2   文献综述

在轧机组中，轧辊冷却润滑装置都是必不可少的。轧辊冷却在很大程度上影响着轧辊的磨损及剥落，不适当或不充分的冷却在轧辊表层内会引起巨大的热梯度，导致加速产生轧辊剥落的热应力。此外，相对较高的温度降低了轧辊的强度和耐磨性，使辊形控制困难，从而不仅恶化了轧材的冶金组织也损伤了表面光洁度。因此, 轧机工作辊的热变化过程一直是轧机设计者和使用者最关心的问题，特别是为了使温度或热应力保持在允许的范围之内如何设计有效的冷却装置更是亟待解决的问题。

轧辊冷却方式通常有三种：喷雾、水帘、喷水。

喷雾是将冷却水通过喷嘴形成水雾喷在轧辊上。生产实践证明这种方式有一些问题，如：水雾遇到热的轧辊将迅速变成蒸汽向上蒸发，甚至还没接触到轧辊表面就已经蒸发了，造成轧辊表面冷却不均匀；向上蒸发蒸汽还会对车间上部的吊车和电缆等设备造成腐蚀。

水帘是在轧辊上方形成水帘并连续不断地流到辊身表面。试验证明，采用这种方式存在2个问题：①因重力下落的水帘从轧辊上方流到下方的过程中逐渐变热，造成上、下部分轧辊冷却效果存在差异；②因重力而下落的水不会接触到被油、脂覆盖的区域，会导致在轧辊上产生热源(特别是在最初的冷却阶段，因为这时冷却量最大)。

喷水是将冷却水连续喷洒到轧辊辊身，使轧辊快速冷却。实践证明，采用这种方式，可使轧辊辊身表面均匀冷却。如果离辊身表面足够近的话，喷射的水流具有足够的打击力。它可以穿过油、脂对轧辊进行冷却，避免了轧辊表面产生热源，使轧辊冷却更加均匀。由于轧辊冷却的均匀性直接影响到轧辊磨削的椭圆度，进一步影响轧制质量。

因此，目前磨辊间普遍使用喷水方式的轧辊强制冷却装置。

宝钢2050mm 热连轧机是引进德国具有20世纪80年代世界先进技术的热连轧机，在这套轧机中采用了轧辊冷却的新工艺、新设备，它应用低压大水量、合理水量配置的新技术，不仅降低了能源消耗，而且延长轧辊寿命，有效控制辊型凸度，使钢板表面质量获得改善。

太原钢铁公司1989年从日本日新吴钢厂引进一套60年代初期热连轧机。为了更有效地利用这套轧机，北京钢铁设计研究总院对轧线上的部分设备进行了技术改造。精轧机轧辊冷却水系统作为技术改造项目之一，将80年代末期的先进技术应用于旧设备的改造中。通过收集资料和现场考察，发现轧辊冷却能力与诸多因素有关：1) 水系统的压力；2) 水量及水量配置；3) 集管布置及喷嘴型式；4)水中添加剂等[1]。

对厚度达到25.4mm的中板实行控制冷却是在美国匹兹堡市一座2286mm带钢轧机上试验的。15年后，中板控制冷却才首先被日本钢管公司实现，即1980年在福山工厂建成在线钢板加速冷却设备（OLAC）。1983年新日铁、住友金属、神户制钢和川崎制铁分别在有关钢板厂建立控制冷却装置。同时，在欧洲和美国等轧钢厂也相继采用。

周利等[4]对几种新的轧辊制造方法进行了分析。主要方法分为：1连续铸造复合法 2电渣重熔堆焊法 3 粉末冶金+热等静压法 4 喷射成型法 5 液态金属电渣复合法 6 组合轧辊。并且对其中4种方法进行了性能比较得出以下结论：

表1 不同轧辊制造方法对比

铸造方法 CF法 CPC法 ESSLM法 Spray法

外层材料成分变化的适应性 差