磨辊间改造轧辊冷却装置

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[摘 要]本文主要介绍了本钢集团公司热连轧厂1700mm生产线磨辊间改造轧辊冷却装置，通过对比轧辊冷却方式的优缺点，选用了喷淋式轧辊冷却装置，缩短了轧辊周转时间，降低了生产成本。

[关键词]轧辊冷却装置；技术改造

中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0141-01

1 前言

2002年本钢集团公司热连轧厂对1700mm生产线进行全面技术改造，为了满足生产需要，对原有的磨辊间也进行了相应的改造，其中磨辊间的换辊后轧辊冷却装置由本钢设计研究院负责工厂设计，这项改造大大的缩短了换辊后的工作辊的冷却时间，保证了换辊的效率和整条生产线生产的连续性。

2 换辊后轧辊冷却原况及改造原因

长期以来，本钢集团公司热连轧厂热带轧机精轧机组换辊后的工作辊在辊架上进行水冷，从换辊后的温度冷却到轧辊表面磨削允许的温度需要6小时，当时的磨辊间仅有两座冷却装置，如按照公司对连轧厂提出的年产量要求，这样的冷却速度远远达不到生产的需要。而且原有的冷却装置对轧辊的冷却很不均匀，无法保证轧辊冷却后尺寸的稳定性，不利于轧辊的磨削。如果仍利用原有的冷却装置就需要一笔用于轧辊的很大的投资，来维持轧辊的有效周转。尤其是当精轧机组的头四架现在越来越多地使用高速钢轧辊的情况下，更要求加速轧辊卸辊后的冷却，来缩短轧辊周转时间，减少轧辊投资。因此需要对换辊后的轧辊冷却装置的进行改造。

3 改造后的轧辊冷却装置及其效果

一个轧辊投资的估算模型指出，1700mm热轧带钢轧机的轧辊冷却装置能减少轧辊投资的35%（不包括使用高速钢轧辊）。目前，热轧带钢厂使用的轧辊冷却装置的类型主要有两种。一种是从上至下的喷淋式冷却；另一种是对轧辊辊身的喷雾式冷却。在选择和建立一个轧辊冷却装置前，首先要考虑的因素是：轧辊是成对还是单个的冷却。由于热连轧厂磨辊间的空间比较有限，因此采用成对冷却。这样还可避免重复吊运。

在确定轧辊冷却的类型方面，美国的国际钢集团的burns harbor 钢厂曾进行了一系列试验。试验是在从f1上换下来的轧辊上进行的，对这对最热的轧辊进行试验可考察冷却装置的最大能力。试验时，沿上、下轧辊轴向焊上五个均布的热电偶，用来测量轧辊的温度变化。轧辊的冷却采用了两种方式。一种是从上至下的喷淋式冷却；另一种是对轧辊辊身的喷雾式冷却。试验结果表明，采用喷雾式冷却能使上下轧辊整个表面上冷却更加均匀。均匀的冷却可避免在磨削时轧辊断面“失圆”（即偏离圆的形状）。另外，喷雾式冷却对轧辊表面粘着的油污引起的传热的不利影响也较小。喷雾式冷却只要90分钟就能使所有测温点的温度下降至环境温度。冷却时应避免欠冷却或过冷却，这都会使轧辊磨削后的直径发生变化。钢厂同时在生产现场还进行了水冷和空冷后的轧辊尺寸稳定性的对比试验。试验表明，空冷17小时后，轧辊直径仍收缩了0.23mm，而水冷后的轧辊直径只收缩0.008mm。这说明水冷后轧辊尺寸具有很大的稳定性。两种冷却方式冷却后的轧辊断面的椭圆度都非常小，只有0.008mm。且由于水冷的轧辊在磨削前的尺寸稳定性更高，从而能保证换辊后轧辊直径和辊身形状更正确，这对于轧机的设定和产品质量的改进都是有利的。因此在对比了空冷和水冷的优点后同时又结合磨辊间的现场环境以及整个改造的资金问题，最终本钢热连轧厂选用了轧辊卸辊后的喷淋式冷却装置（见附图一）。

确定了水冷却方式后，在车间建立了一套可放置七对轧辊的冷却装置（见附图二），用于分别冷却f1～f7的工作辊。共需要约30m2的面积。

这套冷却装置的优点是在使用时可以根据需要调整球角喷嘴在空间位置上的角度，以此来达到轧辊均匀冷却的目的，在每个进水管道处安装一个可调节的阀门，可以控制冷却水的用量。这套冷却装置在2小时内就可以将工作辊从60℃降到30℃。使用这套冷却装置后，使轧辊周转时间大大缩短，轧辊投资减少。

4 结论

本钢热连轧厂磨辊间轧辊冷却装置的改造体现了高标准、高要求低投入、整体规划，分步实施，以完成一步，达标一步的原则改造，获得了成功。不仅提高了生产效率，降低了成本，最重要的是为企业生产的连续性提供了可靠的保障，为连轧厂适应国内外市场日益发展的竞争形式要求打下良好的基础。