钢铁企业中轧机牌坊现场修复技术
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钢铁生产过程中，热轧机械设备的工况十分恶劣，特别是轧机在工作过程中，轧制冷却水遇到红灼的钢坯迅速雾化，夹带着从钢坯表面脱落的氧化铁粉末向四周喷射，轧辊通过轴承座对机架牌坊造成较大的冲击，使轧机机架牌坊内侧窗口面、机架牌坊底面等均出现不同程度的腐蚀磨损, 使轧机机架与轧辊轴承座间隙难以有效控制管理，时常出现轧机机架与轧辊轴承座间隙超过管理极限值现象。轧机牌坊间隙增大恶化了轧机主传动系统的工作条件，使主传动振动冲击大，钢锭咬入时容易发生打滑，影响到板形的控制，对产品质量造成很大影响。

一、轧机牌坊修复技术的对比

绝大部分轧机牌坊材质为普通铸钢件，在长期服役中窗口表面易受到腐蚀磨损的作用而造成工作条件恶化。通常采用在线机加工的方法对牌坊进行修复，即通过机械加工去除材料，清除牌坊表面受损层找平接触面，扩大的尺寸通过增加衬板厚度来补偿。这种修复方式操作简单方便，但未改变牌坊面的性质，使用一段时间后牌坊表面又会受到腐蚀磨损而失效，而且多次机加工将会对牌坊的强度和刚度产生不利影响。考虑到轧机对刚度的敏感性，可供加工的余量不多，该修复方法只能是权宜之计。采用手工电弧焊可恢复机加工后去除材料扩大的尺寸，但在这样的刚性结构上进行大面积电弧堆焊，可能造成牌坊结构的变形。如果结构发生扭曲，失稳变形这将是致命的，无法再进行矫正，这是工厂生产中决不允许发生的事情。因此该修复方法将带来较大的风险，一般不予采用。

本文采用高分子复合修复材料来解决轧机牌坊磨损，高分子复合修复材料具备优越的粘着力，可以牢固附着在金属基材表面，长期工作而不会脱落；产品自身具有极高的抗压强度，即使在高达1900吨的轧制力作用下，材料也不会损坏；独特的高分子结构赋予材料良好的抗冲击性能，可以吸收轴承座对牌坊的冲击，避免了磨损的产生；同时产品具有良好的耐腐蚀性能，可使牌坊表面免受冷却水的侵蚀。采用美嘉华材料修复轧机牌坊磨损，不用去除材料，不影响牌坊整体强度和刚度，更无补焊热应力造成的变形，为企业很好的解决了多年无法解决的问题。

二、案例背景

某钢铁公司热轧厂可逆式粗轧机在长期服役过程中，轧机牌坊窗口及底部出现严重磨损，磨损深度达6mm，严重影响到板形控制。并且因为磨损使牌坊与衬板、底板间产生间隙，造成腐蚀和磨损的进一步加剧。

设备名称：可逆式粗轧机

设备参数：辊面宽880mm，年产量170万吨

设备价值：数百万元

设备磨损部位：操作侧立柱的下部衬板和底部衬板位置。

修复原因：下轧辊轴承座与两侧牌坊立柱碰撞造成牌坊立柱磨损，轧钢时的下压力造成底板位置磨损；磨损深度：最大磨损深度约3mm；修复数量及尺寸：牌坊立柱2处，每处580mm*1480mm；底部2处，每处400mm*600mm；工作温度：小于50℃；受力情况：两侧牌坊立柱承受钢坯进出时下轴承座的冲击，底板位置承受最大1900吨轧制力。

三、高分子复合修复材料在线修复方案

（修复视频在线观看链接：http://v.youku.com/v_show/id_XNDg0MDg5MDM2.html）

2011年10月，利用企业停机检修时间，美嘉华2名工程技术人员前往该钢铁热轧厂，指导修复了轧机牌坊磨损，使用效果良好，得到了企业的高度认可。美嘉华技术操作简单不需要专用设备，只需简单准备修复模板、平尺、框式水平仪等相关工具，即开始修复操作，通过试装修复模板并测量、调整、定位；表面处理、调和涂抹材料；安装模板压出配合尺寸、材料固化；拆除模板后修磨表面、再次涂抹材料、安装紧固衬板，用时3天，材料费用几万元就使价值数百万元的设备恢复了运行精度要求。采用高分子复合材料技术操作简单，一般不需要专用设备，而且对于多数设备问题可以现场修复，方便快捷。企业维修人员在美嘉华技术工程师的1至2次指导下，即可掌握。

高分子复合材料是以高分子聚合物、金属或陶瓷超细粉末、纤维等为基料，在固化剂、固化促进剂的作用下复合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料。具备极强的粘接力、机械性能、和耐化学腐蚀等性能，因而广泛应用于金属设备的机械磨损、划伤、凹坑、裂缝、渗漏、铸造砂眼等的修复以及各种化学储罐、反应罐、管道的化学防腐保护及修复。

五、结语

此类问题现场传统补焊并不能解决而且会对设备造成更严重的损毁；在线机加工只是权宜之计，不能从根本解决问题；报废更换费用高、周期长，几乎不可能实现。采用美嘉华技术产品修复轧机牌坊磨损，不用去除材料、不影响设备强度、不存在补焊热应力影响，在恢复设备运行精度的同时，缩短停机时间、降低维修费用。而且，修复材料可有效保护金属基材不受磨损和腐蚀，避免该问题的再次出现，大大延长设备使用寿命。