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一、 正常工作的轧机状态
新轧机牌坊的窗口尺寸常在一定的公差范围内,一般来说窗口尺寸公差常在+0.3 — +0.7mm范围,为轧辊轴承座建立稳定而准确的位置。
二、轧机牌坊磨损位置及原因分析
1. 磨损位置
(1)上下支承辊、工作辊衬板与机架配合面;
(2)砧铁与机架配合面;
(3)平衡块(或弯辊装置)与机架配合面;
2.轧机牌坊磨损原因分析
(1)冷却水腐蚀:
由于衬板和牌坊之间的配合面是金属与金属之间的配合,金属在加工过程中即使达到相当高的表面光洁度和平面度,但是两个部件在配合上无法达到100%的配合,这样便造成了配合面之间间隙的产生。生产过程中冷却水会进入衬板与轧机牌坊的配合面间隙内,冷却水会对轧机牌坊表面造成腐蚀,形成一层氧化层,这样在轧制过程中,衬板会对松动的氧化层造成紧压拍击等,这样间隙会进一步的增加,进而导致牌坊本身腐蚀磨损越来越严重,直至影响轧制产品的质量。循环冷却水对轧机牌坊的腐蚀,是轧制牌坊腐蚀磨损的最主要原因之一;
(2)金属疲劳磨损:
轧机牌坊运行过程中受到各个方向的力的不断冲击,衬板本身以及衬板和牌坊的配合面会产生正常的金属疲劳磨损,这是金属本身具有的特性导致的;
(3)表面粗糙度:
表面粗糙度直接影响衬板与机架之间的配合面积,经过铣床加工后的表面配合面仅为50%左右,磨床精加工的配合面一般可达到70%左右。配合面积越小,单位面积承受的压强则越大,则金属疲劳磨损的周期越短,使用寿命越短;
(4)机架变形:
轴承座对轧机机架的连续冲击加上衬垫表面的腐蚀,可以很快导致支撑部分变形。由于这种间距增大,轴承座被赋予了更多的移动自由。经过检查许多轧机机架我们注意到间隙缺口的增加在机架整个高度上是不一致的,最大的间隙出现在轧制线下面。在传动侧和操作侧之间也有明显的差异。这种过度的移动结合位置的变化造成了不必要的垂直偏差,从而导致工作辊交叉;
(5)轧机运行过程中,紧固衬板的螺栓出现松动:
衬板紧固螺栓需要定期检查和紧固,正常检查时间应该在更换轧辊时。由于设备管理问题,紧固螺栓得不到有效及时地紧固,衬板和轧机牌坊之间便会产生一定的间隙,这样运行过程中,衬板对牌坊本身产生一定的拍击,短时间内导致牌坊表面的金属疲劳,进而造成牌坊的磨损。
(6)恶性循环:
持续的冲击载荷带来的轧机机架表面的永久变形会由于材料的腐蚀劣化而进一步恶化。当衬垫开始运动时,固定螺栓会松动,无法将衬板牢固的固定在机架上。这就为来自轧制过程的乳液、蒸汽和污染物进入衬垫后面创造了机会,从而增加了衬垫背部材料和牌坊本身的腐蚀效率。
三、轧机牌坊磨损所产生的影响
1. 过度间隙:
轧制过程中,支承辊、工作辊的轴承座与牌坊上衬板之间的配合面间隙增加,对机架形成一种“拍击”,加剧机架的疲劳磨损,导致设备运行不稳定,震动剧烈;
2. 支承辊、工作辊轴线交叉:
轴承座对轧机机架的连续冲击加上机架表面的疲劳磨损加剧,可以很快导致支撑部分变形。由于这种间距增大,轴承座被赋予了更多的移动自由。经过检查我们注意到许多轧机机架间隙缺口的增加在机架整个高度上是不一致的,最大的间隙出现在轧制线下面。在传动侧和操作侧之间也有明显的差异。这种过度的移动结合位置的变化造成了不必要的垂直偏差,从而导致工作辊交叉;
3. 板材质量差:
这种过度磨损的轧机轧制的产品在测量时会有表面状况不理想的板材制品,在板材长度方向上会检测出拱形,降低轧制长度。会影响板带钢的厚度尺寸和板形,影响下游用户使用效果。厚度方面会产生长度上的厚度波动和横断面楔形尺寸。板形方面会产生波浪形缺陷,使穿带板形和正常轧制板形不一致。板形变化严重时还会产生轧机废品,造成轧线停产消耗增加。
四、碳纳米聚合物材料在线快速修复工艺标准
1.上下支承辊、工作辊衬板与机架配合面修复工艺:
第一步:加工顶丝孔和注料孔
在新衬板上加工顶丝孔和注料孔,其中顶丝孔的规格为M12,注料孔的规格为M10 X 1,数量6-12个,也可根据衬板安装紧固的螺栓数量而定,两个顶丝孔之间的水平和竖直方向距离保持在300mm为宜,注料孔之间的水平和竖直方向距离保持在200mm以内为宜,分布范围如图所示。(备注:顶丝孔和注料孔可在加工衬板的过程中提前加工)
第二步:表面处理
(1)表面烤油:使用氧气乙炔将机架待修复表面油污、水分烘烤干净;
(2)表面打磨或者喷砂处理;
(3)表面清洗。
第三步:擦拭脱模剂SD7000,安装顶丝
衬板表面、衬板紧固螺栓和顶丝螺纹表面首先使用无水乙醇(浓度99.7%)清洗干净,并晾干。然后在其表面擦拭一层SD7000脱模剂,晾干。其目的是防止索雷碳纳米聚合物材料将衬板和顶丝粘结,便于拆卸和更换衬板。最后将顶丝安装至衬板上,如图所示。
第四步:定位安装衬板
将衬板安装到机架上,A、B机架上的两块对称衬板得到同时定位。此过程需要采用激光定距仪器精确测量,保证衬板安装精度。
第五步:通过顶丝孔注入索雷碳纳米聚合物材料
首先使用索雷碳纳米聚合物材料将衬板边缘与机架的结合间隙进行密封,防止注料过程中材料溢出,并在合理的位置预留排气孔。
通过注料工具将调和好的材料注入到衬板和机架的缝隙中,直至排气孔中溢出材料即可。
第六步:材料固化,核实尺寸,紧固衬板固定螺栓
2.砧铁与机架配合面磨损修复工艺:
第一步:表面处理
(1)表面烤油:使用氧气乙炔将机架待修复表面油污、水分烘烤干净;
(2)表面打磨或者喷砂处理:
(3)表面清洗。
第二步:焊接顶丝
如图所示,在砧铁边缘焊接顶丝,数量不得少于4个,顶丝规格大于M12即可。
第三步:调和并涂抹索雷碳纳米聚合物材料
(1)根据磨损深度和磨损面积计算出所需要调和材料的体积数,然后严格按照比例调和,调和均匀无色差;
(2)使用无水乙醇将砧铁表面清洗干净,晾干;
(3)在砧铁表面擦拭一层SD7000脱模剂,晾干;
(4)将调和好的材料均匀涂抹至待修复面,涂抹均匀,厚度尺寸大于磨损深度尺寸即可,涂抹过程中使材料与金属表面充分结合。
第四步:安装、调整砧铁
调节顶丝和砧铁紧固螺栓,安装砧铁,并达到所要求位置公差范围值。
第五步:材料固化
20℃以上,保持材料自然固化12小时(或者加热至60℃,时间2小时),然后拆除顶丝,再次紧固砧铁固定螺栓,完成修复。
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