型以及表面质量。其次轧辊好坏也将直接影响生产的产量，如轧辊换辊次数的增加将使生产产量直接下降。在板带热轧中一般一个换辊周期可轧20002500吨的轧制产量，如采用ORG在线磨辊技术产量可扩大到3500吨以上，同样如采用高速钢轧辊产量还能上升，相反如采用低质量轧辊，换辊次数就明显增加，产量就下降。由于轧辊本身是一个生产消耗件，辊耗大小就直接影响工序成本

2、，经济效益就会明显变化。因此，希望轧辊制造厂能不断开发出新的高效的轧辊产品，和不断提高轧辊质量水平，同时钢铁生产厂又能不断加强轧辊管理，那对钢铁企业和轧辊企业均能产生很好的经济效益。一， 轧辊基本知识1，轧辊定义和分类轧辊是直接对轧件进行轧制加工，完成轧制过程的金属的塑性变形的主要部件。按轧钢机类型可分为钢板轧辊和型钢轧辊,如图1所示。钢板轧辊的辊身一般呈圆柱形，如图1a所示,主要参数为辊身长度，也是轧机的标称，如1580轧机，1700轧机，2050轧机等。有时热轧轧辊的辊身呈微凹，当受热膨胀时，可保持轧辊较好的板型。而冷轧轧辊的辊身呈微凸，当它受力弯曲时，也可保持轧辊较好的板型。型钢轧机的轧

3、辊辊身上有轧槽，根据工艺要求配置相应的孔型，粗轧机有较多的轧槽，精轧机则较少，如图1b所示，型钢轧机主要参数为轧辊的直径，也是轧辊的名义直径或轧机的标称，如1300初轧机，650型钢轧机等，如在一条生产线上有若干个工作机座，则以最后一架的轧辊名义直径作为轧钢机的标称。由于初轧机，型钢轧机是有槽的，而且轧辊在使用过程中由粗变细是变化的。故该类轧机的轧辊名义直径是以齿轮座的中心距作为轧辊名义直径，初轧机以轧辊辊环外径定为轧辊的名义直径。图1轧辊类型图a钢板轧辊，b型钢轧辊，板带轧机则没有名义直径之称呼，轧机主要参数是辊身长度，各机架辊身长度是一致的。各类轧机轧辊名义直径D与辊身长度L是有一定比例的

4、，可参考表1所示：表1各类轧机的L/D之比轧机名称L/D之比轧机名称L/D之比初轧机2.22.7精轧机1.52.0型钢轧机1.52.5中厚板轧机2.22.8粗轧机2.23.0二辊薄板轧机1.52.2轧辊是由辊身，辊颈和轴头三部分组成。辊颈安装在轴承中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。轴头与联接轴相联，传递轧制扭矩。轴头有三种主要形式：梅花轴头如图2a，万向轴头如图2b，带鍵槽轴头如图2c，不带鍵槽轴头如图2d，带平台轴头如图2e。直径超过400mm的冷轧辊从热处理工艺需要要在轧辊辊身中心鏜一个中心孔以确保热处理质量。图2轧辊轴头的基本类型a梅花轴头，b万向轴头，c带鍵槽轴头，d不带鍵槽

5、轴头，e带平台轴头。2，轧辊重车率在轧制过程中，轧辊辊面因工作磨损，需不止一次地重车或重磨。轧辊工作表面每次的重车量为0.15mm，重磨量为0.010.5mm。轧辊直径减少到一定程度后，即不能再使用。轧辊从开始使用直到报废，其全部重车量与轧辊名义直径的百分比称为重车率。初轧机轧辊的重车率受咬入能力和表面硬度的限制，钢板轧机轧辊只受表面硬度的限制。表2是各种轧机的轧辊重车率。表2各种轧机的轧辊重车率轧机名称最大重车率%轧机名称最大重车率%初轧机1012工作辊36型钢轧机810支承辊6中厚板轧机58四辊冷轧机薄板轧机46工作辊36四辊热連轧支承辊103，轧辊材质轧辊材质是指制造轧辊所用材料。经过多

6、年的生产实践，对各种轧机的轧辊均已确定了较合适的材料。在选择轧辊材料时，除考虑轧辊的工作要求与特点外，还要根据轧辊常见的破坏形式和破坏原因，按轧辊材料标准来选择合适材质。常用的轧辊材料有锻钢，铸钢和铸铁等。随着1988年铸造高速钢轧辊首先在日本带钢热轧上得到成功应用，随后美国和欧洲也引入铸造高速钢轧辊技术，接着，线材，棒材及冷轧带钢轧机上也开始使用高速钢轧辊铸造，并得到满意效果。宝钢1580热轧在F15轧机工作辊上也采用高速钢轧辊，辊耗已降至0.4kg/t，2008年宝钢1880热轧辊耗下降为0.342kg/t。其它邯钢，鞍钢1780热轧也得到应用。1），锻钢，用于轧辊的合金锻钢在我国“原一机

7、部重型行业统一标准”中已有规定（Q/ZB6273）。热轧轧辊有55Mn2,55Cr，60CrMnMo，60SiMnMo等，冷轧轧辊有9Cr，9Cr2,9Crv，9Cr2W，9Cr2Mo，60CrMoV，80CrNi3W,80CrMoV等。2），铸钢，用于轧辊的铸钢种类有ZG70，ZG70Mn，ZG8Cr，ZG75Mo等。3），铸铁，铸铁可分为普通铸铁，合金铸铁和球墨铸铁。铸造轧辊时，采用不同的铸型，可以得到不同硬度的铸铁轧辊。因此，有半冷硬，冷硬和无限冷硬轧辊之分。半冷硬轧辊表面没有明显的白口层，辊面硬度HS50。冷硬轧辊，表面有明显的白口层，心部为灰口层，中间为麻口层，辊面硬度60，无限冷硬

8、轧辊表面是白口层，但白口层与灰口层之间没有明显的界限，辊面硬度65。铸铁轧辊硬度高，表面光滑，耐磨，制造过程简单且价格便宜。其缺点是强度低于铸钢轧辊。只有球墨铸铁轧辊的强度较好，因此，得到较广泛的应用。4，型钢轧辊，这类轧机的轧辊受力较大且有冲击负荷。因此，轧辊应要有足夠的强度，而辊面硬度要求可放在第二位（HS3040）。初轧机轧辊常用高强度铸钢或锻钢，主要材料有40Cr，50CrNi，60CrMoV，60CrMnMo，60SiMnMo等。型钢粗轧机轧辊多采用铸钢，如ZG70，ZG70Mn。锻钢轧辊的综合机械性能较好，但加工较困难，价格也高，因此，中小型钢轧机上很少应用。球墨铸铁轧辊价格便宜，

9、耐磨而又有较高的强度。适合在型钢轧机的第二架粗轧机上应用。在型钢成品轧机上，由于几何形状及尺寸公差要求严格，需要轧辊有较高的表面硬度和耐磨性。一般选用冷硬铸铁轧辊，辊面硬度HS65。表3是宝钢高线轧机轧辊材质表：表3宝钢高线轧机轧辊表机组名称机架号X机型轧机规格轧辊直径X身长辊mm材质硬度HS粗轧1H600650X800球墨铸铁62（辊颈65）2V600650球墨铸铁62（辊颈65）3H600650X800球墨铸铁62（辊颈65）4V450495球墨铸铁62（辊颈65）5H450495X700球墨铸铁62（辊颈65）6V450495球墨铸铁62（辊颈65）中轧7H400420X650球墨铸铁6

10、2（辊颈65）8V400420球墨铸铁62（辊颈65）9H400420X650球墨铸铁62（辊颈65）10V400420球墨铸铁62（辊颈65）11H400420X650球墨铸铁62（辊颈65）12V400420球墨铸铁62（辊颈65）13H400420X650球墨铸铁62（辊颈65）14V400420预精轧15H285285（为辊环）碳化钨要更高硬度16V285285（为辊环）碳化钨要更高硬度17H285285（为辊环）碳化钨要更高硬度18V285285（为辊环）碳化钨要更高硬度精轧19 V230228.3（为辊环）碳化钨要更高硬度20 V230228.3（为辊环）碳化钨要更高硬度21 V2

11、30228.3（为辊环）碳化钨要更高硬度22 V230228.3（为辊环）碳化钨要更高硬度23 V230228.3（为辊环）碳化钨要更高硬度24 V160170.66（为辊环）碳化钨要更高硬度25 V160170.66（为辊环）碳化钨要更高硬度26 V160170.66（为辊环）碳化钨要更高硬度减定径27 V230228.3（为辊环）碳化钨要更高硬度28 V230228.3（为辊环）碳化钨要更高硬度29 V150156（为辊环）碳化钨要更高硬度30 V150156（为辊环）碳化钨要更高硬度5，中厚板轧机轧辊，中厚板轧机轧辊要求有高的弯曲强度。高的耐疲劳性能。良好的抗热裂性，抗冲击性，抗冷热疲劳

12、性。同时轧辊又要具有较高的硬度，以保证轧辊较高的耐磨性。因此，轧辊材质的选择，粗轧工作辊主要承担对轧件的宽展和延伸，工作辊承受大的热冲击和大的轧制力，要求轧辊有一定耐磨性，好的咬入能力，因此，在现代中厚板轧机上应采用高镍铬无限冷硬复合铸铁工作辊。随着冷却系统的不断完善，近来高铬铸铁辊也逐渐得到应用。精轧工作辊主要考虑轧辊的耐磨性，要求轧辊的硬度高。目前大部分采用为高镍铬无限冷硬复合铸铁工作辊。但随着新产品的不断开发，采用更高耐磨性的轧辊材质己成为必切的要求，因而，高铬铸铁辊的采用已成为必然的发展趋势。支撑辊选择应选择具有高的强度，低的弹性压扁和不易产生挠曲变形，其次辊身表面应具有高的耐疲劳性能

13、，耐剥落，耐掉皮。第三，轧辊的耐磨性能也要好。一般选用含23%铬的锻钢或铸钢辊。近来5%铬的锻钢和复合铸钢支撑辊使用得到普遍的好评。表4是现代5000米宽厚板轧机轧辊表：表41宝钢5000宽厚板轧机轧辊表，机架类别硬度HSC轧辊牌号轧辊材质轧辊尺寸重量吨备注4辊粗轧机（二期工作辊6874Kawasaki（日川崎）特殊铸钢1210X5300（含CVC）约60（整个80）全长92004辊精轧机一期工作辊6874Kawasaki（日川崎）特殊铸钢1210X5300（含CVC）约60（整个80）全长9200支承辊5260Kawasaki（日川崎）特殊合金铸钢2300X4950约210（整个330）全长

14、10500立辊轧机立辊4247特殊铸钢1000X800约20全长4000表42沙钢5000宽厚板轧机轧辊表机架类别硬度HSC轧辊材质轧辊尺寸备注4辊精轧机工作辊6872无限冷硬铸铁辊12101110X5050支承辊4050离心浇铸合金铸钢23002110X4900立辊轧机立辊4550铸钢1000900X6006，热轧带钢轧辊，带钢热連轧中除少数粗轧机的工作辊受轧辊强度和咬入条件限制，采用铸钢材料外，其它各架轧机工作辊的特点是：主要承受扭矩和压力，弯曲应力较小，轧制速度较高，辊面要求光滑以保证轧件表面质量。为此，选择工作辊材料时应以辊面硬度要求为主，多采用铸铁轧辊。目前轧机工作辊多采用冷硬铸铁（

15、化学成分：C=3.0-3.5%，Si=0.5-1.87%，Mn=0.4-0.7%，Mo=0.3%，P0.4%，S0.11%），辊面硬度HS=58-68。有的厂在精轧机组前几架也采用半钢轧辊，以减缓表面的粗糙过程，在后几架采用含Ni，Cr的高硬度铸铁，进行复合浇铸，表面形成无限冷硬层，以提高轧辊的表面硬度（硬度可达HS=75-83）。有的厂在精轧机组中使用高铬铸铁复合浇铸轧辊，这种轧辊的高硬度层很厚，耐磨，使用寿命长。随着产品要求越来越高，使用离心复合铸造镍铬无限冷硬铸铁和离心复合铸造高铬合金铸铁已成为现代热轧轧辊材料发展的必然趋势。带钢热轧机的支承辊在工作中主要受弯曲，且直径较大，因此，多采用

16、9CrM0，9CrV锻钢(辊面硬度 HS=45-50)。选含Cr合金钢主要考虑大直径轧辊的淬透性。国产1700热轧机的镶套支承辊，辊心用37SiMn2MoV锻钢，轴套用8CrMoV或8MnMoV锻钢。国外的轴套则常用含C=0.4-0.8%，Ni=2.5-3.0%，Cr=0.6-2.0%，Mo=0.6%的合金锻钢，以保证轴套的高强度。也有采用铸铁或铸钢材料做轴套的。表5是宝钢1580热轧和1880热轧轧辊材质表：表5-1宝钢1580热轧厂轧辊材质表机架类别轧辊规格XL材质硬度HSC备注E1立辊1000900X430高铬合金铸铁离心复合铸造工艺R1工作辊13501230X1580高铬合金铸铁离心复

17、合铸造工艺E2立辊1000900X430高铬合金铸铁离心复合铸造工艺R2工作辊11601060X1580高铬合金铸铁离心复合铸造工艺R2支撑辊14801330X1560锻钢F1前立辊630570X350高铬合金铸铁离心复合铸造工艺F13工作辊825735X1580高铬合金铸铁68-75离心复合铸造工艺F13支撑辊16001450X1560锻钢F47工作辊650575X1580镍铬无限冷硬铸铁7583离心复合铸造工艺F47支撑辊14801330X1560锻钢表5-2宝钢1880热轧厂轧辊材质表机架类别轧辊规格XL材质硬度HS备注R1工作辊13501200X1880高铬合金铸铁7580离心复合铸造

18、工艺E2立辊12001100X440高铬合金铸铁453离心复合铸造工艺R2工作辊12501100X1880高铬合金铸铁7580离心复合铸造工艺F1前立辊630570X350高铬合金铸铁453离心复合铸造工艺F14工作辊835735X1880高铬合金铸铁723离心复合铸造工艺F57工作辊695605X1880镍铬无限冷硬铸铁803离心复合铸造工艺R2，F17支撑辊16001450X18605%铬锻钢6837，冷轧带钢轧辊，冷轧工作辊是直接承承受轧制时的轧制力和传动扭矩，因此对工作辊的强度，硬度，韧性，耐磨性和辊面质量要求都有很高的要求，它比其它任何轧制类型轧辊要求都高。我国常用冷轧工作辊的材料是

19、9Cr2W，9Cr2Mo等，辊面硬度HS9095。在国外，为了提高冷轧辊的耐热裂性和减缓辊面的糙化过程，曾试验使用高碳低铬，钼，钒钢（0.8%C，2.2%Cr，0.25%Mo，0.1%V，1.0%Si，1.5%Co），取得了良好的效果。为了轧制高碳钢和其它难变形的合金钢，在冷轧机上也采用带硬质合金辊套的复合式冷轧工作辊。其辊心材质与辊套材质的热膨胀系数就十分接近，以防轧辊发热时，损坏辊套。应该指出，尽管冷轧工作辊的硬度要求很高（达到HS=100），但即不使用铸铁轧辊，这是因为当工作辊直径D确定以后，可能轧出的轧件最小厚度值和轧辊的弹性模数E值成反比。即轧辊材料的弹性模数E越大，可能轧出轧件的厚

20、度越小。而铸铁的E值只有钢的一半，为此，在冷轧带钢时，使用铸铁轧辊是不利的。带钢冷轧机支承辊的工作特点与热轧机相似，可选用9Cr，9Cr2Mo，9CrV锻钢，也可选用镶辊的复合式锻钢轧辊，所不同的是辊面硬度要求较高（HS5065）。支承辊的辊颈硬度一般HS3545。表6是宝钢冷轧轧辊材质表：表6宝钢冷轧轧辊表厂名项目20301800辊径材质硬度HS“C重量吨辊径材质硬度HS“C”1工615X203086GrMov794986.23405X18505%Cr合金锻钢90962工615X203086GrMov794986.23405X18505%Cr合金锻钢90963工615X203086GrMov

21、794986.23405X18505%Cr合金锻钢90964工615X203086GrMov794986.23405X18505%Cr合金锻钢90965工615X203086GrMov794986.23405X18505%Cr合金锻钢909615中530X18855%Cr合金锻钢1-5支1550X203040Cr3MoV586540.481370X18505%Cr合金锻钢5865二，有关轧制工艺问题1，轧制咬入条件，热轧轧制时不是任何轧辊的辊径和坯厚都可以进行轧制的，它要符图3轧制咬入条件合轧制的基本条件，即咬入条件，见图3轧制咬入条件所示：轧辊给轧件一个轧制力P，水平分力PX，轧件与轧辊接触

22、产生摩擦力T其水平分力为TX，同样下辊也产生上辊同样的力。因此，要使轧件前进必须符合以下条件，即：2TX2PX件或P CosP Sin Sin/ Cos= tg式中：为咬入角，即轧辊前进时与轧辊最先接触的点与中心的连线和中心线之间的夹角为咬入角(热轧咬入角一般为180 220 )。因此，热轧的咬入条件必须满足tg如果摩擦系统等于咬入角正切，则轧件平衡不动，或出现打滑现象。如摩擦系数大于咬入角正切则轧件前进。这就是咬入的基本条件，即摩擦系数必须大于咬入角的正切，这就是轧制前进的基本条件。这在热轧粗轧机上是非常重要的条件。热轧摩擦系数一般为0.260.34。这也就说明轧辊小到某一值时轧辊就不能用了

23、 。满足咬入条件时的最大压下量为hmax /2 = RRCOShmax = DDCOS所以：hmax = D(1COS)。 各种轧制条件下的允许最大咬入角见表7所示：表7各种轧制条件下的允许最大咬入角轧制条件咬入角在有表面刻痕或堆焊的轧辊上热轧270340在型钢轧机上热轧220240在钢板轧机上热轧150240在表面粗糙的轧机上冷轧5060在表面光滑带润滑的轧机上冷轧3040例某精轧机工作辊半径为R400，轧件轧制前厚度为40，压下量为16，求咬入角为多大，COS1=1-=0.98110472，轧制力当轧辊轧制时，轧辊将受到轧件的反作用力称为轧制力，轧制力等于轧辊接触面上的轧制力分布的总和。在

24、热轧厂内，轧制力是操作上的重要数据，轧辊生产者也应了解轧制力计算一般情况。平均单位压力KwKfKrKi 式中：Kf金属塑性变形阻力所引起的单位压力，Kr克服轧件与轧辊间摩擦力所引起的单位压力，Ki克服轧件变形时的内摩擦力所引起的单位压力，在考虑轧辊压扁时的轧制力的计算公式为：WkKwX AdKwX B X式中:Kw为平均单位压力 B为平均宽度，B（B0B1）/2R为压扁后的轧辊半径，R= R (1+)例：已知F7的轧辊半径为350，压下量h0.5，B01000，Kw90kg/mm2求F7的轧制力代入以上公式可求得轧制力Wk1191吨，辊径压扁后的轧制力Wk1492吨，可知辊径压扁后增加轧制力为

25、301吨。对热轧来说并不大，但对冷轧来说就要大得多了。3，轧制时轧辊的压扁轧制时，由于轧辊受轧件的反作用力，使得在轧辊和轧件相接触部位发生轻微的弹性变形，称做轧辊的压扁。处在变形区的轧辊表面被压扁后，使接触弧长度增大，这会导致单位轧制压力增加，如图4所示。希考克（Hitchcock）假设接触弧上的压力公布为椭圆形，轧辊发生弹性变形后也呈圆弧形状，并且不考虑轧件的弹性变形，推导出下列公式：RR（1）式中C16 式中：R为轧辊压扁后的假想半径，R为工作辊未压扁的半径，C为材料常数，C0.222X1032/KpF为轧制力 B为轧件宽度为泊桑系统，=0.3h为压下量E为弹性模数，E钢21000 Kp/

26、2图4为轧辊压扁的示意图。图5轧辊压扁的R/R曲线如不考虑压扁：d=,Ad=B,考虑压扁：d=, Ad=B,为了求得Ad，首先要求得d为了求得d可通过图5的曲线来得到，以F/Bh为自变量，按照轧辊的材质的曲线，求得R/R的值，再乘以R，即可得R，从而可求出d和Ad。压扁对粗轧不起作用，对精轧起作用，尤其对F7影响较大。当然冷轧的压扁现象的影响比热轧要大的多。尤其在轧制薄钢板时，轧制力较大，轧辊压扁的影响更应重视。对F7来说，当轧辊辊径增大时，压扁较为显著，因此可以通过减小轧辊直径和使用硬度材料轧辊来减轻压扁的影响。但是F7的辊径不能太小，否则咬入会产生问题。例：F7的轧辊半径为350, h7=

27、0.2,F7轧制力为1200吨，轧件宽度为B1400。求：压扁前后半径之比R/R代入以上公式，可求得R/R1.95。4，轧辊的弯曲轧制时，轧件对轧辊有反压力，从而使轧辊产生弯曲变形，轧制力越大，轧辊弯曲度也越大。轧辊存在撓度，轧件就有凸度。德国梯森贝克威尔特热轧厂规定要测量带钢在B15，B40，B60处的凸度。为了抵消轧辊撓度带来的影响，予先将辊身中部的直径磨成两端的直径稍许大一些，即将辊身表面作成曲线，即轧辊的磨削凸度如图6。图6轧辊的凸度轧辊受力区局限在对应轧件的宽度范围附近，一方面由于轧件边部散热快，另外冷却水从轧件中部流向边部，同时还有侧喷水的作用，使轧件边部温度较中部低。在相同压下情

28、况下，轧件边部的轧制力较高。一般来说，轧件边部的温度较轧件中部的温度约低60左右。总的来说，轧件压扁的存在，对轧制较薄的带钢时影响较大。在理论上，F7是存在压扁的，但在实际操作上，这个压扁的影响其作用不如冷轧显著。对轧辊辊径与轧件最小厚度的关系时，热轧厂可以不考虑这个问题，冷轧厂是必须考虑这个问题的。热轧机的辊径不能随便减少，否则会影响轧制力矩，尽管如此，热轧厂精轧机组的后几架的辊径一般较前几架选择得小一些。例如贝克威尔特热轧厂精轧机F1F4工作辊辊径为780715，而F5F7的工作辊辊径为715650，宝钢1580热轧F13工作辊辊径为825735，F47工作辊辊径为650575。5，轧辊磨

29、损规律轧钢厂在编制轧制计划时必须考虑几个因素：首先轧件在工作辊中轧制时, 工作辊两边缘处的磨损较中间部份严重,如下图7所示：图7 工作辊轧制时两端磨损图(一般规律是两端磨损严重,上辊比下辊严重,精轧前几架辊比后几架辊磨损严重)为了改善这种局部集中磨损的一个办法是不断减少轧件的轧制宽度。其次支承辊与工作辊之间也存在这种局部磨损, 支承辊这种局部磨损,使支承辊的作用所有改变,因此在编制轧制计划时也要考虑支承辊的磨损,将薄的、要求高的产品放在支承辊更换后的前三天内进行轧制。三，轧辊温度变化规律1，离线后的轧辊温度从轧机上更换下来的轧辊的辊身温度刚出机架时温度会稍低一点，辊身的内热自然会散发出来，经1

30、015分钟后趋于稳定，才能进行测量，轧辊辊身温度一般为6070左右,当然与轧制的材质和轧制的参数等不同有所差異，但轧辊必须要等待自然冷却到常温后才能进行轧辊修磨作业，才能确保辊型和尺寸的正确性。对换下来的轧辊,用接触式热电偶 测温仪 分别测试如左图8的图8温度测试点部位图 A, B ,C三点温度。一般要经过12 16小时冷却后才能达到室温,轧辊中部和边缘温差：冷却16小时为1,12小时为3(温差1时,影响凸度0.01mm),如生产急需可采用冷却水系统进行冷却，目前随着热轧生产的节奏加快，现代轧机的磨辊间一般都设有冷却水系统进行轧辊冷却系统，例1580热轧在设计时就考虑有冷却水系统。2，轧辊温度

31、变化规律由于现代化的热轧机工艺特点是高温，高压，高速。热轧工作辊轧制时辊面瞬时温度可达600700，当然轧制的材质和轧制的参数，轧机的前后等不同有所差異，例F1轧机最高温度经测量可达1000，以后轧机随着压下量，轧制力降低温度也会降低。但在抛钢间隙时间内轧辊冷却水系统水量，水压调节应使辊面温度应尽可能保持在6070范围内，但实际情况温度往往要大的多。表8是德国贝克威特2250mm热轧厂对不同的轧制计划，不同的厚度，不同的产品寻象换辊后对轧辊进行测量得到的温度。表8贝克威特2250热轧换辊后轧辊温度表宽厚计划宽薄计划中计划窄计划F1上辊/下辊61/6167/6369/6965/68F2上辊/下辊

32、62/6070/6573/7075/73F3上辊/下辊57/5565/6368/6669/67F4上辊/下辊56/5466/6769/6768/69F5上辊/下辊64/6275/7079/7681/77F6上辊/下辊55/5564/6472/7072/71F7上辊/下辊50/5156/5660/6060/59从上表可得出轧辊换辊后轧辊温度的结论：1）与轧制计划类型有关，窄计划与中计划温度较高。2）前机架比后机架温度高。3）上辊比下辊温度高。4）最高轧制温度为轧窄计划的F5的上辊81，最低为轧宽厚计划的F7的上辊仅为50，轧辊从轧机拉出后总的轧辊温度范围为5081。一般情况下轧辊的温度变化规律如

33、图9所示，轧制开始时的烫辊期间，其轧辊的辊面温度变化如图10所示：图9轧辊温度变化规律 图10烫辊后轧辊温度变化图9中实线部分曲线为轧辊表面转动一周的温度变化，虚线为辊身表面下的2.42.7层的温度变化情况。离表面深5以上的芯部，温度波动几乎甚微，波动大的只在025之间一层上。图10是表示轧制开始时随着烫辊材巻数的增加，轧辊温度的变化情况，一般在78巻后，温度基本稳定，变化不大了。四，工作辊冷却水控制系统轧辊冷却在很大程度上影响着轧辊的磨损及剥落，不适当或不充分的冷却在轧辊表层内会引起巨大的热梯度，导致加速产生轧辊剥落的热效应。同样，相对较高温度也降低了轧辊的强度和耐磨性，使辊型控制困难，进一

34、步降低辊面光洁度以及金相组织等。工作辊冷却水控制系统对轧辊辊型，轧制稳定，轧辊寿命等都是十分重要，80年代前轧辊辊耗较高与没有很好使用冷却水系统是有十分密切的关系，德国梯森贝克威尔特2250热轧厂采用6Bar，总水量为4268.3m3/h水后取得了良好效果，冷却水布置如图11所示：图11，2250热轧F1和F7轧辊冷却水分布图宝钢2050热轧在德国贝克威尔2250热轧基础上作了很大的改进，并设计了宝钢2050热轧工作辊冷却水喷射系统，采用了更高的压力10Bar，更大的水量，总水量达到4900m3/h冷却水，在轧辊入口侧上下辊处各按置二排集管，出口侧上下辊处各按置三排集管，而每根集管上的喷咀数量

35、又不同而且喷咀位置也不相同，这样水量根据不同用户的需要达到可调的要求，其喷射管布置如图12所示：图12宝钢2050热轧工作辊喷射布置采取这些措施后可实现，在轧辊冷却水中可控制水量来调节轧辊的膨胀量从而得到不同的凸度，水量调节如图13所示：图13，工作辊冷却水水量分配图采用这样水压和水量后对高铬铸铁轧辊和镍铬无限冷硬辊冷却要求都能很好实现，轧后轧辊辊面温度也能控制在60之内。因此，能取得更好的轧制和轧辊维护效果。在冷轧系统中对轧辊冷却要求更为重要，现代化的冷轧机都是采用轧辊分段冷却调节系统，一般工作辊为多段，支撑辊为一段。冷轧工艺润滑的乳化量用量一般为每千瓦主电机功率约（12）L/min。乳化液

36、在喷嘴出口处的压力为0.390.49Mpa。图14为分段冷却系统，它主要是控制工作辊的热凸度和轧辊温度,由于各机架工作辊的热凸度控制精度要求不同,所以第1,2机架为三段冷却控制, 第3,4机架为五段冷却控制, 第5机架为九段冷却控制。分段冷却装置上控制轧机各喷咀梁或工作作辊喷咀梁各区段油液的开关伐，流量调节伐，以将油液供给轧机各喷咀梁。工作辊冷却系统分为5个区段，可分别单独调节流量，以控制板的中浪和边浪，如产生中间浪，可加大中间2，3，4段的喷液量，如产生双边浪，可加大两边1，5段的喷液量,这是轧制润滑在冷轧中产生的特殊作用。图14工作辊分段冷却示意图五，轧辊管理1，轧辊管理主要任务轧辊包括粗

37、轧机，精轧机，平整机的立辊，工作辊、支承辊,夹送辊等。它们是轧钢生产中主要的生产工具和生产备件,并由专门的车间即磨辊车间进行管理。轧辊管理和维护的好坏将会直接影响产品质量和引起轧辊过渡磨损以及轧辊断裂等重大事故的产生。磨辊车间的主要任务是对轧辊进行维护、修磨和管理。 磨辊车间的主要设备有轧辊磨床,轧辊车床,剪轴承座拆卸装置,轴承座翻转装置，轧辊冷却装置,运输小车、各类轧辊存放轧辊台架,轧辊专用吊具以及轧辊涡流、超声波探伤装置，断面形状仪等,磨好轧辊从磨辊车间直接由换辊小车运到轧机旁,并把换下来的旧轧辊运回到磨辊车间进行修磨。对产量400万吨以上的热轧厂,一般配有6套带轴承座的精轧工作辊,进行周

38、转,一套使用、一套正在修磨、一套已磨好待使用、三套处于冷却和待磨状态(宝钢2050mm,1580,1880热轧，以及德国梯森贝克威尔2250 mm热轧都有6套精轧工作辊进行周转)。 2,轧辊管理主要内容轧辊管理是磨辊车间主要工作,它的主要工作内容如下:1）新辊检验凡是新入厂的各类轧辊都要进行检验,并做好记录存档,在使用过程中也要对轧辊表面进行检查,并记录存档,如有些缺陷要及时拍照保存,常见表面缺陷有：表面掉肉大多数是由轧辊材质引起的,表面起皮它与轧制中的温度和轧制计划形式有关,一般下辊冷却好一些，所以表面起皮现象也少一些,表面裂纹它与轧辊的材质、轧制状态和轧制时的冷却条件等都有关系。在轧制过程

39、中我们一般把轧辊表面损坏称为磨损，而由于开裂或显微裂纹所引起的损坏称为剥落。2）轧辊卡片凡每一根新辊投入使用前都要建立轧辊卡片,直到轧辊报废为止。轧辊卡片包括：序号、轧辊号、轧辊制造号、轧辊厂名、轧辊类型、轧辊硬度、原始轧辊直径、轧辊重量、第一次使用直径等,每次修磨后也要记录,记录内容为修磨时间、修磨后直径、修磨量、硬度、上次轧制时间和修磨工签字。直到轧辊报废也要填写，不能间断：报废轧辊卡片存档应包含有原卡片内容外,还要有总轧制量(公里数)、平均消耗量(t/mm、km/mm)以及对轧辊使用的鉴定性意见。宝钢2050热轧机各种轧辊卡片如下表9所示：表9-1宝钢2050热轧轧辊测量报告表表9-2宝

40、钢2050热轧轧辊磨削卡片上表为轧辊开箱检查后应填写的表格，同时也可继续填下去，直到轧辊报废为止，报废时应有轧辊使用的专用卡片，除以上内容外，还需填写总轧制量（公里），平均消耗量t/mm,km/mm,和对轧辊的鉴定等，下表为每一根新辊使用时就应建立的卡片。3）热轧簿板轧制辊型设计辊型设计的主要目的,在于确定合利的轧辊原始凸度(磨削),以便轧制时通过调节轧辊温度及其它控制措施,对轧辊的弹性变形和磨损进行补偿,从而获得板形良好,厚度精度较高的产品。即轧制时轧辊的实际凸度,必须正好补偿工作辊的弹性变形弹性弯曲与弹性压扁。因此，辊型设计基本条件是轧制时上下工作辊的挠度总和，等于上下工作辊实际总凸度的1

41、/2，即：fs+fx=(ds+dx)/2其中fs,fx分别为上下工作辊的挠度,ds,dx分别为上下工作辊实际总凸度,但在实际工作中，为了保证轧件在轧辊间稳定轧制，防止“跑偏”现象，须使辊缝保持有一定的凸度，故公式改为以下：fs+fx=(ds+dx)/2)-t其中t为某一常数,除CVC,PC等轧机外,常用的四辊轧机辊型分配方案如下图15所示：图15原始凸度两种方案图a采用两个带凸度的工作辊,支承辊为圆柱辊,即将总原始凸度分配在两个工作辊上,图b为采用一个带凸度的工作辊, 即将总原始凸度分配在一个工作辊上,由于后一方案可以简化轧辊磨削,使用较广。其它也可以采用一个或二个支承辊采用带凸度方案，其它为

42、圆柱辊,或采用其它不同的组合方式。据日本大分2250热轧厂资料，根据产品的不同材质和精度要求，原始辊型配对有11种之多,这可见一个年产500600万吨热轧厂要有多少轧辊的存储。又如宝钢2050热轧厂,在开始轧辊引进时就高达383支轧辊(各种轧辊在机为62支),是同类轧机设备引进中是最高的,但在今后生产中却发挥了很大作用,确保轧辊在生产中不断档,例2006年使该厂年产高达589万吨(设计400万吨),2008年也达到485万吨是同类轧机全世界最高产量。4)配辊方法轧辊配辊时，需做到同一机架工作辊的直径差不得超过0.2mm,一般上辊直径要大于下辊直径。精轧机组相邻机架工作辊的配辊直径(mm)差不能

43、大于下表所示：F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7730/715 745/730 760/745 780/760 675/650 695/675 715/695以上是梯森贝克威尔2250热轧厂配辊经验,配辊时必须要注意：支承辊直径+楔形垫块厚度+下工作辊直径 使轧制线保持在同一水平线上。新辊一般先应用于F4和F7,当断辊时要更换相应直径的备用轧辊,若无单根备用轧辊,则要成套更换。5)磨辊计划制订和实施工作辊的磨损主要在经常与轧件相接触的部位，如图16所示：图16，1700精轧机轧辊磨损图a）轧制44500吨时支承辊磨损图b）轧制1800吨工作辊磨损图精轧机工作辊的磨损一般从前到后逐渐减少，这是因为轧制温度，压力，压下量等都减少而辊面硬度却提高所致。此外，传动侧比换辊侧磨损大些，这是連接轴振动的结果。上辊比下辊也大些，这是因为上辊有凸度及形成的活套时对上辊的包角较大所致。磨辊车间就要根据每天的轧制计划以及轧辊磨削规范进行磨辊计划编制,轧辊磨削规范是生产实践的总结,在大量生产中,针对不同形式的轧制计划,不断修改修磨曲线,从而得出行之有效的规范。当然也可采用计算机根据实际的热膨胀量来计算。轧辊磨削规范其实是决定轧辊磨削原始辊型,对板型质量非常重