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第 8 期导卫在特钢生产中的实践与解析李华国（东北特殊钢集团股份有限公司，辽宁 大连116000）冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 43 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.43 No.8Aug.2023摘要：在现代的高速连轧生产中，要轧出高质量的钢材，其中标准的料型、准确的速度匹配和精细的导卫调整缺一不可，而导卫在此过程中起到至关重要的作用。笔者根据二十多年一线轧钢工作经验，针对导卫的安装、更换标准、料型配合、衬板规定、冷却润滑以及导辊上的轧件运动轨迹等方面，结合生产实践，总结优化方案，分析了导卫导辊的常见问题。期待为实际生产工作提供参考，促进一线轧钢调整工技术操作水平的提升，进而保证高速连轧的安全生产。关键词：导卫；料型；高速连轧机作者简介：李华国（1977），男，辽宁大连人，主要研究方向：冶金行业轧钢。导卫的作用是保证轧件按需要的状态进出入轧辊孔型，它的安装、使用、调整是否科学合理，直接影响轧制的顺利程度。不仅制约着产量，也影响着轧制的质量。可以说，型钢轧制过程中，70%以上的质量问题是由于导卫问题引起。在线导卫的工作环境非常恶劣，在高温、高夹持力、铁皮屑掉落、粉尘侵入、腐蚀性的水质浸泡等等因素的影响下，要始终保证导卫主壳体的强度、各辅助配件的精密、油水路的畅通、装配的精细及标准都具有一定难度。轧制生产过程中及时发现异常，及时纠偏调整，保证导卫高效、正常磨损下线，是岗位操作工维护导卫日常工作的重点，也是判断一名优秀轧钢工的主要标准。1导卫的安装导卫装置分滚动和滑动导卫，首要是选择标准的导卫对中孔型轧制线并固定牢靠，油、水管线接通，其次，导卫尖部离轧辊孔型或辊环的距离不能过远，也不能紧贴轧辊孔型或辊环，理想标准是导卫上下单面尖角与孔型或辊环距离为 1/2 辊缝值加 2mm 余量为宜。如果接触太近，则在压下减料时容易卡住轧辊无法压下，轧辊与导卫摩擦过程中易导致导卫松动，造成堆钢或刮伤孔型表面；如果导卫离辊环太远，不但无法引导轧件进出入孔型，也易产生堆钢。尤其入口导卫离轧辊孔型远，易在导卫辊与孔型之间形成波幅地带，在前架来料头部咬入此孔型瞬间时形成波幅。轧件出孔型后形成头部朝上或朝下的弯曲，容易将出口导卫顶掉堆钢或缠辊。即使轧件侥幸通过出口导卫，弯曲的头部在运行过程中也很容易撞到过钢件，导致堆钢或撞击下架次轧机导卫导辊，轻则加剧导卫的损坏，重则导致撞击堆钢。所以，导卫的安装不仅对导卫的使用寿命有影响，对轧件能否标准运行也至关重要咱1-3暂。2导辊的更换标准导辊磨损的更换标准并不是统一的，主要从辊面耐磨层、导辊开口度、辊面弧度与轧件的吻合度、钢种特性等因素来制定导辊更换标准。东北特钢高线使用导辊的材质是 Cr12MoV，特钢因其高硬度和精表面的特性要求，粗轧滚动导卫导辊磨损大于 1mm，或局部磨损大于 2mm 需要更换；滑动导板单面磨损大于 2mm，或局部大于 4mm 需要更换。滑动导板的出口端 1/10 区域内径要形成 15毅30毅的扩张角，出口处内径要大于整体内径，规定粗轧大 20mm，一中轧大 15mm，二中轧、精轧机大 10mm，为料型咬入下架次形成波幅留有空间，避免导板划伤轧件；一中轧滚动导卫导辊磨损大于0.6mm，或局部磨损大于 1mm 需要更换；滑动导板磨损大于 1.5mm 需要更换，或局部磨损大于 3mm 需要更换；二中轧、预精轧滚动导卫导辊磨损大于 0.4mm，或局部磨损大于 0.7mm 需要更换；滑动导卫磨损大于 1mm，或局部磨损大于 2mm 需要更换。所以，滑动导板作为轧机出口形式，除导板出口处的扩张角余量外，要严格按磨损标准更换，它是保证轧件准确进入下一架的标准轨迹保证。不少钢厂因为来料运动轨迹波动大，为保证轧件顺利进入孔型反而增大入口喇叭口，这是本末倒置的行为，治标不治本，必将带来一连的串恶性循环。3导辊与料型之间的配合导辊与轧件料型是相互配合关系，导辊开口度过大则无法夹持轧件，起不到夹持作用，导致轧件扭转，极易造成倒钢质量事故；导辊开口度过小，则轧件与导辊间形成过盈配合，会造成导辊轴承损坏，甚至轧件无法通过堵塞导辊，造成堆钢事故。根据生产特钢实践经验，对导辊的开口度和轧件的尺寸做如下经验规定：粗1冶金与材料第 43 卷轧导辊开口度比来料红钢实际尺寸大 11.5mm，一中轧导辊开口度比来料红钢实际尺寸大 1mm，二中轧与预精轧导辊开口度比来料红钢实际尺寸大 0.50.8mm，精轧机和减定径导辊开口度要用导卫校正仪进行调整，导辊孔型弧线要和模板弧度线内侧重叠为宜。生产过程中更换导卫则必须重新校测来料孔型尺寸，通常用验铅条为依据调整导卫开口度，然后上线安装使用才能保持有效的夹持力。导卫更换需要摸索不同钢种在碳化钨辊环孔型中的磨损量，东北特钢精轧机导卫采用的是碳化钛导辊，耐磨性好于一般材质导辊，以精轧机末架 30 架为例，生产 5.5 圆铬不锈过钢量 200t 下线检测，导辊弧线在投影仪卡片弧线内侧变到弧线外侧，整体弧形基本未变，在合格范围之内。所以，各企业要根据钢种、导辊材质，制定标准的导卫过钢量规定，以此为周期确保导卫在寿命内及时更换下线，避免质量事故的发生。4导卫衬板与轧件之间的配合衬板又称预导板，由上下两块半圆围成孔状通道，安装在导卫导辊前的一段收缩引导区。衬板通道主要起过渡收拢轧件作用，衬板通道与轧件之间配合空间过于宽松，则轧件头部不规则运动范围会增大，没有形成由宽到窄坡度的规收过程，在最终进入导辊孔型时极易撞坏导辊，导辊高出导板弧度不得超出导辊直径的 1/3；如果衬板通道与轧件之间配合空间过于紧密，则轧件极易接触到衬板内壁，形成滑动摩擦，导致轧件表面刮伤，造成质量问题。所以，衬板通道与轧件之间的配合要适中，它是轧件与导辊之间的桥梁，衬板重要性可想而知。根据特钢品种实践经验预，导板围成通道形状必须与来料形状一致，只是大小比例存在差异，同时要考虑不锈钢的粘性大、宽展大、料型宽展波动大等问题，轧制线如果没对中，极易接触衬板内壁产生划伤。所以，规定粗轧衬板与轧件单边间隙控制在810mm，一中轧衬板与轧件单边间隙控制在 68mm，二中轧与预精轧衬板与轧件单边间隙控制在 5mm，精轧机减定径衬板与轧件单边间隙控制在 3mm。上述所设定的标准可行性的前提是预导板通道中心线与上下导辊中心线、来料轧件中心线要重合在一条线上，否则，轧件偏向一侧，必将造成预导板的磨损，产生划伤，造成质量事故。所以，轧件与衬板的间隙配合前提必须是轧制线的准确，同时有条件也要考虑衬板的冷却系统的增加，消除衬板的热膨胀空间，若无衬板冷却系统，尤其二中轧以后架次，原基础上适当增加间隙量23mm。5导卫的润滑与冷却润滑与冷却系统的优与劣，是决定导卫在线使用时间长短以及质量风险的最关键两个因素。（1）东北特钢高线连轧机的导卫润滑是油气供给，油气润滑装置需要一个压力 0.20.4MPa 的气源作为动力，风动油泵把润滑油注入步进分配器内，注油柱塞借助油压传动，有序地把润滑油注入油气混合器的各个工作点，注入的油量可根据实际情况精确调整。压力低于 0.2MPa 时，尤其是压缩空气流速低于 7m/s 时则不易形成连续的油膜，气源含水量也不能过高，同样影响油膜的形成。导辊轴承的密封盖内是通过油气润滑产生的高压气流阻止水或其他杂质进入轴承，如果气压低，水、杂质进入轴承，轴承很容易损坏。所以，停车时要遵循先停水后停油气润滑站的原则。油气管内径一般为 410mm。所以，压力要保证大于 0.2MPa，这是底线。由于现在各企业的节能意识提高，轧机停、开时及时停、开润滑站，减少消耗。这就要求各轧钢厂要根据实际 润滑站到导卫管线的距离，油的流速 0.020.05m/s，气动流速 1025m/s，在气流的带动下油附在管内壁成螺旋前进，东北特钢高线油气润滑站距离导卫供油点距离约 30m，开启油气润滑站 13min 才能将油供给到位。按综合油速 2.1m/min 的流速计算，各轧钢厂要根据自己的实际油气管线距离情况，计算开车后多长时间才能出钢或提前多长时间开启油站才能开车出钢，这点非常重要。否则会导致导卫轴承在无油气状态下工作。其次还要结合现场检查确认透明油管内壁流油情况，因为频繁启动润滑站，瞬间压力很容易导致管线泄漏或油管接头脱落等情况。每次开车要现场员工实际确认才能出钢，以此保证导卫轴承的润滑供给充足。现场常常因为开车后急于出钢而油气润滑没有到达导卫轴承导致导卫寿命减短或损坏情况时有发生。（2）导辊与高温轧件直接接触，导辊的冷却质量好坏直接影响导辊的使用寿命。如果冷却水控制不当，容易导致导辊炸裂、导辊磨损严重、轴承烧坏等严重事故发生。根据现场实践经验，冷却水压力一般要维持在0.40.5MPa，要对准导辊面成 30毅40毅喷射效果最佳。水压大于 0.6MPa 时冷却水打到辊面上瞬间被弹出去，起不到很好的冷却作用。水压低于 0.4MPa 时，由于水压小，冷却水无法击穿导辊表面高温下形成的蒸汽膜，达不到冷却导辊的效果。东北特钢高线对原轧机导卫自带的水冷系统冷进行统计分析，导辊的冷却效果不是很理想，水流小，易堵塞，舍弃原设计，决定在导卫保持架上单独制作水系，对准导辊，保证最佳冷却效果。如图 1、图 2 所示。6导卫导辊常见问题分析6.1导卫辊面磨损明显导辊材质或耐磨层硬度低。导卫开口度小，轧件与2第 8 期李华国：导卫在特钢生产中的实践与解析导卫过盈配合。来料表面粗糙，与导辊摩擦力增大，导致磨损严重。导卫在线使用时间太长，超期服役。6.2导卫导辊面磨偏导辊面与轧件的接触面理论上占 85%93%为宜并居中，轧件没有运行在导卫通道中心，偏向一侧导致，需要校对前后两架轧机的轧制线，保证前架孔型、后架导卫、后架孔型在一条轧制中线上。或者，导卫上下支臂没有对正，发生轴向错位，轧件在导卫孔型中心运行横向变窄，偏向一侧导辊边缘所致。也有可能是导辊安装问题，导辊轴向窜动大，不能保证稳定轧制轨迹，将导辊窜向一侧。6.3导辊不转、裂纹或局部磨损严重首先需要检查导卫润滑、冷却系统，供油、水量和压力是否满足标准，冷却水是否均匀喷洒导辊表面。如果以上检查正常，以下几种原因也可能导致导辊不转。前架来料尺寸大于导卫孔型高度，形成过盈配合，将导卫轴承撑住或挤碎；轧件表面有异物（铁皮、卷渣等）轧制掉落塞住导辊转动机构；来料头部带钩，进入导卫瞬间撞击导辊，长时间的撞击将导辊轴承震碎；以及轴承质量或安装问题。6.4导辊对角线磨损明显导辊孔型高度大于轧件高度或料型未充满，轧件存在扭转所致；前架或本架轧机孔型有错位，导致料型扭转轧制；导卫未对中孔型，存在不平行斜度现象；支臂轴弯曲或断裂。6.5导辊表面有粘疤或撞击坑导辊材质表面硬度不够，轧件头部撞击导辊形成；轧件表面有铁皮或结疤在与导辊过盈配合转动时压在导辊上；或者导辊冷却不足，过热，硬度降低，在与轧件接触时形成大摩擦，导辊表面黏住轧件表面氧化层或肌理所致。6.6导辊表面成深蓝色或表面形成粗网格纹来料尺寸大于导卫导辊高度，长时间大夹持力下工作，导辊轧钢所致；导辊润滑和冷却不足，高温、高速下工作所致；导辊中心线与衬板中心线不一致，单面导辊受力过大所致。6.7导辊被撑开，导辊孔型高度大于校对时的给定高度来料尺寸大于导卫孔高，将导卫支臂顶丝撑开或支臂轴断裂；来料头部带钩，将导辊撞开；来料尾部倒钢带大耳子，通过导卫时将导卫撑开；导卫顶丝撸扣或弹簧失效所致。6.8导卫上下导辊磨损量不一致导卫没有对中孔型，偏向一侧，导致单辊受力大，磨损大；来料孔型单面有粗糙水纹；掉肉等缺陷，与导辊接触增大摩擦力，导致磨损增大；来料存在严重阴阳面，温差导致摩擦系数不一样。7结束语高速线材连轧机组除粗轧前几架配备箱型孔型外，其余架次基本都是椭圆-圆孔型系统，这种孔型系统最大的缺点就是圆孔型中的料型变形极不稳定，尤其轧制特钢品种，对导卫要求非常严苛，否则，极易造成批量质量问题。所以，以导卫为中心开展细节关注，对提高特钢产品轧制质量、效率、降低消耗有重要意义。参考文献1 肖国伟.高线轧机滚动导卫寿命的提高 J.天津冶金，2012，（3）：19-21+64.2 刘可可.高速线材精轧机滚动导卫常见失效原因分析及解决措施 J.北方钒钛，2019，（3）：40-41.3 吴进，周云松，蔡延擘，等.热轧导卫和过渡装置存在的问题及改进 J.武钢技术，2009，47（2）：30-33.图 2正面图 1侧面原水系口改造后两侧增加水管3