临沧热轧H型钢规格 标准H型钢

H型钢生产工艺流程         为生产出质量好、成本低的H型钢，首先需要确定一个合理的生产工艺流程。          一般小号H型钢多选用方坯，大号H型钢多选用异形坯，方坯和异形坯可用连铸坯，也可由初轧直接供给。          钢坯在经过精整和称重后，装入步进式加热炉中加热到1200～1250℃出炉。步进式炉大多数采用双绝热滑轨和轴流式烧嘴，可对不同规格钢坯提供佳的温度控制，并节约燃料。          钢坯出炉后，先用1800MPa的高压水除鳞，然后被送入开坯机轧制。开坯机一般为两辊可逆式轧机，在开坯机上需要轧制7～13道左右，然后轧件被送往热锯，热锯只负责切去头尾未成形部分。后再把轧件送入粗轧机轧制，一般轧制数道后送入精轧机，轧一道后成形。这时还要再次切去头尾，并按定货要求把轧件切成定尺长度再送往冷床冷却。由于H型钢腿厚与腰厚之比较大，若采用平放容易因腰腿冷却速度不一致，造成腰部波浪，故一般多采用立冷。现在多数都采用步进式冷床，这不仅可以减少原来用链式拖运机构造成的缺陷，而且容易控制钢材冷却速度。经过冷却后的H型钢被送入矫直机矫直。由于H型钢断面模数较大，一般都采用8辊或9辊式矫直机矫直，矫正辊间距大可达2200mm，同时还需用卧矫进行补充矫直。钢材经矫直后被送到检查台检查尺寸、外形和表面质量，并根据标准做出标志，然后按不同等级、不同长度进行分类、堆垛和打捆后送入仓库。对不合格品按再处理品进行重矫后，用冷锯切断或修磨、焊补后再重新检查。          为提高轧机作业率、减少换辊时间，大多数厂采用快速换辊系统，即在生产的同时预先把下一个品种所需轧辊组装好。在换辊时只要把全部原机架拉出，换上已装好的新机架即可。每个机架都装有一个自动电器接线，以及冷却水、稀油和干油管接头及连接杆的定位连接装置。该装置拆接方便、迅速，整个换辊时间约20min。          为对生产工艺流程进行有效控制，现代化的H型钢厂都采用计算机控制。一般是控制系统，级用于生产组织管理，采用大型计算机进行DDC控制(直接数字控制)；*二级是对生产过程的控制，即程序控制，程序控制计算机一般分两线控制，*控制热轧作业区，*控制精整作业区；*是对每道工序的控制，包括对加热、轧制、锯切等工序的控制，一般采用微型机进行控制。各工序微型机反应的生产信息通过中间计算机反映给各自的程序控制机，经程序控制机汇总分析后反映给控制机，控制机再根据生产标准要求发出下一步调整和控制的指令。          总之，由于计算机反应迅速，可以对产品质量信息及时进行收集处理，因此计算机控制是进行生产工艺控制的佳手段。

H型钢主要用于工业与民用结构中的梁、柱构件。
◆工业构筑物的钢结构承重支架
◆地下工程的钢桩及支护结构
◆石油化工及电力等工业设备结构
◆大跨度钢桥构件
◆船舶、机械制造框架结构
◆火车、汽车、拖拉机大梁支架
◆港口传送带、高速挡板支架
H型钢是一种经济型断面钢材，广泛用于工业、建筑、桥梁、石油钻井平台等方面，据预测2005年我国H型钢需求量约250万吨，2010年需求量500万吨，但目前我国H型钢年生产能力为120万吨，市场需求量非常巨

提高H型钢性能的方法         H型钢作为结构用材料，广泛应用于高层建筑、工业厂房、码头、桥梁、地下巷道等大型工程。根据这些工程结构设计的要求，H型钢应具备如下性能：      (1)良好的可焊性；      (2)高的抗张强度和屈服强度；      (3)高的抗疲劳强度；      (4)良好的抗断裂韧性；      (5)均匀的材料强度与塑性。          有关金属材料的研究告诉人们，提高H型钢性能的冶金途径主要有以下八条：           (1)关于提高H型钢的强度，可以通过增加碳含量使珠光体量增加，从而达到提高材料抗张强度的目的。但为使材料不因碳含量提高而损害材料的可焊性和抗断裂强度，一般其碳含量上限不**过0．2％。          (2)向钢中添加合金元素，如硅、锰、铬、镍等，利用合金元素在铁素体中的固溶强化作用，也可显著提高金属材料的强度。但合金元素的加入也会使材料的可焊性变差，一般认为加入的合金元素总量应限定在1．5％以下。          (3)通过热处理，借助马氏体转变，可提高金属材料的强度和硬度。          (4)通过冷加工变形，提高金属晶体的位错密度，从而提高强度。          (5)铌、钒、钛等合金元素的沉淀硬化作用对铁素体晶粒直径的影响与终轧温度有关，终轧温度越低，晶粒直径越小，沉淀硬化作用越大，尤其是铌和钒。而且沉淀硬化可使金属材料的屈服强度提高，同时可以降低金属的脆性转变温度。金属的韧性很大程度上取决于其硫的含量和硫化物夹杂的种类。欲使钢材具有良好的韧性，其硫含量应控制在0．0029％以下，同时要控制硫化物和氧化物形状。          (6)通过晶粒再结晶，尤其是加入有利于晶粒细化的元素，如铌、钛、钒等，均可促使晶粒细化，使屈服强度提高，韧性改善。对铌而言，其大加入量为0．03％～0．04％。          (7)对H型钢而言，控制轧制是提高其性能的主要手段。**的有关研究指出，对于普通碳素钢及低合金钢钢材，其性能主要取决于终轧温度、变形程度和晶粒尺寸。低的终轧温度可以提高其抗断裂强度。实验表明，终轧温度每低10℃，屈服强度可以增加13MPa，抗张强度增加10MPa。增加金属的变形程度有利于其韧性的提高。而微量合金元素的作用则是通过晶粒细化和沉淀硬化来使钢材强韧化。在H型钢轧制过程中，控制冷却是提高钢材性能的简单易行的办法。通常是控制精轧机前的冷却，使从粗轧机过来的轧件温度从大约1050～1100℃降到850℃，然后再送入精轧机轧制。从1050℃降到850℃，大约需要120s。通常采用气水冷却，喷雾时间与空冷时间为1∶3。冷却装置安放在粗轧机后的工作辊道旁，喷嘴在高度和宽度上可以调整。在精轧机后的冷却，对H型钢残余应力水平的控制较为关键。H型钢这时要从850℃降到80℃，大约需要110s。为使整个断面温度均匀降低，还要对H型钢的腿部进行冷却。通常也是采用喷雾冷却，同时在冷床上采用空冷，使其腰、腿温差变小。如控制不当，常常会出现腰部波浪或腿部波浪，或很大的残余内应力。总之，要使H型钢具有良好的外形和性能，就必须严格轧制工艺中的塑性形变，选择佳终轧温度和冷却速度。当以连铸坯为原料时，H型钢的性能将受到塑性变形程度、夹杂物分布、加热温度、终轧温度、冷却强度等因素的影响。          (8)用于建筑业的H型钢，通常采用低碳或碳合金钢。具体钢种则根据终用途而定。  马钢轧钢厂的生产工艺与设备         该轧钢厂以H型钢为主要产品，一期工程年产60万t，其中H型钢42万t。二期工程年产100万t；其中H型钢为82万t。全厂是采用世界H型钢新工艺组织生产，主要设备是从德国曼内斯曼·德马克·萨克公司、西门子公司和美国依太姆公司引进的。马钢轧钢厂这条H型钢生产线是中国目前生产H型钢装备水平好、自动化程度高的生产线。          这条生产线以连铸异形坯为原料，采用步进式加热炉加热，选择了二辊式大行程开坯机、粗轧机组可逆轧制和精轧成形工艺流程。在轧机上装有AGC辊缝自动控制系统和快速换辊装置。热锯采用计算机定位。冷床为液压步进式冷床，并预留了今后进行长尺冷却的位置。矫直机采用9辊式辊距可调悬臂矫直机。检查台后还配备了自动堆垛和打捆设备。全厂生产管理采用计算机控制。该厂无论工艺设备还是自动化程度均是当今世界**的。  该厂的工艺装备特点是：          其坯料采用连铸异形坯和连铸矩形坯，采用连铸异形坯轧制H型钢是轧制H型钢的新工艺，它大大减少了轧制道次，变形均匀，轧制尺寸精度高。          该厂主体设备如轧机、热锯、矫直机等均是由德国德马克公司设计制造的，主辅传动电机和自动化控制系统是由德国西门子公司供应的，这些主体设备性能优良、操作方便。另外，该厂还从国外引进了相应技术软件，如辊缝零位自动调整技术(德国德马克公司**)、UBS型钢轧制模拟系统软件和交流传动的矢量控制技术等，保证该厂从轧机调整、孔型设计到主辅传动各方面都处于世界水平。          该厂的计算机系统实现了从原料入厂到成品发货生产全过程的自动化管理。其计算机系统，保证了全厂经营管理、生产过程控制和工序操作始终处于受控佳状态，为提高企业效益提供了可靠保证。  莱钢H型钢厂的生产工艺与设备         该厂设备由日本新日铁和东芝公司提供。工艺操作设备总重11000t，其中轧线设备7560t。电气设备装机总容量为23176kW。该车间年生产能力为50万t，其中H型钢35万t。该车间总投资约为88821万元。          该车间采用短流程型钢生产工艺，从连铸开始，经热装、连轧、冷却、矫直、锯切、检查、堆垛、打捆等工序，是目前我国一条水平较高的型钢生产作业线。

若以传统的初轧坯为原料，由于初轧坯为方形或矩形，与成品H型钢在外形上无几何相似性，其轧制工艺至少需要两个步骤。步首先在二辊式开坯机上将初轧坯轧成“狗骨头”状异形坯，这是**的。但在这个二辊式开坯机的孔型上进行的切楔轧制，由于坯料外形与孔型无几何相似性，在轧制过程中，随着整个断面腿及腰的形成，坯料即轧件不可避免地要受到剪应力的作用，同时产生金属的横向流动，即宽展。为减少因不均匀变形所造成的金属外形的破坏，应尽量在高温下采用每道小压下量来完成从初轧坯到“狗骨头”状异形坯的轧制过程，但这需要较多道次才能完成。         从异形坯到成品的轧制过程，受到轧件温度相对较低、金属塑性变差等条件的限制。首要的是要防止在轧制过程中产生横向金属流动，其办法是必须保证机架的驱动水平辊与从动立辊的直径比控制在3∶1。同时在设计孔型和轧机调整时要保证轧件腿部与腰部的延伸一致，否则将会影响成品尺寸的准确和外形的完整。          若以异形初轧坯或板坯为原料轧制H型钢，则开坯机仍是不可缺少的，至于需要几架开坯机，则需根据产品范围选择，至少1架，多则2～3架。          若以连铸薄异形坯为原料，由于其断面形状与成品断面接近，则可以不要开坯机，而用轧机直接轧出成品，因此这种工艺轧钢设备投资省，流程短，是具有发展潜力的新工艺。目前这种工艺存在的主要问题是如何提高连铸机铸速及产量，以与轧机能力相平衡。  采用连铸异形坯为原料时异形坯尺寸的确定         根据英国钢铁研究院的报告，为保证H型钢的尺寸精度和良好的冶金性能，至少要保证其坯料与成品的压缩比为6∶1，对梁型系列，实际压缩比还要高，平均在8∶1～10∶1之间。          据美国1992年有关连铸工字形钢坯的**介绍，用该**提供的技术可生产连铸工字形坯或称为“狗骨头”状异形坯或称为“沙漏状”异形坯。这种异形坯由腰部和张开成一定角度的腿组成，其腰部平均厚度不**过75mm，腿部厚度也不**过75mm。          这种异形坯的腿部厚度与腰部厚度之比为0.5∶1～2∶1。该连铸异形坯断面的优势是可用较小的压缩比生产所需冶金性能的H型钢，通常压缩比为3∶1即可。这样就可以减少热轧工艺设备和投资，提供一种较为经济节能的型钢生产方法。           通常采用国内**生产的异形坯多经15道次就可轧出所需尺寸的H型钢，其坯与成品的压缩比约为3∶1。同时由于这种连铸异形坯外形接近终成品，因此它在轧制变形过程中具有小应力和应变，有利于减少腿、腰部不均匀延伸所造成的腰撕裂及腿波浪等缺陷。用这一**方法生产的连铸异形坯具有细的铁素体和珠光体组织，它比用普通方法生产的铸坯具有较高的冲击性能。

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