提高熱軋粗軋R2工作輥粗糙度的研究

路 鵬

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，河北 唐山 063200）

某熱軋廠的2250帶鋼生產線采用兩架往復式粗軋機布置，在生產過程中尤其是新磨削的粗軋軋輥剛上機的時候，容易出現板坯頭部在軋輥處打滑，咬鋼困難的問題。在采取減少壓下量，增加軋制道次的情況下，如果能改善工作輥表面的粗糙度，將更加有利于帶鋼頭部的順利咬入，減少打滑，從而減少因壓下量下降以及軋制道次增多所帶來的產量降低的不利影響。因此，在磨床磨削方面，需要尋求一個更加合理的磨削方式，以提高粗軋工作輥表面粗糙度。

1 熱軋粗軋機工作輥目前粗糙度

選取在某熱軋2250板材生產線上的R2粗軋機工作輥，根據在機使用的軋輥表面粗糙度進行了經驗值的摸索。通過對2017年2月～2017年12月表面粗糙度進行統計，發現粗糙度大部分在1～2μm之間，不存在大于3μm的粗糙度。根據和兄弟廠家以及國外軋輥供貨商進行討論，R2粗軋機工作輥的粗糙度要保持在3μm以上，才能算作有較好的粗糙度。R2工作輥粗糙度范圍如圖1所示，粗糙度在1～2μm之間的比例為87.5%，大于3μm粗糙度的軋輥不存在。

圖1 R2工作輥粗糙度范圍

2 磨削過程當中主要問題點

通過對比軋輥在磨削過程中所使用的參數以及砂輪等特性，得出影響粗糙度的主要問題點集中在以下幾個方面：砂輪轉速、軋輥轉速、X軸速度、Z軸速度、砂輪直徑、操作人員差別、砂輪粒度、軋輥直徑。

砂輪的轉速、軋輥的轉速、X軸速度、Z軸速度都屬于磨床的參數調整范疇。而對于砂輪直徑、砂輪粒度、軋輥直徑屬于加工材料本身的特性。要研究其與粗糙度之間是否存在關聯,主要從以下方面著手進行。

1）尋找砂輪粒度對提升粗糙度的影響；

2）尋找合適的砂輪轉速、軋輥轉速、X軸進給速度、Z軸速度；

3）分析砂輪直徑對提升粗糙度的影響；

4）分析軋輥直徑減小，軋輥硬度降低之后對粗糙度的影響；

5）操作人員之間的差異。

3 各主要問題點的論證及改進

3.1 砂輪粒度對提升粗糙度的影響

在R2工作輥磨削過程中，將砂輪粒度由46粒改為30粒，減小了砂輪的粒數。

從圖2砂輪粒度與軋輥粗糙度關系可以看出，砂輪粒數由46粒改為30粒之后，軋輥的粗糙度有一定的提升，由0.92μm提升到1.1μm，提升比例為19.6%。

圖2 砂輪粒度與軋輥粗糙度關系

3.2 軋輥直徑對提升粗糙度的影響

跟蹤2020年1—3月份粗糙度統計，查看軋輥輥徑變，軋輥硬度降低以及軋輥表面經過磨削之后，粗糙度是否存在對應關系。

從圖3的軋輥輥徑與粗糙度對應關系可以看出，軋輥輥徑變化與軋輥表面粗糙度變化沒有明顯的關系。

圖3 軋輥輥徑與粗糙度對應關系

3.3 砂輪直徑對提升粗糙度的影響

跟蹤1—3月份粗糙度統計，查看砂輪直徑變化，軋輥表面的經過磨削之后，粗糙度是否存在對應關系。

從圖4砂輪直徑與粗糙度關系可以看出，砂輪直徑變化，軋輥表面粗糙度變化沒有明顯的對應關系。

圖4 砂輪直徑與粗糙度關系

3.4 不同操作人員對提升粗糙度的影響

從表1班組與粗糙度關系可以看出，丁班磨削的粗糙度最好。通過現場實際跟蹤，發現粗糙度執行好的班組丁班與其他班組相比，在相同磨床參數的控制下，更關注對磨削電流的控制，丁班在磨削過程中時刻控制電流，將電流控制在300 A左右，在330 A時報警停車。

表1 班組與粗糙度關系

3.5 磨穿參數與粗糙度的影響

通過對軋輥轉速、砂輪轉速、Z軸速度、X軸速度進行反復試驗后，將數據進行了整理，并將數據進行了回歸分析。

回歸方程為：粗糙度=4.27-0.0035軋輥轉速-0.0235砂輪轉速+0.000012Z軸速度-4.05X軸進給速度。

從公式可以看出：粗糙度受X軸進給速度影響最大。因此改善粗糙度可以試驗改變X軸進給。

4 各主要參數固定

在磨床能力一定的基礎上，根據實際生產摸索實際數據。將磨削電流控制在300 A，將砂輪的粒度進行調整，由原來的46粒改變至30粒。

通過數據回歸，磨床磨削參數中的X軸進給影響最大。因此在調整磨床參數過程中，繼續以調整X軸的進給為重點進行調整。最終得出磨床實際參數的數據。

表2 磨床實際參數

5 結語

綜上所述，為了使熱軋帶鋼生產線粗軋軋輥粗糙度有所提升，通過對磨床參數以及軋輥、砂輪直徑等影響因素進行分析，并在分析的結果上進行控制，此外還對操作人員進行培訓以消除人員之間的差異，這樣可以有效的提高粗軋工作輥的粗糙度，從而保證板坯在軋制過程中的咬入，改善打滑問題，進而提升熱軋帶鋼的軋制節奏。