精轧支撑辊打滑分析

一、事故经过

    28日中班和29晚班交，由于辊缝润滑未稳定正常使用，晚班后关闭辊缝润滑，使用辊缝润滑的最后一块钢为3502463202030；

29日早上7:30，轧钢作业区应品种开发室要求，投入辊缝润滑，第一块使用辊缝润滑的钢为2602870204010；

29日早上8:05，由于轧制花纹板，辊缝润滑停用，投入辊缝润滑的最后一块钢为3502468203030；

29日早上8:05~8:15由于“H-SS400B在炉时间不够”（见调度日志），停机10分钟。

29日早上8:15，未投入辊缝润滑，待温后轧制第一块钢3502468203020；

29日早上11:14，轧完最后一块钢3502324213010后停机；

29日下午14:01左右，现场反应零调时支撑辊异响；

29日下午14:29，现在轧制第一块钢3602724204020

29日晚上20:10左右，更换F1~F7，检查F3支撑辊并打磨，轧钢后确认支撑辊还是存在异响；

30日早上11:00，安排更换粗轧支撑辊。

表1 现场轧制数据及辊缝润滑投入情况

经过电气作业区初步分析，判断为打滑与辊缝润滑关系不大，后续通过数据分析发现，第一次可以观测到打滑的情况发生在29日下午14:01零调起机过程中，疑与F3的新模式零调相关。经过后续的交流，发现打滑与零调的相关性不大，可能与辊缝润滑相关。

为查清打滑原因，对7:00~15:00范围内的ODG数据进行了分析：

图1 辊缝润滑投入情况（投入）

图2 辊缝润滑投入情况（停用）

    从图1、图2可以看出，辊缝润滑在7:24’50投入使用，7:58’20停止使用。

图3 29日晚班为投入辊缝润滑前的空载轧制力波动情况

    从图3中未观测到轧制力周期性的异常波动情况，说明此时没有发生打滑。

图4 H-SS400待温后起机时的轧制力波动情况

    从图4中发生，在起机过程中，产生了异常的轧制力波动情况，并且从图4中可以看出，起机前30s，采用了1200kN的弯辊力。

    为了观测轧制力波动的周期，将图4局部放大。

图5 H-SS400待温后起机时的轧制力异常情况（放大）

    从图5中可以看出，轧制力异常波动的周期为3.5s，此时轧机的轧辊线速度为1.4m/s，换算成波动长度为：3.5*1.4=4.9m，换算成辊子直径为4.9/3.14=1561mm，可以确定，此时，支撑辊上出现了由于打滑导致的台阶。

    结合图2和图4，7:58’20停止使用辊缝润滑，轧机停机，8:05’11轧机期间，中间停机5’51，重新期间过程中发生了打滑。

结合之前的几次支撑辊打滑情况：

表2历次精轧支撑辊打滑情况分析

第一次：3月24日，F3打滑

第二次：3月27日，F2打滑

第三次：5月7日，F2、F3、F5打滑

第四次：5月29日，F3打滑

从这四次打滑的情况看，都有一个共同的特点，都是在换辊之后，有一次或多次待温停机，然后再起机过程中发生打滑。其中第三次和第四次有直接证据表明是在待温时停机、在起机时发现打滑（第四次是在下午检修恢复时操作工发现打滑，而通过ODG数据分析，可以发现是在待温后起机发生打滑），第一次、第二次从调度记录上看，操作工发现打滑时均是在轧制计划中间有待温之后发生（第一次是在前一个计划有待温），而且第一次第二次发现打滑均是在午夜十二点左右，操作人员精力必要困乏，轧机异常比较难以及时发现，可以推断初始的打滑发生在待温停机后重新起机过程中，而随着时间的推移，打滑现象越来越严重，轧机异响被操作工发现。

三、轧机打滑原理分析

图6 辊缝润滑结构变更示意图

从图6中可以看出

1、变更前的辊缝润滑设计，由于辊缝润滑在刮水板上方，辊缝润滑工作环境并不是很好，由于刮水板可能完全刮干净水，工作辊本身处于湿润的状态，对轧制油的结合不是很好，并且由于在辊缝喷淋附近还有辊缝喷淋水，所有对轧制油的粘度要求较高，提高轧制油在辊缝轧辊上的粘附能力，我厂采用的是高粘度的轧制油。

2、设计变更后，在辊缝润滑打开时，入口工作辊冷却水关闭，并且轧辊在与支撑辊接触后，轧辊上的水都被挤压干净，工作辊辊面处于比较干燥的状态，而且刮水板下发只有辊缝润滑，没有其余的水干扰，轧制油的工作环境好，这时候对轧制油的粘度要求不高，轧制油与轧辊的吸附能力提高。

我厂采用43ml/m的轧制油量获得了15%左右的轧制力降幅，而CSP采用60ml左右（上辊59ml/min，下辊62ml/min）的轧制润滑油量获得了10%的轧制力降幅，也充分说明了我厂的轧制润滑油吸附性非常好。

3、我厂在变更设计之后，由于以前使用的轧制油还剩下一些（约5~6m3），直接采用以前的轧制油（粘附性好），油水混合物在喷射到工作辊辊面上后，一部分顺着工作辊辊面往下流，一部分直接跌落到支撑辊辊面上。由于轧制油的粘附性好，残余的轧制油粘附在支撑辊上，在支撑辊上形成一层油膜。

正常轧制过程中，轧机持续转动，油膜轴承建立起了油膜，这是由支撑辊转动需要的力相对较小，而一旦停机重启，支撑辊的油膜轴承的油膜还没有很好建立，这时候需要的力相对较大。

正常换辊时，由于做零调时都是工作辊冷却水先打开，再做零调，并且工作辊由于是新磨削的，表面相对经过轧制的（投入辊缝润滑）辊面粗糙，工作辊与支撑辊直接的摩擦系数相对较大，不容易发生打滑。

而在轧制计划中途停机时，支撑辊上有一层油膜，而工作辊由于投入辊缝润滑处于比较光滑的状态，支撑辊与工作辊之间的摩擦系数较小，产生的摩擦力也较小。这时候起机，摩擦力小，而支撑辊转动的阻力大，非常容易发生打滑。

四、支撑辊打滑解决措施

由于轧制润滑在刮水板下方，工作环境好，对轧制油的粘附性要求不高，所以可以采用粘附性较低的轧制油。由于下辊的轧制润滑的有水混合物残余水会流到下支撑上，使用的轧制油粘附性不能太好，并且轧制润滑油与水要在残余水在达到支撑辊前分离，使轧制油不容易粘附在支撑辊上。我厂采用的轧制润滑油的粘度要在适中的范围，粘附性不能太好。

根据以上分析，下一步解决支撑辊打滑的措施如下：

1、将目前我厂的辊缝润滑剩余的轧制油（约4m3）抽出来，暂时进行存放，后续与奎克商量如何处理；（品种开发室、机械作业区，6月22日前完成）

2、新配方的润滑油已近到货，目前正在检验，检验完成后出库，尽快将新配方的油上线。（品种开发室、机械作业区，6月25日前完成）

3、F3、F4入口工作辊冷却水阀门已经安装好，操作工可以手动控制，轧制计划中途停机，延长5分钟停机，工作辊冷却水打开对轧辊进行冲洗，起机前打开工作辊冷却水冲洗3分钟。（品种开发室、轧钢作业区、电气作业区）

4、起机内30s，采用1200kN的平衡力。

5、更换新油后，轧制力降幅先控制在5~8%，后续跟踪没有打滑后逐步增大到10~15%。