安鋼第一軋鋼廠300機(jī)組是一個(gè)年產(chǎn)量90余萬噸的棒材機(jī)組，其主要產(chǎn)品有φ22、φ25、φ28、φ30、φ32規(guī)格的圓鋼、螺紋鋼。由于低成本戰(zhàn)略的提出以及節(jié)能降耗的實(shí)際要求，500軋機(jī)斷輥事故在各類事故中一直占有突出位置，成為影響該機(jī)組產(chǎn)能發(fā)揮的主要因素。如何控制500軋機(jī)斷輥，成為當(dāng)前技術(shù)人員的重點(diǎn)工作。
    1.斷輥原因分析
    軋輥是實(shí)現(xiàn)軋制過程中金屬變形的直接工具。斷輥是指在軋制過程中軋件所產(chǎn)生的軋制壓力超過了軋輥本身所能承受的強(qiáng)度極限造成的軋輥斷裂。造成斷輥的原因主要有以下幾種：
    1.1.軋輥冷卻不適當(dāng)；
    1.2.軋輥安裝不正確，造成工作時(shí)受力不均；
    1.3.由于纏輥、喂錯(cuò)孔、多條軋制變形量過大；或軋制溫度過低，使變形抗力增加，軋制力超過了軋輥強(qiáng)度極限；
    1.4.軋輥內(nèi)在質(zhì)量不好，原始應(yīng)力未消除或存在鑄造縮孔；軋輥在某些地方強(qiáng)度低，造成應(yīng)力集中；
    1.5.軋輥刻槽較深，軋輥的工作直徑太小，軋輥強(qiáng)度不夠；
    1.6.堆焊工藝缺陷。
    2. 原因分析
    根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，檢查軋輥的斷裂部位、斷口形態(tài)及顏色是分析斷輥原因的主要方法。熱軋棒材軋輥的斷口部位、形態(tài)及顏色有：
    2.1.當(dāng)軋制溫度偏低或壓下量偏大使變形抗力增大時(shí)，軋輥可能在孔型的工作輥徑上折斷，這時(shí)的斷裂口是剪應(yīng)力斷口。剪應(yīng)力斷口為灰白色斷口。
    2.2.當(dāng)發(fā)生誤操作，軋件進(jìn)入較小規(guī)格孔型，軋件進(jìn)入輥環(huán)或纏輥，造成扭轉(zhuǎn)力矩大于軋輥本身強(qiáng)度時(shí)，軋輥在輥身與輥徑接觸處被扭斷，這時(shí)的斷裂口是扭應(yīng)力斷口。扭應(yīng)力斷口為灰白色斷口。
    2.3.當(dāng)軋輥磨損不均勻、受不均勻冷卻的交變作用，造成局部缺陷并逐漸擴(kuò)大時(shí)，軋輥發(fā)生疲勞斷裂。斷裂部位不一定在軋制道次的孔型內(nèi)，也可能在相鄰孔型內(nèi)，這時(shí)的斷裂口為疲勞斷口。因疲勞斷輥的斷口為深褐色斷口。
    2.4.軋機(jī)缺水?dāng)噍?。?dāng)軋機(jī)供水不足或缺水造成軋輥局部溫度升高，使軋輥局部晶粒粗大，強(qiáng)度降低，造成斷輥。當(dāng)軋機(jī)缺水，局部溫度升高，使軋輥局部材質(zhì)晶粒粗大，立即給水后急劇冷卻，材質(zhì)經(jīng)淬火后晶粒變細(xì)，產(chǎn)生拉應(yīng)力，這時(shí)斷裂部位在軋機(jī)應(yīng)力集中處。因缺水?dāng)噍伒臄嗫跒樯钐m色斷口。    
    2.5.因軋輥堆焊質(zhì)量斷輥：①軋輥在多次堆焊使用過程中產(chǎn)生疲勞，疲勞層逐漸由軋輥外層向中心延伸，在堆焊前疲勞層剝不凈再次堆焊，使用時(shí)疲勞層向內(nèi)外擴(kuò)展，使軋輥強(qiáng)度降低造成斷輥。②軋輥堆焊熱處理工藝過程不合理。軋輥堆焊前的預(yù)熱過快，堆焊時(shí)表面溫度較高，在堆焊后的冷卻過程中，表面和中心冷卻速度不一樣，一般表面冷卻快而中心冷卻慢，因而中心對表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)組織應(yīng)力與拉應(yīng)力相疊加超過金屬的強(qiáng)度極限時(shí)，軋輥就產(chǎn)生應(yīng)力裂紋，這種裂紋往往產(chǎn)生在軋機(jī)應(yīng)力集中部位，這種現(xiàn)象叫淬水裂紋敏感。在軋制過程中，冷卻水進(jìn)入裂紋，同時(shí)軋機(jī)冷卻水隨軋件進(jìn)入軋輥，在變形區(qū)的高溫高壓下變成水蒸汽，使軋輥表面磨損和破壞，裂紋逐漸加深，造成斷輥。這時(shí)的斷口為深褐色斷口。

    由表1可以看出經(jīng)過一系列的方案實(shí)施，效果非常顯著，單從軋輥上就可節(jié)約200萬元。斷輥事故的減少，使工藝事故次數(shù)、時(shí)間大幅度下降，中間廢也隨著下降，實(shí)現(xiàn)了低成本運(yùn)行,為公司創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

    通過以上方案的實(shí)施，在安鋼一軋廠300機(jī)組取得了顯著效果，說明分析斷輥原因確切，控制措施可行，值得向同行業(yè)推廣。