引言

冷轧连退线退火炉是带钢生产过程最重要的一道工序，而加热段的炉辊对生产的连续性起至关重要作用。加热段炉辊辊型的好坏将直接影响带钢的生产，炉辊辊型直接影响到带钢的加热均匀性且辊型设计不合理会导致带钢在炉内跑偏甚至断带^[1]。因此，对炉辊辊型进行改造以降低事故的发生率，从而使产线产能达标成为一个重要的课题。

1 冷轧连退线退火炉的作用

冷轧连退线退火炉在钢铁生产过程中扮演着重要的角色。其主要作用是对冷轧后的钢材进行退火处理，以消除应力、改善组织结构、提高材料的塑性和韧性，从而满足后续加工和使用的要求。冷轧连退线退火炉的重要性体现在以下几个方面：第一，提高产品质量。通过退火处理，可以消除钢材中的应力，减少变形和开裂的风险，提高产品的表面质量和机械性能。第二，改善组织结构。退火过程中，钢材的晶粒会重新长大，晶界清晰，晶粒细化，从而改善钢材的组织结构，提高其塑性和韧性。第三，调整材料性能。通过控制退火温度和时间，可以调整钢材的硬度、强度和韧性等性能，以满足不同应用领域的需求。

2 炉辊跑偏原因分析

在实际生产过程中，带钢从预热段进入加热段，温度在短时间内从150℃升高至800℃以上。在加热段张力的作用下，带钢跑偏与其受热变形均匀性和带钢的板形有很大的关系。加热段设有纠偏系统，当带钢变形和板形均处于极差的状态下，就会使纠偏系统超过自纠偏极限，从而造成带钢在炉内跑偏，严重时会直接擦炉壁最终导致断带。

3 炉辊分析

在炉辊辊型改造前，需要进行详细的分析和比较。以下是具体的说明：第一，炉辊辊型的种类。根据冷轧连退线退火炉的具体要求和加热效果的需求，可以选择不同种类的炉辊辊型^[2]。常见的炉辊辊型包括直径不同的辊型，如大直径辊、中直径辊和小直径辊，以及形状不同的辊型，如圆柱形辊、凸形辊和凹形辊等。需要研究不同种类的炉辊辊型，了解其特点和适用范围，以确定最适合的选择。第二，炉辊辊型的材质。炉辊辊型的材质对于加热效果和耐磨性有重要影响。常见的炉辊辊型材质包括铸铁、合金钢和陶瓷等。需要研究不同材质的炉辊辊型，比较其耐磨性、导热性和使用寿命等方面的差异，选择最适合的材质。第三，炉辊辊型的设计参数。炉辊辊型的设计参数包括直径、长度、凸度等。这些参数对于加热效果和温度控制有重要影响。需要研究不同设计参数对加热效果的影响，比较不同参数下的加热均匀性和温度控制精度，选择最合适的设计参数。

4 炉辊辊型改造方案

在进行冷轧连退线退火炉加热段炉辊辊型改造之前，需要明确改造的目标和要求。以下是确定改造目标和要求的几个关键方面：第一，提高加热效果。改造炉辊辊型的主要目标是提高加热效果，确保带钢能够均匀加热到所需温度，避免温度不均匀导致的质量问题^[3]。第二，减少带钢跑偏情况。根据现场实际辊型和图纸不难发现加热段辊型的锥差设计相对较小，辊面粗糙度较低，从而导致自纠偏能力相对较弱，而对原料带钢的板形难以控制。结合上述实际情况，通过适当的辊型改造来减少或消除带钢炉内跑偏、断带的问题如图1所示。

图1 加热段辊型图

加热段炉辊均为φ800*2050mm,辊型如图1所示。确定对加热段炉辊进行锥差、粗糙度两个方面的改造，将炉辊辊型由单一的锥差改变为三个不同的锥差，粗糙度要求提高，从而提升连退炉整体的自纠偏能力，改造后辊型如图2所示。

图2 改造后的辊型

5 监测和评估改造效果

第一，温度分布监测。使用温度传感器和监测系统对改造后的加热段进行温度分布的监测。通过实时监测和记录温度数据，可以比较改造前后的温度分布情况。如果改造前存在温度不均匀的问题，改造后应该能够看到温度分布更加均匀的情况。

第二，跑偏情况监测。对改造后的炉辊进行长期监测，计算出改造前后带钢跑偏率以及断带率的变化，从而判断改造效果是否达到预期目标。

第三，产品质量检验。对改造后的炉辊进行表面质量、机械性能等方面的检验。通过与改造前的炉辊进行对比，可以评估改造对产品质量的影响。

6 结语

综上所述，监测和评估改造效果是确保冷轧连退线退火炉加热段炉辊辊型改造成功的重要环节，通过科学的监测和评估手段，可以确保改造的有效性和达到预期的效果，提升生产效率和产品质量，降低能耗，为企业的发展和竞争力提供有力支持。

参考文献：

[1]常树林,范红妹,李鑫,等.连退线退火炉炉辊结瘤分析与对策[J].中国金属通报,2019(4):14-16.

[2]许勋.高强连退线炉区水淬辊的改造[J].新商务周刊,2019（12）：204.

[3]刘赟赟,胡广魁,刘益民.冷轧立式退火炉稳定密封装置的设计与应用[J].中国金属通报,2020(2):105-107.