摘  要：介绍了国内首次引进的CCR轧机的优点及其在邢台钢铁有限责任公司的应用。针对生产中出现轴承抱死、弯曲棒断裂、轧槽掉肉、孔型设计不合理等问题，采取了相应的改进措施，并取得了较好效果。

关键词：CCR轧机；线材生产；改造

l  CCR轧机

1．1 CCR轧机布置

    邢台钢铁有限责任公司线材厂二、三车间预精轧机组(13^#～18^#)采用6架CCR(Compact Casette Rolling Stands)轧机，即辊箱型紧凑式轧机。CCR轧机呈X型布置，奇数架与偶数架分布在轧线两侧。为实现无张力轧制，各机架间均设有活套。为满足低温轧制的工艺要求，在16^#与17^#轧机间设有水冷箱。18^#轧机后安装了1台带有预应力辊环的四辊PRS轧机，用来实现大盘卷产品的精密轧制。轧机布置如图l所示。

1．2   CCR轧机优点

    CCR轧机传动箱内部有2个自定心的联轴器，在更换CCR辊箱时可自动联接。CCR辊箱靠液压缸锁紧在传动箱上。传动箱安装在左右交替倾斜45。的底座基础上，并可移动。每个机架的轴向与前一机架成90°，从轧制方向看，13^#、15^#、17^#机架为左侧驱动，14^#、16^#、18^#机架为右侧驱动。

    CCR轧机特有的机构形式，使其具有以下优点：

    (1)可实现高精度轧制

    ①整个轧机包括电机与平台斜置45°交叉配置，完成平立交替轧制。

    ②轧机刚度高，有利于轧出高精度产品。

    ③采用伞齿轮和蜗轮蜗杆带动偏心套进行辊缝调整，编码器反馈调整信息，具备辊缝在线调整功能，从而保证了产品精度和负荷均匀。

    (2)换辊换槽方便

    ①CCR轧机轧辊与传统双牌坊轧辊类似，辊身可以配置多个轧槽，因而减少了换辊次数。换槽时，辊箱整体移动，不变动轧线，整个操作简单便捷，换槽仅需5min。

    ②CCR辊箱装配在传动箱上，换辊操作实际上是整个辊箱的更换。换辊箱时将传动箱上的缩紧缸打开，取下轧辊联轴器上的固定销，将辊箱整体吊走，直接安装预装好的新辊箱，非常快捷，仅需约10min。

    (3)孔型适应性强

    轧制小规格产品时，CCR轧机为预精轧机组；轧制大规格产品时，13^#～16^#轧机为预精轧机，17^#～18^#轧机为精轧机。孔型系统为椭圆一圆系统，轧制不同规格时，通过空过某些机架，即可得出不同尺寸的成品。因此孔型适应能力很强，产品规格范围覆盖Φ5．5～Φ42mm的光面盘条及中Φ14mm以下的带肋钢肋。

2   应用与改进

    邢钢线材厂二、三车间分别于2001年11月及2004年1月将CCR轧机投入运行。由于该CCR轧机是国内首次引进应用，在生产初期曾出现一些问题，对此，邢钢技术人员做了大量有效的改进工作。

2．1轴承抱死和弯曲棒断裂

    自邢钢二高线厂投产后，CCR辊箱一度成为设备故障的高发区之一，主要表现为辊箱轴承抱死和弯曲棒断裂，严重影响了生产。经反复分析研究，采取了以下措施：

    (1)放弃原设计的SKF24130 CC／C2／w33小游隙轴承(游隙为0．15～0．18mm)，改用SKF24130 CC／C2／w33大游隙轴承(游隙为0．23～0．25mm)。

    (2)将润滑系统进行改造：在15^#轧机旁增加1台润滑站，负责13^#～16^#轧机CCR辊箱的润滑；并在每架CCR辊箱润滑管路上安装阀门，在润滑不良时，单独为该辊箱加油；另外，将原有润滑管路上的卡套式接头全部改为平面密封式接头，以确保润滑效果。

    (3)将控制锁紧液压缸动作的三位五通双电控阀改为两位四通单电控阀。避免了因液压缸锁紧力不足导致辊箱在轧制时产生晃动现象。

    (4)重新设计弯曲棒的圆角半径，提高尺寸精度和表面光洁度，消除应力集中。

    (5)严格控制弯曲棒的安装精度，保证同轴度误差不大于0．05mm。

    (6)在CCR轧辊辊颈处加装轴承钢套，使其基本接近轴承内套硬度；减少相对运动造成的磨损，避免因此造成的弯曲棒断裂问题。

    上述改造措施实施后，轴承抱死与弯曲捧断裂的故障逐月减少，目前已基本消除。

2．2   CCR轧辊材质改造

    CCR轧机轧辊原设计为高镍铬无限冷硬铸铁轧辊，在使用过程中，经常出现轧槽“掉肉”等缺陷，并且由于耐磨性不好，每2h左右就要进行一次辊缝调整，成为制约高线厂二车间提高质量、产量的重要环节。为此邢钢与蓬莱市超硬组合材料有限公司共同研发出适合CCR轧机使用的WC组合轧辊。

    (1)材质与装配

    辊环采用WC硬质合金材质，牌号为R60T，含70％WC，30％钴镍合金，合金硬度为HRA80。轧辊轴、间隔环及键等材质为40Cr，并经调质处理。WC组合CCR轧辊采用的连接方式为辊环与轴热装(过盈配合)，利用间隔环和键逐个进行固定，端部螺栓采用轴向固定的方式。每支组合轧辊可装配4片辊环。

    (2)使用效果

    硬质合金组合轧辊用于预精轧机架较铸铁轧辊有如下优点：

    ①单槽轧制量达7500t以上，较铸铁轧辊提高了3～5倍，且因磨损轻微，修磨量大大降低。

    ②由于轧槽寿命提高，可减少换辊换槽时间，提高了作业率和产量。

    ③由于轧槽耐磨性好，避免了铸铁辊经常出现的“掉肉”、过度磨损等缺陷，且轧制过程中基本不需要调整，轧件尺寸非常稳定，使产品质量得到保证。

2．3   CCR轧机孔型系统优化

2．3．1  存在问题

    邢钢高线厂二车间投产初期，产能发挥不十分理想，其主要原因如下：

    (1)轧制速度低，2^#飞剪设计能力不足，其上限速度为4．4m／s，因此固定了连轧常数，限制了轧制速度的提高。

    (2)产品规格范围较大，原CCR轧机孔型设计较多地考虑了孔型的共用性，因此部分道次的孔型设计不十分合理，使成品尺寸较难控制。

    (3)变形分配不合理，轧制负荷分配不均。13^#轧机轧制负荷偏大，电机功率小，17^#、18^#轧机电机功率较大，负荷偏小，整个CCR轧机区域轧制负荷分配不均，给电机维护带来困难。

2．3．2优化效果

    因邢钢三车间建成投产后，二车间的产品规格范围已缩至Φ5．5～Φ16．0mm，因此对孔型系统进行了优化设计，并取得以下效果：

    (1)中轧出口轧件尺寸增大，取消了2^#飞剪对成品终轧速度的限制，提高了轧制速度。更改后的中轧12^#轧机出口轧件尺寸为Φ33．5mm，连轧常数增大了6．3％，Φ8mm产品提速至68m／s，Φ10mm产品提速至45m／s，Φ12ram产品提速至31．4m／s，Φ16mm轧制速度至18．5m／s，较大程度地提高了邢钢高线厂两个车间的产能。

    (2)轧制负荷得到合理分配。孔型优化后，均匀分布了轧制负荷，减少了设备故障和隐患，同时避免了设备功能的浪费。

    (3)减少了CCR轧机的轧辊修磨量。原椭圆孔型每下机一次需重车8mm；孔型更改后只需重车5mm，因此提高了轧辊利用率，降低了成本。

2．4  运行分析

    在各项改造完成后，CCR轧机在二、三车间运行稳定，轧机利用率和可开动率均处于较高水平，见表1。

3  结论

    CCR轧机因其独特的结构形式，具备了精度高、换辊换槽方便，孔型系统适应性强，能实现在线调整等较多优点，非常适合多品种、多规格、小批量的生产模式，在邢钢专业化优质线材生产上发挥了重要作用，为邢钢公司创造直接经济效益4928．32万元／a。同时，邢钢结合实际，对CCR机组进行了工艺优化，取得了良好效果，使其更好地发挥了作用。