连续热镀锌生产线沉没辊使用寿命的提高.pdf

钢科技
2015年11月
Kungang Keji
2015年第5期
连续热镀锌生产线沉没辊使用寿命的提高
白保安
(昆钢控股公司)
摘要热镀锌铧锅设备是热镀锌生产线中最重要的设备之一。针对沉没辊系统容易粘渣和轴套轴瓦的
摩擦カ大且寿命短的问题,对沉没辊系统的结构进行了改进,对工艺进行了完善,使用寿命延长至15
天以上,使镀锌板的表面质量得到了提高,降低了生产机组的综合成本。
关键词热镀锌沉没辊校正辊稳定辊镀锌板表面质量
前
架、四组辊子,初期沉没辊的技术参数:沉没辊:
600mm,沟槽宽度2.5mm,沟槽深度0.6m,沟
昆钢股份公司安宁公司板带厂镀锌彩凃车间的
槽间距20mm;沟槽类型为:由報子的中心点向两端
镀锌线自投产以来,沉没辊使用3~5天后,在其表外车的双螺旋型;辊子中央具有半径方向0.5m的
面粘渣而划伤镀锌板表面,到6~8天,粘渣量越来
凸度。除了沉没辊外,相配套的还有稳定辊和校正
越厉害,被迫更換沉没辊。另外,沉没辊的轴套轴辊,起初的技术参数为:稳定辊直径:中250mm,校
瓦,其摩擦阻力大,常使得辗子在锌锅中不转动或
正辊直径:φ250mm,没有凸度和沟槽。沉没辊系统
转动与带钢的运行速度不同步,导致镀锌板表面出
在锌锅内的位置情况如图1。
现擦伤或划伤等表面缺陷,且轴套轴瓦的磨损量大,
炳边不均匀,造成了在锌锅处跑偏,形成边浪,严
重影响了镀锌板的表面质量,有时轴套轴瓦的摩擦
力控制不好,辊子在锌锅内上下跳动,出现锌层不
均的现象,如果出现这种情况,生产线这就必须停
车更换沉没辊。对于一条连续生产线,换辊停产前
后都要出3~5吨的废品和10~20吨的降级品,所
以减少锌锅内各类棍子的换辊次数是提高产品产量
和质量的重要途径之一,也是提高生产率和经济效
益重要举措。
图1沉没棍位置图
板带厂热镀锌生产线的沉没辊系统包括沉没辊
校正辊和稳定辊。沉没辊的主要作用是使钢带进入
2影响沉没辊使用寿命的因素分析
锌锅进行镀锌,然后转向出锌锅进行镀层控制和冷
却。沉没辊具有一定的中心凸度,其目的是便于钢
带在锌锅内有一定的纠偏,校正辊的调节使钢带在
2.1辊面的结瘤
锌锅内保持较好的板形和张力,为镀层的均匀性控
为了提高锌在钢带表面的附着力,昆钢热镀锌
是在锌液里加入少量的铝合金元素,在镀锌过程中
制起到重要的作用。
昆钢镀锌线当初从韩国进口的沉没辊有三套辊这些铝铁锌合金元素会附着在辊面上,形成不均匀
的结瘤,即粘渣沉没辊装置在运行一段时间后,由
2015年第5期
白保安:连续热镀锌生产线沉没辊使用寿命的提高
于沉没辊、稳定辊辊面粘渣给带钢表面造成压痕等的表面质量,有时轴套轴瓦的摩擦力控制不好,辊
缺陷,从而导致镀锌板表面锌层不均、质量下降。
子在锌锅内上下跳动,出现锌层不均等现象。
2.2辊面粗糙度大
造成辊子粘渣的另一个因素是稳定辊和沉没辊3改进的措施
的表面质量。辊面粗糙度低,辊面的表面积就越大,
相同条件下,粘渣的量就越大,一旦粘附锌渣,锌3.1调整轴套和轴瓦的材质
渣越聚越多,最终加速了粘渣。
针对沉没辊的轴套和轴瓦使用寿命短(7~10天)问
2.3辊面不干净
题,经过分析,认为原先所用的AR-7材料主要成分
辊面的油脂和灰尘对粘渣的影响。沉没辊和稳
为20%的Cr和14%的i,该材料硬度高,但耐磨性
定辊在加工完后,为了不使辊面生锈,往往要在辊
差。为了延长沉没辊轴套和轴瓦的使用寿命,镀锌
面涂上一层黄油,如果擦拭不千净,黄油在预热炉
彩涂车间工程技术人员与供货厂家共同进行了攻关。
(300℃)里是挥发不掉的,放到锌锅里,在无氧的
根据轴套、轴瓦摩擦形式的不同(轴套是一种周期
状态下发生炭化,形成的碳牢牢的附着在辊面上,性的转动磨损,而轴瓦是一种固定的磨损),将轴套
加速粘渣。沉没辊安装完后,还要放置一段时间,
和轴瓦分别采用了不同材料。对轴套采用的材料先
辊面容易粘灰,粘附的灰尘如果清理不干净,其作
后试用了20C25Ni20Si2、Co30、Co40、Co50(含钴
用跟油脂是一样的。
50%的合金),每种材料轴套的使用情况见表1。
2.4锌液流动不畅
表1各种材料的轴套使用情况对比
子于自身的搅动和距离底渣最近,又由于其与钢带的2C2ないた用时间(天)
沉没辊虽然距离浮渣的距离最大,但是由于辊
材料
使用结论
9~10
该材料焊接性能不好,容易开裂
接触面积最大,张力最大,所以沉没辊如果粘渣
Co30
10~12
沉没輥远行不稳定,振动
12~13
轴套的磨损比較大,使用时间短
其肜响比稳定辊要严重。沉没辊表面沟槽的作用就
15~20
使用較稳定,磨损减少
是当有锌渣接近辊面时,会自动的跑到沟槽内,不
至于在表面形成结瘤。原设计沟槽的宽度为2mm,
根据表1中的情况,最后确定轴套的材质为
其排渣能力有限,遇到稍微大点的便会在辊面结瘤。Co50轴瓦采用的材料是在AR-7的基础上,加入了
2.5轴套和轴瓦的材质易磨损
微量的钴和提高镍的含量,从而改善了轴瓦的金相
在带钢连续热镀锌生产时,带钢通过浸在锌液组织,细化了晶粒,提高了韧性和耐磨性。另外,
(温度为455℃~470℃,含铝0.15%~0.20%)中的轴套、轴瓦必须成套供应,避免两个批次在材料和
沉没辊而改变方向,随钢带的运动而转动的沉没辊工艺上的差异造成的两个轴套轴瓦磨损不均的情况。
通过两侧的轴套支撑在固定架上,轴套起滑动轴承通过这些改进,使沉没辊的转动灵活,对钢板的滑
的作用,锌液作为其润滑剂。在460℃左右的锌液伤明显减轻,轴套和轴瓦的使用寿命稳定在15天以
内,轴套和轴瓦必须转动灵活、耐高温、耐锌液腐上
蚀及耐磨损,以满足生产的需要。原轴套和轴瓦的3.2提高辊面的粗糙度
材质为20Cr25Ni20Si2,我们发现轴套和轴瓦在使用2
为提高辊面的粗糙度,我们经过反复的试验研究,
到3个周期后,轴套和轴瓦出现磨损大或者裂开,把表面的粗糙度由原来的Ra=1.6,提高到Ra-0.8,把
容易使得辊子在锌锅中不转动或转动与带钢的运行以前的车床加工改为磨床加工。
速度不同步,导致镀锌板表面出现擦伤或划伤等表3.3加大沉没辊表面的沟槽尺寸
面缺陷,且轴套轴瓦的磨损量大,两边不均匀,造
原设计沟槽的宽度为2mm,其排渣能力有限,
成了在锌锅处跑偏,形成边浪,严重影响了镀锌板遇到稍微大点的便会在辊面结瘤。为此,经过多次