济钢4#、5#板铸机为超低头板坯连铸机，4#板于1994年投产，其年生产能力为70万t，铸机工作拉速为0.7～1.15m/min，铸坯规格为200×1400mm，基本弧半径为5700mm。二次冷却区域共有7个扇形段，其中1-2段属于弯曲段，3、4段属于矫直段，5-7段为水平段，从3段以后每一段上都有一对拉矫辊，各段都是6根辊子布置的小辊径，单节辊，密排布置方式，辊径分260mm和280mm两种，轴承为调心滚子轴承。2007年4#、5#铸机扇形段下线52台次，轴承原因造成的下线28次，占所有下线次数的53.85%，平均拉钢寿命为98.75天。频繁下线造成炼钢非计划停机，影响生产节奏，同时也增加了维修成本。
分析原因，问题出在以下几个方面：
1.载荷分布不均：1)辊子同轴度偏差大。在辊子修磨过程中辊子的同轴度偏低，拉钢过程中辊子的弯曲量会加重，经过长时间的使用，导致个别辊子超负荷工作，使其损坏，同时也会使铸坯出现鼓肚、凹陷等质量问题。2)对中间隙偏差大。单片对中时，个别辊子辊面与样规间隙值(对中间隙)是标准的上限，而其他几根辊子对中间隙是标准值的下限，导致这根辊子较其他辊子高，对中时个别辊子水平度偏差大，导致高的轴承承受大负荷，长时间运转或者超负荷运转导致轴承先损坏。3)轴承径向游隙不均匀。同一根辊子上的轴承游隙相差太大，导致辊子两侧轴承受力不均匀，如果同时存在上述任何一种影响因素，会加剧轴承的损坏。
2.径向游隙的影响：游隙的大小直接影响滚动轴承的载荷分布、振动、噪声、磨损、温升、使用寿命和机械运转精度等技术性能。通过对损坏轴承的分析，认为轴承游隙大小不合适是造成轴承损坏的另一个因素。
3.润滑不良：1)润滑脂供给方式不合适。滚动轴承的润滑主要为了降低摩擦阻力和减轻磨损，也有吸振、冷却、防锈和密封等作用，但是装脂过多易于引起摩擦发热，影响轴承的正常工作。扇形段在现场使用时润滑脂供给时间长，频次少，导致轴承先是满脂运转，后是少脂运转，没有为轴承提供一个良好的润滑条件。2)油号不对导致甘油堵塞。冬天维修好的扇形段存放一段时间上线后就出现干油堵塞的问题，分析原因主要是北方冬天寒冷，润滑脂粘稠度增加，导致输送阻力增加。
4.灰尘等污染引起轴承损坏：1)密封结构不完善。分析轴承密封结构（如图）和现场环境，发现密封不合适，辊子一侧的单唇骨架油封隔尘，旋转水封一侧挡油，有漏封杂质的问题；而保护渣以及灰尘等容易在此侧堆积，轴承在工作以及停机检修清理杂物时容易将杂质带进轴承内。2)维修过程引入杂质。由于润滑脂的不清洁和维修过程不按要求清洁装配轴承，导致轴承带病上线运行，引入杂质的轴承必定不能达到额定使用寿命。
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解决措施：
1.均布载荷：装配前，精确测量辊子同轴度和轴承游隙值，选取辊子直径接近的放在一个扇形段上；安装轴承时选取游隙Z相近的安装到同一根辊子上；对中精度提高到±0.05mm以内，同一根辊子的水平度控制在0.05mm以内。
2.合理选用轴承径向游隙：选用4级游隙的轴承取代原来的3级游隙轴承，径向游隙增加0.045mm。
3.选用合理的润滑方式：1)更改现场润滑脂供给方式。扇形段在现场使用时润滑脂供给方式改为短时间，多频次的方式。避免了装脂过多引起的摩擦发热，影响轴承正常工作。2)根据季节不同选用不同型号的润滑脂，维修过程中使用的润滑脂在冬天选用0#脲基润滑脂，夏天选用1#脲基润滑脂。减小了冬天干油阻力，夏天干油易流失的问题。
4.确保轴承工作环境清洁：1)改善轴承密封结构。将单唇骨架油封改为双唇骨架油封，且主唇都是背对轴承安装，主唇实现了阻挡两侧灰尘进入的效果，副唇又能起到防止润滑脂过多流失的作用。2)加强油品以维修过程的管理。定期更换滤油器的滤芯，维修过程中每一个暴露在外面的管接头都包裹起来，防止灰尘等杂质进入管路;装配轴承过程中严格按照轴承要求，清洁安装。
实施之后，2008年下线扇形段28台次，由于轴承损坏所占比例为17.86%。平均拉钢寿命为129.89天。一台扇形段维修成本约为12.5万元，改造后共节省维修费用287.5万元。同时减少了炼钢停机检修时间4140分钟，降低了炼钢损失82.8万元，年综合效益为370.3万元。
