降低钢轨轧辊消耗工艺技术研究

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1、林刚:1998年毕业于重庆大学金属压力加工专业，同期分配到新钢饥轨梁厂，先后在轧钢车间、技术科、万能轧钢车间工作。参与轨梁厂万能线建设，负责部分工艺工作。先后参与《新标准09CuPTiRE耐大气腐蚀槽钢的研制》等多个科研项目工作，担任国家十五攻关项目“高速重载钢材新技术研究”子项目“工艺参数及液压AGC自动控制技术对尺寸精度的影响研究”负责人。2007年到技术质量部负责重轨、型材新产品开发工作。降低60kg/m钢轨轧棍消耗工艺技术研究林刚（新钢饥技术质量部）摘要：研究了轨梁厂万能线生产60kg/m钢轨的轧楹消耗，得出万能线馄耗偏高主要

2、ItlBD2轧馄、万能水平辘和轧边馄馄耗高造成。在此基础上，提出了孔型展宽、优化孔型配置、增大孔型侧壁斜度及负展宽车削等技术方案，较好地解决了万能线馄耗偏高的问题。关键词：钢轨；轧轮消耗；万能轧制；孔型；车削0引言轨梁厂万能线产品定位设计为钢轨与H型钢，随着市场形势的变化，万能线已逐渐变成生产钢轨为主。在钢铁生产原材料不断上涨的情况下，如何降低生产成本，对于提高企业市场竞争力意义重大。轨梁厂钢轨生产成本主要包括水电费、人工成本、轧辘消耗、管理费等几部分，其中轧银消耗约占生产成本的20%。因此，降低轧丰昆消耗对于降低轨梁工序生产成本意义

3、重大。通过对孔型设计、孔型配置及孔型恢复车削等方面的系统研究，成功地找到了导致万能线轧辘消耗偏高的主要因素，并提出了相应的解决方案，较好地解决了轧辗消耗偏高的技术难题，有效降低了攀钢钢轨的轧制成本。1轧辍消耗偏高原因分析轨梁厂万能生产线机械设备主要从徳国西马克公司引进，按照合同要求，其工艺也由该公司负责。其屮60kg/m钢轨为考核重点品种之一，其孔型分布为：开坯机BD1设计六个箱形孔；开坯机BD2轧机设计一个梯形孔、一个帽形孔、三个轨形孔；万能粗轧机组UR1/E1轧制三道次；万能粗轧机组UR2/E2及万能精轧机UF各轧制一道次。在60

4、kg/m钢轨达产后，发现在釆用该孔型系统条件下，BD2轧辘、UR1和UR2水平辘及UF水平辘消耗偏高，从而导致了整个万能线的轧辘消耗成本增加，主要有以下三方面因素。1.1BD2轧辘消耗偏高原因分析BD2机架配置孔型为梯形孔、帽形孔、轨型切深孔、轨型延伸孔和先导孔，均采用直轧孔型设讣。直轧孔型系统与斜轧孔型系统相比，具有孔型切槽浅、大辘径轧辘使用少、轧辗轴向力小和轧制精度高等优点。但是，由于轧制不均匀变形主要集中在轨型切深孔和轨型延伸孔，加之轧槽切入深度大、轧槽在切深轧制过程中与轧件剧烈摩擦，导致轧辘磨损不均匀，磨损量大。梯形孔、帽型孔

5、和先导孔磨损则相对较小，轧制量远大于切深孔和延伸孔。但由于BD2机架轧件表面质塑直接影响到成品表面质量，因此在切深孔和延伸孔过度磨损后就需更换轧馄，造成其余孔型轧制量浪费，馄耗无形中增加。另外，BD2轧馄材质为锻钢，虽然强度高，但耐磨性差，在轧制过程屮辗面产生麻点现象严重，而且磨损极不均匀，从而导致鶴耗增加。以上两因素导致了BD2孔型磨损严重，单套轧辗轧制量低（约3.5万t）。同时,在60kg/m钢轨生产工艺屮，BD机单套轧辗价格最高。因此，降低BD2轧机轧车昆的消耗可以大幅度降低生产成本。1.2万能轧机水平辗消耗偏高原因分析从60k

6、g/m钢轨标進断面看，其轨底上表面由两段斜线构成，而万能水平辗侧壁斜度按标准断面斜度设计，在实际生产过程屮，万能水平银侧壁（轨底侧）单次磨损量约2mm,按正常车削，每次必须车削20mm才能完全恢复孔型形状，由此导致万能轧机水平辗使用次数减少，轧辘消耗增加。即断面特征是造成轧辗消耗偏高的另一因素。1.3轧边机辗耗偏高原因分析由于铸铁轧车昆相对铸钢与锻钢轧辗耐磨性好、不粘氧化铁皮，利于提高钢轨表面质量。因此，轧边机一般都选用铸铁轧規。虽然在订购轧辗时对轧辗辗面硬度均匀性、工作层深度及工作层硬度梯度都有要求，但在实际使用过程屮发现,工作层在

7、使用50〜80mm后其硬度梯度变化加大、均匀性变差,造成轧鶴磨损加快，从而使轧辗消耗增加。2采用的技术措施及效果2.1降低BD2轧辗消耗技术措施通过以上分析，提出了孔型展宽、优化孔型配置及增大孔型侧壁斜度等技术措施,解决直轧及锻钢材质带来的BD2轧襯消耗偏高问题。2.1.1孔型展宽在钢轨孔型设计中，通常孔型设计定型后，每次车削是不允许改变孔型尺寸的。但BD2孔型侧壁斜度小，若将磨损的侧壁沿轧規轴向车削1mm,则需在轧規径向车削100mm,这必将导致轧车昆使用次数大大减少,导致辘耗亦相应增加。因而在不影响出钢、孔型充满等情况下，允许孔型

8、有一定展宽显得尤为重要。在确定孔型展宽量时，综合考虑了孔型出钢、孔型充满等情况，确定了各孔展宽量，见表lo表1BD2孔型展宽量规定孔号传动侧/mm操作侧/mm轨形切深孔III<6<10轨形延伸孔IV<6<10先导孔V<6