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冷轧机工作辊粘铝现象分析及对策
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　　摘 要：文章主要根据某厂应用的冷轧机进行了考察，分析了其工作辊发生粘铝的原因，并根据实际状况以及环境条件等因素，对粘铝现象发生的预防提出了几点合理的措施。 中国论文网 /1/view-5350338.htm　　关键词：工作辊；冷轧机；粘铝；措施 　　在南方地区，夏季的气温普遍较高，在铝加工企业中，由于地区的气候因素，导致了高速冷轧机在这样的环境下在设备工作辊中经常发生粘铝，这对正常的生产造成了极其严重的影响。通过分析，高速粘铝现象一般都会在以下情况下发生：在对铝板带材进行冷轧的过程中，由于受到压力、温度等因素的影响，工作辊上粘着了铝以及铝的氧化物，以此形成了一定的亲和面，从而在高速轧制过程中发生粘铝问题；在轧制过程中若发生突然断带也会造成一定的粘铝现象。另外，粘铝的程度主要受到轧制温度、金属材料性质以及轧制环境和轧制油的影响。根据该厂的实际情况，文章做出了主要的分析和探讨，针对如何预防粘铝现象提出了几点建议。 　　1 相关因素 　　1.1 设备介绍 　　（1）轧冷轧采用了可逆式长度为1110mm；设备采用4000KN的轧制力；轧制速度最高可以达到420m/min；最大卷取张力可以达到0.75MPa，而主电机的功率为900KW；正常压下速度可以达到5.5mm/min，最快可达到26.6mm。（2）轧辊的支承采用了Ф610mm×1100mm规格；而工作辊采用了国产部件，规格为Ф255mm×1150mm。 　　1.2 粘铝现象 　　根据现场的换辊通知以及相关记录进行分析，对现场的相关资料进行排列和统计。发现在一个月的时间中一共换辊四十多次，但是在正常情况下每月的换辊次数仅为十次。通过对相关资料的研究，发现，因为工作过程中发生点辊擦伤和辊印而换辊次数为7次；而由于粘铝而造成的辊的更换次数为33次，并且其中严重粘铝发生过5次。而根据记录，粘铝现象大多发生在上工作辊，或者下工作辊的中间部分，其余则主要在轧辊的端面以及两侧出现。 　　在现场又对冷轧机支承辊的辊表面进行查看，发现在上、下支承辊中心部位均有剥落带。上工作辊在辊的中心部位有70mm宽、400mm长的剥落带（见图1），其凹陷深度为3～4mm，同时看到铝带材表面有90mm的辊印痕带，说明支承辊的剥落缺陷已反映到工作辊的辊表面上。 　　通过仔细查看，发现支承辊两侧表面也存在不同程度的细小裂纹或擦伤。 　　图1 支承辊剥落示意图 　　1.3 轧制油 　　基础油采用茂名石化公司研究所生产的MHBR4#基础油。其指标：馏程，208～244℃：粘度，40℃1.67mm2/s；闪点（闭口）83℃；色度（赛氏）+28；芳烃值，0.76%；硫含量，8.1×10-6。现场了解轧制油粘度值为2.7mm2/s，查看过滤系统的硅藻土层厚约1mm，呈现全黑色稀糊状。轧制油温度44℃，当时已停机数小时；如果开机期间，其温度会大大超过工艺允许的温度范围。 　　1.4 环境的温度 　　高温天气下极其容易出现粘铝现象，当最高气温高于38℃其日温差达到3～4℃时，厂房中的温度会高于实际的气温4至5℃。 　　2 对几个问题的分析 　　2.1 剥落带 　　在支承辊上的中心部位的剥落带，且在表面存在擦伤以及细小裂纹，如此说明在工作辊的表面中，粗糙值在一定程度上发生了较大的变化，这种变化使得工作辊表面粗糙值提升。在这样的摩擦值下，加深了铝的粘结以及犁削的磨损。若轧制力不断的加大，压下率的提高，会使得铝带材能够将轧辊表面的缺陷精确的显示出来，使得辊面同带材之间的接触面积加大，并使得粘结点增多，从而粘结强度变随之增加，粘结层不断的增厚，最终将铝带材撕裂，发生粘铝，轧辊缚面会对带材造成牵动，使得表面被拉长变形，在辊面同带材相互非礼的过程中，会在头部、底部或者缺陷发生部位，发生撕裂，该中粘铝现象为轻微的粘铝。若是严重会由于粘铝而在使得一部分带材被带走，那么就会出现一个粘结的凹陷结构，该种现象在粘铝中较为严重。 　　2.2 环境的温度影响 　　若在酷暑天气下，粘铝现象将会频繁出现。在进行高速轧制过程中，轧制设备所用的工作辊一般温度在200摄氏度左右，其冷却主要依赖于轧制油，但在该种天气下，已经超出了轧制油的工艺允许值，在这样的条件下轧辊无法得到良好的冷却，在凹陷部位，轧辊会发生强烈的互锁作用，并且高温状态下，会缩短粘铝的周期，并且频繁的换辊也会发生粘铝。若轧制油长期在高温状态下使用，那么油质也会发生恶化，加速轧制过程的粘铝现象发生。 　　2.3 轧制油影响 　　全流过滤是铝带轧制过程中轧制油所采用的主要方式，甚至在轧制过程中会采用多倍过滤的方式。过滤所采用的硅藻土结构以及颗粒粒径是影响精度的主要因素。轧制油的一般过滤要求在0.5微米左右。并且从现场的实际观察可以看出过滤层为1mm，硅藻土的状态为黑色糊状物质。在对铝带进行轧制的过程中，由于生产中所产生的铝粉以及铝屑等同润滑油会在轧制油中受高温影响而变为聚合物，与此同时，受到轧制油油质不佳的影响，由于添加剂的量不断的加大，混入了液压油的轧制油粘度会不断的加大，PH值也随之见效，那么在进行轧制的过程中会造成粘铝现象的发生。 　　3 粘铝的主要原因及对策 　　通过以上分析，认为以下几点是该公司冷轧机工作辊产生粘铝现象的主要原因。（1）支承辊中心部位的剥落带及边部的细小裂纹是造成工作辊表面粗糙度值增大的主要因素。粗糙度值增大加大了辊面与带材表面摩擦，相应使粘结点增多变大，粘结强度提高，粘结层增厚，最终导致撕裂产生粘铝现象。（2）由于高温天气，轧机连续生产及大的摩擦力，轧制油温大大超过工艺允许范围，使轧辊表面得不到有效冷却，轧辊表面微凹区强烈的机械互锁作用，使粘铝现象产生的周期缩短，导致频繁粘铝。（3）轧制油较脏，粘度值高，相应增加了酸度，使油品中铝粉、灰分超过工艺允许数值，易在轧辊表面产生聚合物，加大了摩擦力，同样可促成撕裂现象。 　　以下几项预防措施：（1）支承辊已出现严重的剥落带，不但易产生粘辊现象，而且对产品表面质量会造成一定影响。因而应尽快换辊。（2）在高温天气时，操作手要在工艺允许情况下，尽量采用大张力、大油量、小轧制力方案操作。应充分利用交接班停机的时间，开启轧制油循环冷却系统，并大循环进行过滤，达到冷却轧辊和过滤的目的。（3）对于磨削的轧辊磨工需要精心。在对发生了粘铝的工作辊进行磨削时，出于对工作辊的支承面的影响考虑，要在工艺允许范围中对粗糙值的相关参数进行控制。一次对磨削工艺粗糙度以及凸度和辊型等进行保证，实质符合相关工艺要求，此外在磨削前要对轧辊进行表面检测，对硬度值情况予以掌握，若硬度较大，那么疲劳层则较厚，因此需要将其进行磨削处理。（4）要对过滤系统予以处理，定期对轧制油的相关参数继续拧检测，加大油过滤的力度。 　　参考文献 　　[1]白钰枝，崔亚辉.消失模铸件的常见缺陷及对策[J].价值工程，2011. 　　[2]程引正.精密加工和超精密加工的研究与对策[J].机械研究与应用，2011. 　　[3]马科笃，张立，胡小红.数控技术对机械制造业的影响与对策[J].机械研究与应用，2011.
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轧辊在轧制过程中,因受制造残余应力、轧制过程的接触应力、弯曲应力、扭剪应力以及交变应力的综合影响,能使表面产生热裂纹,疲劳裂纹、不均匀磨损等。为此,定期修磨轧辊是轧制生产的重要内容。1磨削过程工艺研究1.1砂轮片的选择国外砂轮片制造厂家根据本钢冷轧辊实际情况,对砂轮片结合剂、硬度、粒度等各项参数进行了调整。1)材质:由原来的白刚玉改为单晶刚玉。与白刚玉比较,单晶刚玉晶粒排列有序,呈圆形,使用单晶刚玉砂轮片磨削的轧辊辊面粗糙度相对较小且均匀,辊面存在微小划痕的现象也有了很大的改善。2)硬度:由原来的K级调整为H级。避免了因砂轮片硬度贪偏高而造成Cr5工作辊磨后出现螺旋纹、斜纹等表面缺陷的现象,提高了轧辊的磨削质量。3)粒度:由原来45调整至60降低了轧辊的表面粗糙度,均匀性也有了很大的提高。1.2使用SC95B水溶性合成型切削液,调整精磨液浓度精磨液在磨削过程中主要起到冷却、润滑、清洗、防锈的作用,是轧辊磨削必不可少的材质之一,精...&
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随着工业技术的发展以及高精度铜板带生产的要求,20辊冷轧机已开始应用于铜板带行业的生产。我公司从国外引进了一台20辊冷轧机,用于紫铜、黄铜、青铜以及引线框架带等产品的生产,产品最薄厚度为0.05mm。由于部分产品具有较高的抗拉强度及硬度,同时对表面质量要求极高,而轧机工作辊直接与带材接触,对铜带表面质量影响很大,因此工作辊材质的选择与磨削工艺就尤为重要。1 20辊冷轧机特点与4辊、6辊轧机相比,20辊冷轧机的优点主要有:(1)工作辊直径小,可以轧制出极薄带材。根据辊径与带材厚度公式D=0.28Ehminμ(K-σ)(式中D为工作辊直径,E为轧辊弹性模量,MPa;hmin为带材最小可轧厚度,μ为轧辊与带材间的摩擦系数;K为1.15σs,σs为材料屈服强度,MPa;σ为由带材张力产生的应力,σ=(σ0+σ1)/2,σ0、σ1为带材后张力、前张力,MPa)可知,带材最小可轧厚度与工作辊直径成正比。因此,可以用小直径20辊轧...&
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前言轧辊磨床是磨制轧机轧辊的重要设备。轧辊是轧机完成轧制过程最基本的生产工具,磨削质量和精度直接影响板材的表面质量、平直度和同板差。现代高速轧机装配有板形仪、轧制油系统、弯轨装置、压上系统、AGC微机控制系统,它的前提条件是轧辊原始弧度和表面粗糙度满足工艺要求,不同的合金品种规格,相应有不同的轧辊弧度值,轧机的板形控制和表面质量主要取决于轧辊磨削精度和轧辊表面粗糙度控制。作者通过生产实践对冷轧机工作辊的磨削工艺进行探讨和研究,以求解决实际生产中轧辊磨削质量不稳定的问题。1 KT-640A轧辊磨床的主要技术参数(见表1)表1 KT-640A轧辊磨床的主要技术参数顶尖间最大距离/mm 4000顶尖最大承重/t 2顶尖距工作台高度/mm 315成型机构允许辊身长度/mm 230~1920可磨削最大长度/mm 4000最大回转半径/mm 600可磨削中凸凹/mm 0.02~2顶尖中心与主轴中心距离/mm 300~665砂轮速度/r·mi...&
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热带钢连轧机工作辊辊形设定(包括上机辊形、热膨胀辊形和磨损辊形)是板形控制最重要的手段之一。热膨胀辊形和磨损辊形随工作辊工作周期不断变化,且很难在线测量和控制。而工作辊上机辊形一旦确定就对整个工作周期轧制带钢的板形产生很大影响,是带钢板形良好条件的重要前提之一,不容忽视。在热连轧生产中,由于生产节奏的加快和冷却设备限制等因素的影响,工作辊下机后有时不进行水冷,在室内放置一段时间,工作辊没有完全冷却即进行磨削,工作辊内部残存不均匀热变形的动态变化使得上机辊形并非磨削辊形[1,2]。而现场一般把磨削辊形作为轧辊上机辊形,是不科学的。为实现精确的工作辊上机辊形,进行面向辊形磨削的热带钢连轧机工作辊热变形研究具有重要意义。假设目标上机辊形为DA,定义为温度均匀状态下的辊形;磨削辊形为DG,定义为在磨床上磨出的辊形;磨削时的热辊形为DT,定义为工作辊下机尚未完全冷却开始磨削的热辊形。为了达到目标上机辊形,工作辊的磨削辊形为:DG=DA+D...&
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