武钢报废轧辊综合利用纪实

2002-11-28 00:00 来源: 我的钢铁 作者:mysteel
    编者按:轧辊在用到最小直径后,都将在轧机上失去其使用价值而报废。为了发挥报废轧辊的潜在使用价值,武钢在这方面做了大量的工作,各轧钢厂运用多种方法,使报废轧辊重新得到利用并取得了成功。本文作者付志云对武钢的经验进行了总结,希望能对其他大中型钢铁企业有所启迪。
    武钢是国内特大型钢铁企业,每年要耗用大笔资金,购入大量轧辊来满足轧钢生产的需要,与此同时,每年又有相应数量的轧辊报废。其中,绝大多数报废轧辊是由于使用到最小直径而正常退役的轧辊。由于报废轧辊数量较大,而且其中有的废轧辊还具有再利用价值,因此如何发掘报废轧辊的潜在价值,一直为人们所重视。长期以来,武钢各轧钢厂在退役轧辊的综合利用方面做了大量的工作,他们采用多种形式,使退役轧辊经修复或改制后重新用于生产中,创造了良好的经济效益。
    
    基本概况
    武钢报废轧辊综合利用工作始于20世纪70年代中期,当时主要是对20世纪60年代投产的“老三轧”的辊道辊、矫正辊进行修复。20世纪80年代中,随着一米七轧机系统的投产,人们逐步对热轧厂、冷轧厂所用的各种工作辊、中间辊以及支撑辊,由小到大,由易到难逐步地开始了轧辊的综合利用工作。现在,轧辊的综合利用已成为武钢轧辊管理中一项重要的工作内容。通过这项工作的开展,全公司大幅度降低了轧辊的采购费用,数年来轧辊的综合利用总额达到了数千万元,成为公司降低生产成本,提高经济效益方面的一个重要环节。
    1.武钢轧辊的种类
    在轧辊品种方面:以板材平辊为主,还兼有各类型钢、高线与棒材的开槽轧辊。
    在轧辊材质方面:主要由铸铁类、铸钢类、锻钢类三大类轧辊系列构成。
    2.报废轧辊分类
    轧辊的实际使用部分在于轧辊的工作层,轧辊的工作层用到极限后(即:轧辊用到了最小直径),其工作寿命也告终结,剩余部分报废。报废轧辊能否被利用主要取决于废旧轧辊的制造方式、合金成分以及外型尺寸。通常制造工艺复杂、成分中贵重金属含量高的退役轧辊,其潜在的利用价值较高。
    在报废轧辊中,铸铁类轧辊占较大的比重,此类轧辊因其制造工艺简单,综合利用价值较低,报废后通常回炉处理;而铸钢及锻钢报废轧辊,因其制造难度大,合金成分高,采购价格贵,故潜在利用价值高,通常是综合利用的主要对象。
    3.综合利用常用方法
    武钢报废轧辊的综合利用的方式较多,普遍应用的主要有:
    1)轧辊的修复。通过堆焊、喷镀、电镀铬、机加工、镶套等工艺技术的应用,对已经损坏、报废或接近报废的轧辊,进行表面修复或深层修复,使其在原部位重新发挥作用。
    2)轧辊的改制。通过机加工、热处理等技术的运用,对已报废的轧辊,利用其原有的良好材质,将其改制成成分组织相同或相近、尺寸可套用的其它规格轧辊。
    3)废辊的重熔。对贵重金属含量较高、成分组织单一、已不能修复或改制的废轧辊,运用特殊的冶炼方法(如:电渣重熔),进行重熔重锻,再造新轧辊。
    上述技术在废辊的综合利用中都得到了一定程度的应用。
    由于武钢的轧辊种类以板材平辊为主,各种板材轧辊的直径范围较广,废轧辊的通用性较强,由板材平辊加工成开槽型辊也较容易。这些有利因素为武钢废轧辊的综合利用创造了良好的条件。
    
    综合利用现状
    武钢对报废轧辊综合利用的方法呈多样化进行,各厂在实际应用中,都取得了良好的成绩,以下便是部分应用实例:
    ―――冷轧厂HC六辊轧机工作辊、中间辊的改制。冷轧厂H C轧机中间辊和工作辊的材质是锻钢轧辊,每年消耗量为400余吨,价值达500多万元。20世纪90年代初,冷轧厂开始将本厂五机连轧机组报废的Φ540mm锻钢工作辊,通过改制的方式,以大改小,改制成H C轧机Φ470mm中间辊和Φ420mm工作辊,获得成功。1995年后,改制辊形成批量。目前,HC轧机除了订购极少量的Cr3轧辊,用于板面要求严格的硅钢片生产外,其它产品的生产基本上都是由改制辊完成。这些年来在HC轧机的工作辊和中间辊中,除了少量Cr3轧辊外,已基本上停止了外购,采购计划以零采购的形式出现。冷轧厂对HC轧机工作辊、中间辊的改制已成为废轧辊改制工艺中成功的典范。
    ―――大型厂型钢轧辊的改制。大型厂型线生产型钢种类繁多,首先,型钢因规格形状不同,所用的轧辊孔型也不同,因此需要配备大量不同孔型的轧辊,来满足生产的需要;其次,由于型线从开坯到精轧各架轧机所用轧辊材质涉及范围较广,有锻钢轧辊、铸钢轧辊、半钢轧辊及铸铁轧辊等多种材质;第三,由于成品型材的尺寸规格不同,对各种辊径都有不同的需求,轧辊辊径的使用范围广,可由Φ850至Φ1300mm,这些因素为型材轧辊的改制提供了良好的取材领域。其它轧钢厂报废的轧辊,如:初轧厂的初轧辊、热轧RW2―4粗轧辊和FW1-3精轧工作辊、轧板二辊轧机工作辊等,都可作为改制型钢生产线使用的资源轧辊。在20世纪80年代末期,武钢大型厂曾用热轧R2―4轧机半钢工作辊改制型钢轧辊获得成功。在近几年中大型厂加快了轧辊改制步伐,扩大了轧辊改制的领域,每年都有十余只的各种轧辊被改制成型钢轧辊,2001年大型厂成功地改制了200余吨锻钢与半钢轧辊,为企业节约大量的采购资金。目前,从各兄弟轧钢厂收集报废轧辊,改制成型钢轧辊已成为大型厂轧辊管理的重要工作内容。
    ―――热轧辊的改制。热轧厂的废辊的改制较广,涉及辊种较多。由于热轧主轧制线具有各种轧辊的辊身长度相同,轧辊直径跨度大的有利特点,长期来,热轧厂综合考虑各类轧辊的改制,先后进行了精轧机支承辊改制成粗轧机支承辊;精轧机改造后剩余后段工作辊改制成前段使用;VSB大立辊改制成E2乃至E3―4小立辊;将FW4-7的初始直径由Φ760mm扩大到Φ775mm;FW1-3的最小直径由Φ740mm延伸到Φ735mm等等一系列轧辊综合利用项目,并获得了成功。由1994年至1999年,热轧厂的综合轧辊消耗降低了近20%,为企业创造了良好的经济效益。
    ―――轧板厂万能轧机支承辊的重新使用。轧板厂万能轧机支承辊在使用中因事故报废,进入废料场。为了充分利用废轧辊剩余价值,报废支承辊从废料场中被发掘出来,修复后重新投入使用,效果良好。直至1998年末,万能轧机投入改造前,支承辊还一直在机使用,为轧板厂节约了大量的资金。
    ―――硅钢轧辊的电渣重熔。电渣重熔是对贵重金属含量高的报废轧辊,利用其良好的冶金成分,进行电渣重熔冶炼的另一种方式。在公司现有轧辊中,硅钢辊是材质最好,吨钢价值最高的锻钢轧辊,由于轧辊内贵重金属含量较高,硅钢辊的吨钢购入价格是常规锻钢轧辊2―3倍。硅钢使用的森吉米尔二十辊轧机轧辊是武钢现有轧辊规格尺寸中最小的轧辊。当轧辊用到最小直径后,报废轧辊无法在其它方面发挥作用。因此,自硅钢厂开工生产以来,因为轧辊内贵重金属含量高的原因,报废的轧辊始终未作处理,在未找到更好的解决办法之前,长期堆积在厂内,成为轧辊管理工作中的鸡肋。
    为了充分利用报废轧辊的剩余价值,硅钢厂自1995年起,对报废轧辊开始了电渣重熔工作,近年来对硅钢报废轧辊的电渣重熔,制成轧辊毛坯的综合利用工作已大范围展开。用电渣重熔后的辊坯制成的轧辊投入轧机使用后,获得成功。目前,硅钢废辊的电渣重熔工作主要由武钢轧辊公司完成,生产批量正在逐步扩大,在不久的将来,由报废轧辊通过电渣重熔的轧辊毛坯将占据硅钢现有轧辊的半壁江山。
    ―――初轧轧辊辊面的堆焊修复。堆焊是轧辊修复的一种重要形式。它可使用到晚期或已报废的轧辊,经过堆焊处理,使报废轧辊重新投入使用。初轧辊的堆焊修复是最成功的一例。初轧的主要作用,是将各种钢锭加工成后工序的原料钢坯。初轧辊的辊面由数个尺寸不同的孔型组成。由于轧制对象的不同,各个孔槽使用程度不同,磨损程度也不同,有的孔槽先期磨损,使得整只轧辊过早退役,造成不必要的损失。自1995年开始,初轧厂开始了轧辊的堆焊修复工作,对使用频繁、易于磨损的孔槽工作面进行堆焊处理,焊上抗磨损能力更佳的材质,延长轧辊的使用寿命。初轧厂前后堆焊修复了十余支初轧辊,降低了企业的生产成本。
    ―――初轧轧辊切分剪刃的堆焊。1997-1998年,武钢开始对平炉进行改造,改造成转炉炼钢。在改造期间,作为初轧厂的原料模铸钢锭停产,连铸方坯尚未投入,但初轧后工序的型钢生产线、高速线材生产线以及棒材生产线三条年产近200万吨的作业线仍在生产。当初轧厂将库存方锭全部轧完后,无法向后工序提供方坯原料,在三大作业线面临停产的困境下,初轧厂利用废旧轧辊,开发了切分轧辊,即:利用报废轧辊,通过堆焊的方式,在辊身加工出切分剪刃。通过切分轧辊,初轧厂可直接对二、三炼钢的连铸板坯进行切分,轧制出后工序需要的原料方坯,保证了后工序的持续生产。由于对轧辊上的切分剪刃的强度硬度要求很高,它与母材的材质完全不同,并且,剪刃的外径大于辊身直径,这是运用常规的制造方法无法生产的一种轧辊,生产难度很大。因此,在这一阶段切分轧辊的开发与应用,解决了生产中的一大难题。
    ―――冷轧平整辊的电镀铬。电镀铬是轧辊表面修复的一种技术。通过电镀的方式将铬金属镀在轧辊的工作面或辊颈表面,增强轧辊的硬度及耐磨性能。冷轧厂的双机与单机平整机组是成品轧机机组,它们的主要功能是对冷轧板表面进行终轧平整,因此对轧辊辊面的强度、硬度及光洁度要求很高。20世纪80年代末,冷轧厂在机制公司电镀车间开始了单、双机轧辊的电镀铬开发工作,镀铬后的在平整辊延长了使用寿命,提高了板面质量。该项目获得了成功,并通过了技术鉴定。
    ―――冷轧支承辊辊颈的机加工修复。在购入的冷轧支承辊中,曾发现有数只轧辊在辊颈锥度部位或倒角部位加工尺寸与图纸不符的问题。问题的责任虽然在轧辊制造厂家,但新轧辊因此而报废,不仅是轧辊制造厂家的一大损失,而且影响了冷轧厂的轧辊使用。为了减少损失,冷轧厂在轧辊供应厂的授权下,对轧辊进行加工修复。在1996-1997年期间,冷轧厂先后成功地加工修复了4只五机支承辊,使其投入了正常使用。
    除了上述报废轧辊的综合利用实例之外,各轧钢厂还作出了许多杰出的成绩。
    综合利用发展思路
    报废轧辊的综合利用目前已成为轧辊管理人员日常管理工作中的一项重要内容,在轧辊平衡计划中也予以充分考虑。为了巩固现已取得的成绩,并使报废轧辊综合利用工作取得进一步发展,武钢正在进行如下方面的工作:
    ―――建立健全一个完善的组织机构,科学地、系统地组织、协调公司内部废轧辊的综合利用,使报废轧辊的综合利用工作得以持久进行。
    ―――将报废轧辊的综合利用作为降成本一项重要工作予以重视,建立起相应的奖励机制,以激发有关人员的工作热情与积极性。
    ―――将报废轧辊的综合利用工作规范化、制度化,使工作进入正常的运行轨道。通过企业的法规制度,为轧辊的综合利用提供保障。
    ―――在现有的轧辊综合利用的基础上,还开辟出报废轧辊新的利用范围。除了目前的中小型轧辊外,对各种重型报废轧辊的综合利用也予以了关注,如:热轧、冷轧各种报废支承辊的镶套;各类支承辊辊面的喷镀强化处理等。

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