轧机支撑辊断裂

1、CLO502-轧机支撑辊断裂唐山科技职业技术学院 潘韶慧案例简要说明:依据国家职业标准和金属材料及热处理技术、材料成型与控制 技术专业教学要求，归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关 的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要 求知识和技能的教学案例。该案例是轧钢设备使用与维护事故案例，体现轧辊 材料的选择、轧辊的失效形式、轧辊的维护使用等知识点和岗位技能，与本专 业轧钢机械设备课程轧辊及其维护使用单元的教学目标相对应。案例名称轧机支撑辊断裂适用说明本案例适合中职、高职、职业本科等院校冶金技术专业，在轧钢设备与维护课程教学中 使用，更适合在轧钢工、设备维修工种的职工培训中使用。案例背景某集团特厚板厂，米用高刚度的四辊可逆式轧机，四辊轧机前设置重型立辊轧机，四辊 轧机最大轧制力：9600KN。该轧机米用AGC系统和工作辊弯辊装置。轧机前后配有除鳞 装置，整个轧制阶段要完成成形轧制、宽展轧制和成品轧制。案例所涉及的知识点轧辊及其维护使用一一轧辊的组成、轧辊的维护使用； 轧辊的选择、轧辊的失效形式。案例所涉及的技能点轧辊断裂事故分析及处理能力案例工作任务

2、的分解轧辊烫辊、轧机最大轧制力、正确的轧制工艺过程、正确轧制操作、断裂情况分析教学目标(1) 进行事故判定，掌握支承辊断裂的成因和相关的预防措施；(2) 轧辊的材质及其选择，轧辊的失效形式；(3) 严细操作，注重岗位接口沟通；(4)全面复习所学知识，并将知识转化为综合能力。案例建议的教学时间68学时案例的操作演示现场调研、问题讨论、点评、案例分析、讲授、课堂练习、大作业。(图片)案例点评本案例教学可实现现场案例与所学轧辊失效方面的知识有机结合，将书本知识转化为轧 辊的维护使用工作能力，培养了学生的分析问题、解决问题的能力。轧机支承辊断裂1. 背景介绍某集团4300mm特厚板厂，采用高刚度的四辊可逆式轧机，四辊轧机前设 置重型立辊轧机，四辊轧机最大轧制力:9600KN。该轧机采用AGC系统和工 作辊弯辊装置。轧机高刚性有利于轧制宽度大的产品，是发挥厚度自动控制 (AGC )功能的基础，同时也是满足控制轧制和板型控制的必要条件。轧机前 后配有除鳞装置，整个轧制阶段要完成成形轧制、宽展轧制和成品轧制。该厂主要生产低合金、锅炉板、容器板、高建钢板、摸具钢板、船板等。2. 主要内容2.1. 事故

3、经过2013年4月15号23:00左右开始进行轧制烫辊，烫辊钢锭27t，材质为 235B，烫辊时间45分钟左右，之后开始进行正式轧制第一支钢锭，轧制20道 次后，发现下机架位轴承座移位上翘，停机检查发现下机架位支承辊断辊，支 承辊断裂后，造成我公司方面支撑辊换辊小车拉头断裂，主传动轴滴油润滑罩 子损坏，阶梯垫液压缸损坏。2.2. 事故原因分析（1）轧辊断裂位置分析。烫辊后正式轧制的钢锭为 21t 的无冒口钢锭，钢锭尺寸为上端1660X800mm，下端为1620X732mm，材质为Q345B，开轧 温度为1250C，最后道次轧制温度950C，轧制20道次后，发现下机架位轴 承座移位上翘，停机检查发现下机架位支承辊断辊，断裂面整齐且垂直于轴线， 断裂位置基本位于中部左右，距辊身操作侧端面长度为 2173mm 左右。（见图2-1）图 2-1 支承辊整体断裂后情况2）轧辊断面状态。如图 2-2、2-3、2-4 所示，可见支承辊断口平齐，支承辊断面和断裂边缘较规整。图 2-2 支承辊断裂口图 2-3 支承辊断裂面图 2-4 支承辊断裂面边缘情况(3)轧制操作过程。支承辊断裂时轧制钢板尺寸为400

4、0X3060X 195mm。 最后道次轧制力为1870t,满足负荷要求。此钢锭在轧制过程中的最大轧制力 为4200t，也满足轧制力要求，在轧制过程中无违规操作。综上述分析,特厚板轧机支承辊断裂为支撑辊本身质量原因。2.3. 预防措施(1) 制造支承辊厂方应提供我公司支承辊的制造检验标准。(2) 支承辊在入厂前，应根据支承辊的制造检验标准，我公司应该到生产 厂家进行验收。( 3)我公司在支承辊处理结果确定之前，进行支承辊取样分析。经双方协 商我公司同意生产厂建议，重新制作一根同样规格的支承辊免费提供给我公 司。3. 分析路径在轧钢生产过程中减少各种事故是保证企业经济效益、稳定生产、保证质 量的重要课题。轧机轧辊断裂是轧钢生产过程中很少见的事故，本案例即轧机 支撑辊断裂事故更为罕见。本生产案例体现轧辊的组成、轧辊材料的选择、轧 辊的失效形式、轧辊的维护使用等知识点和岗位技能，与金属材料及热处理技 术+材料成型与控制技术专业轧钢设备与维护课程轧辊及其维护使用单元的教 学目标相对应。根据国家职业标准关于轧钢工种要求，对应教学目标，从此生产案例归纳 提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关

5、的内容，使之与课程学习 目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。采用图片、实物展示等手段，引导学生通过自学、讲授、讨论、对比等方式学习轧辊及其维护使用知识，掌握轧辊维护使用的技能，达到教学目标要求。4. 教学目标(1) 进行事故判定，掌握支承辊断裂的成因和相关的预防措施；(2) 轧辊的材质及其选择，轧辊的失效形式；(3) 严细操作，注重岗位接口沟通；(4) 全面复习所学知识，并将知识转化为综合分析解决问题的能力。5. 教学方式方法现场调研、问题讨论、点评、案例分析、讲授、课堂练习、大作业。具体 教学过程设计如下：5.1. 课前计划(1) 学生掌握知识：特厚板生产的基本原理、工艺及设备；特厚板轧机的结 构特点；(2) 学生分组，指定组长；(3) 与现场联系，进行现场教学准备，包括安全教育、劳保用品、行走路线， 现场兼职教师，现场教室等；(4) 安全教育，教师带领学生下厂调研，记录 10 根钢轧制生产工艺参数， 收集事故相关资料；(5) 学生根据所学知识和实习、调研中获得的资料，总结支承辊断裂事故的 产生原因、预防措施；(6) 教室设置成学习岛，准备投影，为每

6、组准备2 张 0 开白纸，大号记号 笔 1 支、作业纸每人 2 张。5.2. 课中计划(1) 学生按小组就座学习岛周围，选举记录人、发言人。(2) 采用头脑风暴法，每人总结轧辊断裂事故的产生原因并提出预防措施， 按顺时针顺序轮流发言，记录人将操作要点在0 开白纸上按人、机、料分别记 录。要求每人发言，可以轮空，直到所有人员无法补充为止，时间810分钟；(3) 整理完成后，小组发言人上台展示0 开白纸上的记录，并向全体师生汇 报交流断辊事故的产生原因和预防措施；发言学生汇报完成后，同组学生可以 补充。汇报完成，本组自评，其它组进行点评打分，现场技术人员参与对学生 汇报的操作要点评价，指出优点和不足，每组时间 58 分钟；(4) 教师讲授轧辊材料、辊面硬度及其选择，轧辊失效形式分析，轧辊的维 护使用；结合支承辊事故案例，引导学生分析本案例支承辊的产生原因，熟知 预防措施，时间 70 分钟。5.3. 课后计划布置作业，见 6.36. 思考题及考评6.1. 课前思考题布置课前思考题，保证学生下厂调研知道找什么材料、看什么操作、思考 为什么如此操作。(1) 特厚板生产工艺和设备如何？(2) 观察

7、轧机岗位操作工的相关轧制参数及其变化情况；(3) 轧辊材质及其选择；轧辊的失效形式有哪些?(4) 轧辊断裂产生原因、处理手段和预防措施是什么？6.2. 课堂练习课堂提问或者集体回答，目的：及时复习、巩固知识，检查教学效果。 练习题(1) ()是轧机最大的消耗件。AA.轧辊 B.压下螺丝 C.压下螺母 D.机架(2) 通常轧辊的安全系数为()。 BA.2B.5C.8D.10(3) 在四辊轧机上，支承辊的辊径一般为工作辊辊径的( )倍。 BA. 0.51 B. 1.52.5 C. 35 D. 510(4) 以下( )轧辊的强度最高。 DA.合金铸铁B.球墨铸铁C.铸钢D.锻钢(5) 有槽轧辊的强度校核，通常对辊身计算()。 BA.扭转 B.弯曲C.弯曲或扭转 D.弯曲和扭转(6) 轧辊强度计算时，对辊颈要计算( )。 CA.弯曲 B.扭转C.弯曲和扭转D.弯曲或扭转(7) 轧辊一般是由辊身、辊颈和辊头三部分组成。()“(8) 轧辊重车率指轧辊从开始使用直到报废，其全部重车量与轧辊辊身直径的百分比。()x(9) 由于轧辊在使用后要进行再车削，所以直径是保持不变的。()x(10) 轧辊的表面硬

8、度指辊身工作表面的硬度。()x(11) 轧辊的工作直径就是轧辊外径。() x(12) 在轧制生产过程中，轧辊辊头同时受弯曲应力和扭转 () x6.3. 课后作业课后作业，复习巩固知识、提升能力。(1)每人记录10 根以上轧制操作数据。(2)每人结合自己调研结果，选择一个现场事故案例结合原理分析原因，提 出预防措施。(3) 特厚板生产工艺过程及AGC系统的控制如何？(4) 轧辊失效表现的形式有哪些？引起轧辊破坏的原因有哪些？(5) 在轧辊生产过程中发现轧机工作辊和支承辊断裂，试问这些断裂的原因 和处理方法是什么？(6) 在工作中如何使用维护轧辊？6.4. 评价建议学生考核评价实施表评价方式评价内容评价结果得分过程性 评价(100%)学生出勤(10%)迟到一次及以下810迟到三次57缺勤0课堂参与(50%)小组评价(20%)小组合作融洽，讨论能 轧辊材质选择，分析轧 辊破坏，说明使用维护1620小组合作比较融洽，讨 论轧辊材质选择，分析 轧辊破坏1015小组合作相对融洽或 不融洽，未能够讨论轧 辊材质选择，分析轧辊 破坏19展示评价(20%)全面展示轧辊材质选 择和分析轧辊破坏内 容，条理清楚、语言流 畅420现场教学 评价 (10%)遵守现场规章制度，有 良好的安全意识。010完成作业(30%)思路清晰，格式规范， 内容正确自我评价(10%)

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