在线材精轧机架使用硬质合金轧辊,会给企业经济和技术上带来许多好处。因此,近年来国内外轧钢企业相继在中间机架和棒材轧辊的精轧机架上使用硬质合金轧辊,由此而出现了组合轧辊。
目前,组合轧辊多在以下场合使用:一是线材轧机(中间机架),二是串联式棒材轧机,三是小型型钢轧机。
硬质合金轧辊也可用于线、棒材和无缝钢管轧机。硬质合金组合轧辊外径可制成?400mm,在水冷却条件良好的情况下,可在轧制速度小于3m/s的轧机上使用。很多机架都可以使用硬质合金组合轧辊,其综合成本与铸铁轧辊相比,中轧机架比精轧机架节省得更多。
硬质合金组合轧辊是怎样设计制造的呢?
首先,将硬质合金的辊环用铸造的方法熔合上铸铁制成的辊环和轧辊,被称之为CIC(Cast-In-Carbide)轧辊。CIC辊环是把硬质合金用铸造的方法熔合上球墨铸铁制成辊环。轧机上的扭矩通过球墨铸铁上的键槽传递到CIC辊环上,再通过冶金结合层传递到硬质合金辊环上。通过上述方法传递扭矩,可把辊环上的应力降到最小。与用机械的方法把硬质合金锁定在辊身上的方法相比,其优越性十分显著。较大的轧辊改用CIC轧辊效益更好。
国外轧钢企业使用情况表明:硬质合金组合轧辊轧制吨位大约是铸铁轧辊的10倍,每个孔型总的轧制吨位是铸铁轧辊的20~30倍。
CIC无缝钢管定径辊在两次重车之间的轧制吨位为:轧制大管是铸铁轧辊的20倍,轧制小管是铸铁轧辊的40倍。另外,产品的光洁度和尺寸精度都明显提高。
硬质合金环直接铸造到铸铁上,形成一个安装着硬质合金辊环的轧辊,在硬质合金与铸铁之间形成冶金结合层。在轧制载荷大的机架上进行测试,测试结果证明,这种设计完全能承受轧制过程中的轧制力和扭矩。这种设计也无需锁紧辊环,即使辊身短的轧辊也无问题。
用CIC组合轧辊代替铸铁轧辊后,轧钢厂产品质量、轧机产量和效益都将明显提高。
从质量方面看,一是磨损量明显减少。硬质合金组合轧辊主要因热裂纹而造成损坏,加工中应把热裂纹去除掉,否则会导致孔型尺寸的改变。二是使用寿命可延长10倍。
从提高产量增加效益方面看,一是由于轧辊的改变,轧机使用的孔型很少,即延长了轧辊的使用寿命。二是由于孔型磨损量很小,轧制次品量减少。三是硬质合金轧辊再加工时,车削量仅是铸铁轧辊的1/3~1/2,表明CIC轧辊的使用寿命明显提高。四是CIC轧辊在中间机架使用时,轧材的尺寸公差很小,从而可减少精轧机架硬质合金轧辊的磨损和损坏。
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