H型鋼生產(chǎn)工藝流程

1、型鋼生產(chǎn)工藝流程一、工藝流程目前各主要H型鋼廠所采用的工藝流程如圖所示。H型鋼生產(chǎn)工藝流程示意圖一般小號H型鋼多選用方壞， 大號H型鋼多選用異形壞，方坯和異形坯可用連鑄坯，也可由初軋直接供給。鋼坯在經(jīng)過精整和稱重后，裝人步進式加熱爐中加熱到12001250 C出爐。鋼坯出爐后，先用1800MPa的高壓水除鱗，然后被送入開坯機軋制。開坯機一般為兩輥可逆式軋機，在開 坯機上需要軋制713道左右，然后軋件被送往熱鋸，熱鋸只負責切去頭尾未成形部分。最后再把軋件送入萬 能粗軋機軋制，一般軋制數(shù)道后送人萬能精軋機，軋一道最后成形。這時還要再次切去頭尾，并按定貨要求把軋 件切成定尺長度再送往冷床冷卻。由于H

2、型鋼腿厚與腰厚之比較大，若采用平放容易因腰腿冷卻速度不一致，造成腰部波浪，故一般多采用立冷。現(xiàn)在多數(shù)都采用步進式冷床，這不僅可以減少原來用鏈式拖運機構(gòu)造成的缺陷，而且容易控制鋼材冷卻速度。經(jīng)過冷卻后的H型鋼被送人矯直機矯直。鋼材經(jīng)矯直后被送到檢查臺檢查尺寸、外形和表面質(zhì)量，并根據(jù)標準做出標志，然后按不同等級、不同長度進行分類、堆垛和打捆后送人倉庫。對 不合格品按再處理品進行重矯后，用冷鋸切斷或修磨、焊補后再重新檢查。為提高軋機作業(yè)率、減少換輥時間，大多數(shù)廠采用快速換輥系統(tǒng)，即在生產(chǎn)的同時預先把下一個品種所需軋 輥組裝好。在換輥時只要把全部原機架拉出，換上已裝好的新機架即可。每個機架都裝有一個自

3、動電器接線，以 及冷卻水、稀油和干油管接頭及連接桿的定位連接裝置。該裝置拆接方便、迅速，整個換輥時間約20min。為對生產(chǎn)工藝流程進行有效控制，現(xiàn)代化的H型鋼廠都采用計算機控制。一般是三級控制系統(tǒng)，第一級用于生產(chǎn)組織管理，采用大型計算機進行DDC控制（直接數(shù)字控制）；第二級是對生產(chǎn)過程的控制，即程序控制，程序控制計算機一般分兩線控制一線控制熱軋作業(yè)區(qū)，一線控制精整作業(yè)區(qū)；第三級是對每道工序的控制，包 括對加熱、軋制、鋸切等工序的控制，一般采用微型機進行控制。各工序微型機反應的生產(chǎn)信息通過中間計算機 反映給各自的程序控制機，經(jīng)程序控制機匯總分析后反映給中央控制機，中央控制機再根據(jù)生產(chǎn)標準要求發(fā)出

4、下一步調(diào)整和控制的指令?？傊捎谟嬎銠C反應迅速， 可以對產(chǎn)品質(zhì)量信息及時進行收集處理，因此計算機控制是進行生產(chǎn)工藝控制的最佳手段。二、H型鋼生產(chǎn)工藝近幾十年來，隨著連鑄技術(shù)的進步和在線計算機控制軋制自動化程度的提高，H型鋼生產(chǎn)工藝也日益成熟。根據(jù)所采用的坯料、所采用的孔型系統(tǒng)和軋機種類的不同，可以有多種不同的工藝組合，當代H型鋼生產(chǎn)工藝共有5種可供選擇。第一種生產(chǎn)工藝是采用傳統(tǒng)的鋼錠做原料。首先在初軋機上把鋼錠軋成矩形坯或方坯，然后將這些矩形坯或方坯加熱后送到開坯機軋制。鋼坯在開坯機上被軋成似狗骨頭狀的H型鋼形坯，然后被送到由 2架萬能可逆粗軋機所組成的萬能粗軋機組上軋制。萬能軋機水平軋輥的

5、碾軋和立輥的側(cè)壓，使異形坯腰厚進一步減薄，腿部變得更加尖扁。第二種生產(chǎn)工藝是采用連鑄矩形坯。它與第一種生產(chǎn)工藝的不同之處，在于不需要初軋機，而且第二種工藝生產(chǎn)H型鋼可以獲得比第一種工藝更高的收得率、更好的成品質(zhì)量和更好的經(jīng)濟效益。這種工藝唯一受到的限 制是所生產(chǎn)的H型鋼腿較寬，因為所用連鑄坯的厚度要受連鑄機設(shè)備條件的限制。連鑄坯在型鋼廠的軋制工藝 與第一種是相同的。第三種生產(chǎn)工藝是采用連鑄異形坯。其優(yōu)勢是采用一種或少量幾種連鑄異形坯就可以生產(chǎn)全部尺寸的H型鋼，這要在開坯機上采用寬展法才能達到，其孔型可用閉口式，也可用開口式。與前兩種工藝相比，這種生產(chǎn)工 藝的孔型數(shù)目更少。 這種工藝的不足是受連

6、鑄異形坯腿寬的限制。開坯后的軋制工藝也與前兩種方法相同，需經(jīng)過萬能粗軋機組粗軋和萬能精軋機組精軋而成形。第四種生產(chǎn)工藝是采用連鑄板坯。以連鑄板坯為原料生產(chǎn)H型鋼比用初軋坯及連鑄異形坯更為經(jīng)濟，但這需要在開坯機上設(shè)計一個專門孔型。這個孔型與軋鋼軌的孔型類似，它是有一定角度的切楔. 用以輾軋板坯形成類似狗骨頭狀的異形斷面。為此板坯要首先在第一孔進行立軋，以形成所需的腿寬，然后在下一個異形孔中（開口孔或閉口孔均可)軋成類似狗骨頭狀的異形坯。這種生產(chǎn)工藝比前三種變形更均勻，其優(yōu)點是僅用一臺開坯機 加萬能粗軋機組加萬能精軋機組就可以生產(chǎn)大號H型鋼。在開坯機上還有一種改造工藝板坯開坯機，利用其水平輥與立輥

7、成一定角度所形成的側(cè)壓可直接軋出狗骨頭狀的異形斷面。后面工序與第一種工藝相同。第五種生產(chǎn)工藝是采用具有很薄腰厚的連鑄異形坯為原料。這種薄連鑄異形坯已接近成品H型鋼尺寸，因此它可以直接在萬能機組上進行粗軋和精軋，而不再需要開坯機。在這種情況下。提高產(chǎn)量的方向是要求連鑄機具有更高的鑄速，能鑄造出更薄的異形斷面。其軋制特點是整個軋制過程變形更加均勻。對于上述生產(chǎn)工藝，我們可以得出如下結(jié)論：若以傳統(tǒng)的初軋坯為原料，由于初軋坯為方形或矩形，與成品H型鋼在外形上無幾何相似性，其軋制工藝至少需要兩個步驟。 第一步首先在二輥式開坯機上將初軋坯軋成狗骨頭狀異形坯，這是必不可少的。 但在這個二輥式開坯機的孔型上進

8、行的切楔軋制，由于坯料外形與孔型無幾何相似性，在軋制過程中，隨著整個斷面腿及腰的形成，壞料即軋件不可避免地要受到剪應力的作用，同時產(chǎn)生金屬的橫向流動，即寬展。為減少因不均勻變形 所造成的金屬外形的破壞，應盡量在高溫下采用每道小壓下量來完成從初軋坯到狗骨頭狀異形坯的軋制過程，但這需要較多道次才能完成。從異形坯到成品的軋制過程， 受到軋件溫度相對較低、 金屬塑性變差等條件的限制。 首要的是要防止在軋制 過程中產(chǎn)生橫向金屬流動，其辦法是必須保證萬能機架的驅(qū)動水平輥與從動立輥的直徑比控制在3: 1。同時在設(shè)計孔型和軋機調(diào)整時要保證軋件腿部與腰部的延伸一致，否則將會影響成品尺寸的準確和外形的完整。若以異

9、形初軋坯或板坯為原料軋制H型鋼，則開坯機仍是不可缺少的，至于需要幾架開坯機，則需根據(jù)產(chǎn)品范圍選擇，至少1架，多則23架。若以連鑄薄異形坯為原料，由于其斷面形狀與成品斷面最接近，則可以不要開坯機， 而用萬能軋機直接軋出成品，因此這種工藝軋鋼設(shè)備投資最省，流程最短，是最具有發(fā)展?jié)摿Φ男鹿に?。目前這種工藝存在的主要問題 是如何提高連鑄機鑄速及產(chǎn)量，以與軋機能力相平衡三、H型鋼常見的軋制缺陷(1) 軋痕。軋痕一般分為兩種，即周期性軋痕和非周期性軋痕。周期性軋痕在H型鋼上呈規(guī)律性分布，前后兩個軋痕出現(xiàn)在軋件同一部位，同一深度，兩者間距正好等于其所在處軋輥圓周長。周期性軋痕是由于軋輥掉肉或孔型中貼有氧化鐵

10、皮而造成的在軋件表面的凸起或凹坑。非周期性軋痕是導衛(wèi)裝置磨損嚴重或輥道等機械設(shè)備碰撞造成鋼材刮傷后又經(jīng)軋制而在鋼材表面形成棱溝或缺肉，其大多沿軋制方向分布。圖為軋痕示意圖。軋痕(2) 折疊。折疊是一種類似于裂紋的通常性缺陷，經(jīng)酸洗后可以清楚地看到折疊處斷面有一條與外界相通的裂紋。折疊是因孔型設(shè)計不當或軋機調(diào)整不當，在孔型開口處因過盈充滿而形成耳子，再經(jīng)軋制而將耳子壓人軋件本體內(nèi)，但不能與本體焊合而形成的，其深度取決于耳子的高度。另外，腰、腿之間圓弧設(shè)計不當或磨損嚴重，造成軋件表面出現(xiàn)溝、棱后，再軋制也會形成折疊。圖為折疊示意圖。折疊(3) 波浪。H型鋼波浪(見圖)可分為兩種：一種是腰部呈搓衣板

11、狀的腰波浪；另一種是腿端呈波峰波谷狀的腿部波 浪。兩種渡浪均造成 H型鋼外形的破壞。波浪是由于在熱軋過程中軋件各部伸長率不一致所造成的。當腰部壓 下量過大時，腰部延伸過大，而腿部延伸小，這樣就形成腰部波浪，嚴重時還可將腰部拉裂。當腿部延伸過大，而腰部延伸小時，就產(chǎn)生腿部波浪。另外還有一種原因也可形成波浪。這就是當鋼材斷面特別是腰厚與腿厚設(shè)計比值不合理時，在鋼材冷卻過程中，較薄的部分先冷，較厚的部分后冷，在溫度差作用下，在鋼材內(nèi)部形成很大 的熱應力，這也會造成波浪。解決此問題的辦法是：首先要合理設(shè)計孔型，盡量讓不均勻變形在頭幾道完成；在 精軋道次要力求 H型斷面各部分腰、腿延伸一致；要減小腰腿溫

12、差，可在成品孔后對軋件腿部噴霧，以加速腰 部冷卻，或采用立冷操作。波浪(4) 腿端圓角。H型鋼腿端圓角(見圖)是指其腿端與腿兩側(cè)面之間部分不平直，外形輪廓比標準斷面缺肉，未能充 滿整個腿端。造成腿端圓角有幾方面原因：其一是開坯機的切深孔型磨損，軋出的腿部變厚，在進入下一孔時， 由于楔卡作用，所以腿端不能得到很好的加工；其二是在萬能機組軋制時，由于萬能機架與軋邊機速度不匹配，而出現(xiàn)因張力過大造成的拉鋼現(xiàn)象，使軋件腿部達不到要求的高度，這樣在軋邊孔中腿端得不到垂直加工，也會形成腿端圓角；其三是在整個軋制過程中人口側(cè)腹板出現(xiàn)偏移，使得軋件在咬A時偏離孔型對稱軸，這時也會出現(xiàn)上述缺陷。腿端圓角（5）腿長不對稱。H型鋼腿長不對稱（見圖）有兩種：一種是上腿比下腿長 （圖a）;另一種是一個腿上腿長，而