冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)課件

冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)1第四章型鋼軋機(jī)一、型鋼品種與分類(lèi)

型鋼生產(chǎn)歷史悠久，品種規(guī)格繁多，用途廣泛，在軋鋼生產(chǎn)中占有非常重要的位置。據(jù)統(tǒng)計(jì)，各類(lèi)形狀的型鋼有1500多種，尺寸規(guī)格達(dá)3900多個(gè)。在我國(guó)型鋼被廣泛地應(yīng)用在能源、交通、農(nóng)田水利、房屋建筑等基本建設(shè)中。在我國(guó)占鋼材總產(chǎn)量的50％左右?！?-1、型鋼生產(chǎn)概述冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)1第四章型鋼軋機(jī)一、型鋼品種與分類(lèi)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)21、型鋼按用途可以分成兩大類(lèi)：常用型鋼和專(zhuān)門(mén)用途型鋼。①常用型鋼有方鋼、圓鋼、扁鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼、H型鋼等，其斷面形狀如圖所示。圖4-1常用型鋼1、方鋼；2、圓鋼；3、扁鋼；4、六角鋼；5、不等邊角鋼；6、等邊角鋼；7、槽鋼；8、工字鋼；9、Z形鋼。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)21、型鋼按用途可以分成兩大類(lèi)：常用冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)3圖4-2專(zhuān)門(mén)用途型鋼1、輕軌；2、重軌；3、窗料鋼；4、槽形彈簧扁鋼；5、窗框鋼；6、鋼椿；7、爐蓖鋼；8、礦用支承鋼；9、汽車(chē)輪輞鋼；10、車(chē)輪壓條鋼；11、履帶齒片鋼；12、墊板鋼；13、三棱鋼；14、楔形鋼；15、月牙鋼；16、橢圓鋼；17、菱形鋼。②專(zhuān)門(mén)用途型鋼主要包括鋼軌及用于汽車(chē)和拖拉機(jī)制造業(yè)、建筑業(yè)、機(jī)車(chē)車(chē)輛制造業(yè)及其它國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中，專(zhuān)門(mén)用途型鋼斷面形狀如圖4-2所示。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)3圖4-2專(zhuān)門(mén)用途型鋼②專(zhuān)門(mén)用途型鋼主要冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)42、按斷面形狀和變形的復(fù)雜程度可以分為：簡(jiǎn)單斷面型鋼，如方鋼、圓鋼、扁鋼、六角鋼、角鋼等；復(fù)雜斷面型鋼，如鋼軌、工字鋼、H型鋼、鋼椿等。3、按產(chǎn)品規(guī)格可以分為：大型材、中小型材和線材。4、按生產(chǎn)方法可以分為：熱軋型鋼、冷彎型鋼、焊接型鋼和用特殊方法生產(chǎn)的型鋼，如火車(chē)車(chē)輪、輪箍、鋼球等。5、按供貨方式可分為型材和線材。一般以直條方式供貨的習(xí)慣上稱型材，以盤(pán)卷方式供貨的一般稱線材。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)42、按斷面形狀和變形的復(fù)雜程度可以分為：簡(jiǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)5表4-1常見(jiàn)的型鋼規(guī)格范圍序號(hào)名稱規(guī)格定義法規(guī)格范圍（mm或號(hào)）1方鋼按邊長(zhǎng)，毫米5～2502圓鋼按直徑，毫米5～2503六角鋼按對(duì)邊距離，毫米8～1004扁鋼按寬度×厚度，毫米（12～200）×（4～60）5等邊角鋼按腿長(zhǎng)的厘米數(shù)稱號(hào)№2～256不等邊角鋼同上№2.5/1.6～25/167工字鋼按高度的厘米數(shù)稱號(hào)№10～638槽鋼同上№5～409H型鋼按腰高×腿寬，毫米100×50～1200×45010輕軌按1米長(zhǎng)的重量稱號(hào)，公斤5～24kg11重軌同上33～75kg冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)5表4-1常見(jiàn)的型鋼規(guī)格范圍序號(hào)名冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)6二、型鋼軋機(jī)的分類(lèi)

型鋼軋機(jī)按照其用途及生產(chǎn)產(chǎn)品的規(guī)格可以分為軌梁大型、中小型及線材軋機(jī)三大類(lèi)。按照軋機(jī)布置形式分為橫列式、縱列式、布棋式和連續(xù)式。各種軋機(jī)的軋輥的公稱直徑及產(chǎn)品規(guī)格范圍如表4-2所示。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)6二、型鋼軋機(jī)的分類(lèi)型鋼軋機(jī)按冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)7軋機(jī)種類(lèi)軋機(jī)型式軋輥公稱直徑（mm）產(chǎn)品范圍軌梁、大型軋機(jī)萬(wàn)能鋼梁軋機(jī)850～1355萬(wàn)能鋼梁：100×50～1200×450重軌：75kg橫列式大型、軌梁軋機(jī)650～950方、圓鋼：80～250；重軌：38～75kg；工字鋼：№14～65；槽鋼：№16～40；角鋼：№16～25。跟蹤式大型軋機(jī)550～750方、圓鋼：60～150；工、槽鋼：№12.6～20；角鋼：№7.5～15。中小型軋機(jī)橫列式中型軋機(jī)400～650方、圓鋼：38～100；輕軌：11～24kg；工字鋼：№10～16；槽鋼：№8～16；角鋼：№6.3～12.6。連續(xù)式中型軋機(jī)400～650圓鋼：40～120；工、槽鋼：№8～20；角鋼：№6.3～12.6。橫列式小型軋機(jī)250～350圓鋼：8～38；槽鋼：№5～6.3；輕軌：8kg；角鋼：№2～6.3。半連續(xù)式小型軋機(jī)250～350圓鋼：10～48；槽鋼：№5～6.3；輕軌：8～15kg；角鋼：№2.5～6.3。連續(xù)式小型軋機(jī)250～350同上線材軋機(jī)橫列式線材軋機(jī)180～2806.5～9，盤(pán)重30～60kg半連續(xù)式線材軋機(jī)150～3005.5～9，盤(pán)重60～150kg連續(xù)式線材軋機(jī)150～3005～12，盤(pán)重300～2500kg高速線材軋機(jī)150～3005～26，盤(pán)重2000kg以上表4-2型鋼軋機(jī)分類(lèi)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)7軋機(jī)軋機(jī)型式軋輥公稱直徑（mm）產(chǎn)品范圍軌冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)8三型鋼產(chǎn)品的主要技術(shù)要求圖4-3H型鋼斷面形狀及尺寸

由于型鋼產(chǎn)品的斷面形狀、規(guī)格多種多樣，并且其用途也千差萬(wàn)別，所以其技術(shù)要求也不盡相同。但從整體上看，對(duì)于所有型鋼產(chǎn)品都要從尺寸精度、表面質(zhì)量及機(jī)械性能等三個(gè)方面來(lái)要求。1、尺寸精度：對(duì)于簡(jiǎn)單斷面型鋼產(chǎn)品，其尺寸精度只要求其公稱尺寸的精確性，它將直接影響到結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度和金屬的節(jié)約。對(duì)于復(fù)雜斷面形狀的型鋼產(chǎn)品如H型鋼，其尺寸精度既包括公稱尺寸的精確性，還包括其形狀的完美性。H型鋼斷面形狀及各部分尺寸如圖4-3。在熱軋H型鋼的標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)H型鋼不僅規(guī)定了尺寸（）公差，還規(guī)定了形狀公差，如翼緣斜度、腹板中心偏移量、腹板翹曲、斷面斜度等，這樣，既可以保證產(chǎn)品的尺寸精度，又能保證其形狀的完美。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)8三型鋼產(chǎn)品的主要技術(shù)要求圖4-3H冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)92、表面質(zhì)量：雖然熱軋型鋼的表面質(zhì)量要求遠(yuǎn)低于對(duì)鋼板的表面要求，但亦不允許熱軋型鋼產(chǎn)品表面有過(guò)多的氧化鐵皮和裂紋等，這將直接影響型鋼產(chǎn)品的使用性能。對(duì)于冷彎型鋼，由于是以熱軋或冷軋帶卷為原料，所以表面質(zhì)量要求較為嚴(yán)格，表面不得有氣泡、裂紋、結(jié)疤、折疊、夾雜以及壓入的氧化鐵皮，如有特殊用途，其表面質(zhì)量可以根據(jù)用戶要求進(jìn)行加工。3、機(jī)械性能：型鋼的機(jī)械性能將直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度，是一個(gè)極其重要的技術(shù)指標(biāo)，影響型材的機(jī)械性能的主要因素有鋼水純凈度、化學(xué)成分的波動(dòng)及軋后的熱處理工藝，這些因素針對(duì)不同產(chǎn)品有不同的要求。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)92、表面質(zhì)量：雖然熱軋型鋼的表面質(zhì)量要求遠(yuǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)10四、型鋼生產(chǎn)的一般方法

型鋼的生產(chǎn)方法有熱軋、焊接和冷彎等幾種，其中熱軋型鋼具有效率高，能耗少，成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，成為型鋼生產(chǎn)的主要方法。1、型鋼的熱軋生產(chǎn)型鋼的熱軋生產(chǎn)主要有孔型法和萬(wàn)能法兩種。

孔型法是生產(chǎn)簡(jiǎn)單斷面型材的主要方法。我國(guó)目前除H型鋼外的所有熱軋型鋼產(chǎn)品都是采用孔型法生產(chǎn)的。這種方法一般是在二輥或三輥軋機(jī)上，用在兩個(gè)軋輥的輥身上車(chē)削的軋槽所形成的孔型對(duì)金屬進(jìn)行軋制。1）、孔型法

冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)10四、型鋼生產(chǎn)的一般方法冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)11

軋制型鋼的孔型系統(tǒng)按照形狀可以分為兩大類(lèi)：（1）簡(jiǎn)單斷面孔型：包括箱形孔型、菱形孔型、六角孔型、橢圓孔型、方孔型、圓孔型。（2）異型斷面孔型：一般有工字形孔型、槽形孔型、軌形孔型、T字形孔型等，如圖4-4所示。圖4－4孔型按形狀分類(lèi)a、箱形孔型；b、菱形孔型；c、六角孔型；d、橢圓孔型；e、圓孔型；f、方孔型；g、六邊形孔型；h、工字形孔型；i、槽形孔型；j、角形孔型；k、軌形孔型；l、T字形孔型冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)11軋制型鋼的孔型系統(tǒng)按照形狀可以分為兩大冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)12

孔型法軋制所采用的孔型都是由一對(duì)軋輥上刻槽所組成的，所以在同一孔型中，軋輥直徑有明顯的變化，這樣，軋槽內(nèi)沿軋輥直徑方向各點(diǎn)的線速度有明顯的差異，尤其是軋制異型斷面型材時(shí)，使用閉口孔型或?qū)强仔?，速度差更大，并且型材的形狀不?duì)稱，壓下量分配不均勻，使得孔型內(nèi)金屬產(chǎn)生附加流動(dòng)，導(dǎo)致軋制能耗增加，孔型局部磨損嚴(yán)重。目前，用孔型法生產(chǎn)型材的孔型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，經(jīng)驗(yàn)因素尚占重要地位。這種生產(chǎn)方法需在軋輥上車(chē)削軋槽，軋槽都存在斜度，目的是使軋件易于正確進(jìn)入孔型，又有利于軋件脫槽；并且，使軋輥重磨后能恢復(fù)孔型原有尺寸，延長(zhǎng)軋輥的使用壽命，另外，側(cè)壁斜度大，側(cè)壓量大，有利于軋件的延伸；但軋槽的斜度就使得用孔型法無(wú)法生產(chǎn)出內(nèi)外側(cè)平行的經(jīng)濟(jì)斷面型材，特別是刻槽深度受軋輥強(qiáng)度的限制，寬翼緣的工字鋼亦無(wú)法生產(chǎn)。

孔型軋制法的優(yōu)缺點(diǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)12孔型法軋制所采用的孔型都是由一對(duì)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)132）.萬(wàn)能軋制法圖4-6萬(wàn)能輥系配置

萬(wàn)能軋制法是1902年在盧森堡的Arbed工廠，從軋制平行翼緣工字鋼（由于其形狀象英文字母H，故稱H型鋼）開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的。

萬(wàn)能軋制法的孔型是由三個(gè)或三個(gè)以上軋輥所圍成，故亦稱多輥軋法。這種方法多用于生產(chǎn)H型鋼、平行腿槽鋼及鋼軌（T字鋼一般由H型鋼剖分得到）。軋制H型鋼時(shí)，其軋輥配置如圖4-6所示。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)132）.萬(wàn)能軋制法圖4-6萬(wàn)能輥系冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)14

孔型由布置在同一鉛垂面的上、下水平輥和左、右立輥組成。四個(gè)軋輥可以在兩個(gè)方向上加工所要求的H型鋼的斷面尺寸，實(shí)現(xiàn)水平和垂直方向的同時(shí)壓下。這種萬(wàn)能軋制法的特點(diǎn)是：①軋件與軋輥之間相對(duì)滑動(dòng)小，避免了鋼材表面開(kāi)裂，鋼材表面質(zhì)量得到了改善；②萬(wàn)能法孔型速度差較小，孔型各部位磨損均勻，軋制尺寸穩(wěn)定，尺寸精度比孔型法高30%以上。③由于孔型磨損均勻,軋輥消耗低，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，每噸鋼材軋輥消耗比孔型法降低約2公斤，并且軋輥的共用性增加；④由于金屬變形均勻，軋件的殘余應(yīng)力減小，提高了軋材的機(jī)械性能；⑤可以用較小的輥徑軋制較大規(guī)格的型材，尤其是可以生產(chǎn)孔型法無(wú)法生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)斷面型材，如H型鋼，從而擴(kuò)大了產(chǎn)品品種范圍。

孔型布置及其特點(diǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)14孔型由布置在同一鉛垂面的上冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)15

近20年來(lái)，先進(jìn)工業(yè)國(guó)家均采用萬(wàn)能法生產(chǎn)工、槽鋼。國(guó)內(nèi)萬(wàn)能法生產(chǎn)才剛剛起步，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，孔型法生產(chǎn)異型斷面型材將有相當(dāng)一部分被萬(wàn)能法所取代。

應(yīng)用高頻焊接方法生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)斷面結(jié)構(gòu)型鋼是60年代發(fā)展起來(lái)的一種多能高效的生產(chǎn)方法，一般生產(chǎn)用熱軋法無(wú)法生產(chǎn)的型材，如腰腿厚度差很大的型材，厚度小于2mm的型材或腰腿材質(zhì)不一致的型材。目前，焊接成形法主要用于生產(chǎn)大規(guī)格（高度大于600mm）的異型型鋼，高度大于1米的H型鋼一般用焊接方法生產(chǎn)。焊接方法生產(chǎn)型材一般以熱軋鋼板或熱軋帶鋼為原料，因此其結(jié)構(gòu)件的成本比熱軋型材高，但結(jié)構(gòu)件重量可以減輕10％左右。2、型鋼的焊接生產(chǎn)主要型式：直縫焊管（ERW）、螺旋焊管、UOE焊管冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)15近20年來(lái)，先進(jìn)工業(yè)國(guó)家均冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)16

冷彎型鋼是金屬板材在冷狀態(tài)下加工成各種形狀的型鋼，可以在冷拔機(jī)組、彎曲壓下機(jī)組或輥式彎曲成型機(jī)組上加工。用這種方法可以生產(chǎn)熱軋法無(wú)法生產(chǎn)的各種輕型型材，是帶材深加工的一個(gè)重要領(lǐng)域。冷彎成型技術(shù)自20世紀(jì)初在世界各國(guó)獲得長(zhǎng)足進(jìn)步，到80年代，僅美國(guó)已有18000條生產(chǎn)線，年產(chǎn)冷彎型鋼350余萬(wàn)噸。我國(guó)從50年代末開(kāi)始建設(shè)冷彎?rùn)C(jī)組，到1982年，年產(chǎn)量?jī)H為1.6萬(wàn)噸。近10年來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)鋼材的品種、產(chǎn)量和質(zhì)量提出了新的要求，冷彎型鋼生產(chǎn)取得了較大的發(fā)展，迄今已有100余套冷彎?rùn)C(jī)組，年生產(chǎn)能力達(dá)150萬(wàn)噸，共1000余種品種規(guī)格。3、冷彎型鋼生產(chǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)16冷彎型鋼是金屬板材在冷狀態(tài)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)17

冷彎型鋼的原料是熱軋鋼卷或冷軋帶鋼，也可以用鋼板，原料的尺寸范圍厚度從0.1mm到25.4mm，寬度從10mm到2500mm，最常用的是厚度在3mm以下，寬度在600mm以下的帶鋼。原料的材質(zhì)可以是碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼及不銹鋼。一般采用含碳量在0.2%以下的低碳鋼，如果含碳量較高，必須經(jīng)過(guò)退火處理，否則成型時(shí)容易產(chǎn)生裂紋；含碳量達(dá)到0.9%以后，既使經(jīng)過(guò)退火處理也不能進(jìn)行冷彎成型加工。冷彎型鋼的品種規(guī)格繁多，并且可以使結(jié)構(gòu)件的重量減輕15～20%，因此被廣泛應(yīng)用于建筑、汽車(chē)制造、礦山機(jī)械制造、農(nóng)業(yè)及輕工機(jī)械制造、造船、交通運(yùn)輸、儀器儀表、民用電器等各個(gè)領(lǐng)域，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)17冷彎型鋼的原料是熱軋鋼卷或冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)18

盡管冷彎型鋼品種繁多，應(yīng)用廣泛，但其冷彎成型過(guò)程非常復(fù)雜，具有明顯的幾何非線性、物理非線性和邊界條件非線性。因此，迄今為止，冷彎技術(shù)仍主要基于生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，依賴試錯(cuò)法（TrialandError）獲取工藝規(guī)律；并且冷彎型鋼是以熱軋或冷軋板為原料，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱軋型鋼；而萬(wàn)能軋制技術(shù)的不斷提高，熱軋異型斷面型材向輕型薄壁化方向發(fā)展，因此一部分冷彎型鋼被熱軋型鋼所代替。在冷成型的型材中，還有一部分冷拔、冷軋材。最近幾年還發(fā)展了冷軋帶肋鋼筋，它是以普通低碳鋼盤(pán)條（含碳量為0.09～0.27%）為原料，經(jīng)一道或幾道冷拔減徑后，最終一道冷軋成螺紋鋼筋，其強(qiáng)度由普通熱軋材的380MPa提高到500MPa,延伸率不低于8%。冷軋帶肋鋼筋主要用于水電站壩體、混凝土公路、機(jī)場(chǎng)跑道、隧道、混凝土管內(nèi)鋼筋及混凝土梁、墻和樓板內(nèi)的配筋，也可以用作大型載重車(chē)輛的腹條。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)18盡管冷彎型鋼品種繁多，應(yīng)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)19§4-2、型鋼主要生產(chǎn)工藝4.2.1、大型型鋼生產(chǎn)工藝

隨著大型異型斷面型材的輕型薄壁化，國(guó)外大型材生產(chǎn)已由孔型法過(guò)渡為萬(wàn)能法。近些年，隨著連鑄技術(shù)的進(jìn)步和軋制控制手段的提高，出現(xiàn)了目前世界上生產(chǎn)成本最低的近終形異型坯連鑄連軋技術(shù)（CompactBeamProduction），簡(jiǎn)稱CBP技術(shù)。

大型型鋼的界定一般是指80～250mm的方圓鋼，16號(hào)以上的工字鋼、槽鋼、角鋼，100×50～1200mm×450mm的H型鋼及38kg/m以上的鋼軌。其中80～250mm的方圓鋼一般是作為中小型軋機(jī)的坯料，所以，作為大型型鋼產(chǎn)品的就是工字鋼、槽鋼、角鋼、H型鋼和鋼軌。隨著萬(wàn)能軋制技術(shù)的發(fā)展，普通工字鋼和槽鋼將被H型鋼和平行腿槽鋼所代替，所以，我們重點(diǎn)介紹H型鋼和鋼軌的生產(chǎn)。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)19§4-2、型鋼主要生產(chǎn)工藝4.2.1、冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)20一、H型鋼的生產(chǎn)

H型鋼的特點(diǎn)H型鋼是在普通工字鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。工字鋼曾經(jīng)被廣泛用在金屬結(jié)構(gòu)件中作梁和柱。作為梁使用時(shí)，我們希望其抗彎斷面系數(shù)W盡可能大，并且重量輕，即斷面面積F值小，也就是希望W/F值盡可能大；作為柱使用時(shí)，因?yàn)槌惺茌S向壓力，希望斷面的極慣性矩大，所以增加腿寬。但由于孔型法生產(chǎn)工字鋼腿寬受軋輥直徑限制，并且工字鋼內(nèi)側(cè)有斜度，不便于連接和組合，所以人們希望得到寬翼緣的內(nèi)外側(cè)平行的工字鋼。1902年世界上第一架萬(wàn)能軋機(jī)在盧森堡的阿爾貝德廠問(wèn)世，使人們生產(chǎn)內(nèi)外側(cè)平行的工字鋼（H型鋼）的想法成為現(xiàn)實(shí)。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)20一、H型鋼的生產(chǎn)H型鋼的特點(diǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)21①斷面金屬分配更為合理，截面系數(shù)大，重量輕，節(jié)省金屬。若以H型鋼取代普通工字鋼，在建筑上可以減輕金屬結(jié)構(gòu)重量30～40%，在橋梁上可以減輕15～20%，在其它結(jié)構(gòu)上可以減輕10～25%。②H型鋼腿部?jī)?nèi)外側(cè)平行，腿端部呈直角，便于組合成各種構(gòu)件，與鉚焊結(jié)構(gòu)件相比，可以節(jié)約大量的鉚釘、焊條等輔助材料，可節(jié)省鉚焊工作量25%，加快施工進(jìn)度，降低成本。③由于采用萬(wàn)能法進(jìn)行軋制，腿寬、厚度規(guī)格多，且外形美觀，機(jī)械性能好；并且，隨著萬(wàn)能軋制技術(shù)的進(jìn)步，可以生產(chǎn)超輕型H型鋼，其重量?jī)H為同規(guī)格普通H型鋼的55～75%。由于H型鋼具有上述優(yōu)點(diǎn)，使其被廣泛應(yīng)用于高層建筑、橋梁、閘、壩、地下鐵路、起重運(yùn)輸、火力發(fā)電等工程建設(shè)中。H型鋼與普通工字鋼相比有如下優(yōu)點(diǎn)：冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)21①斷面金屬分配更為合理，截面系冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)22H型鋼的生產(chǎn)工藝坯料準(zhǔn)備加熱除鱗軋制熱鋸切冷卻矯直冷鋸切測(cè)長(zhǎng)、噴印檢查打捆、堆垛圖4-7H型鋼生產(chǎn)工藝流程1）坯料準(zhǔn)備：均采用連鑄坯小于300mm的H型鋼：方坯或矩形坯；

300~600mm的H型鋼：異形坯或近終形坯

；

600~900mm的H型鋼：板坯。2）加熱：加熱溫度1100~1180℃

推鋼連續(xù)式加熱爐——黑印、上下表面溫差大、造成軋后產(chǎn)品 全長(zhǎng)尺寸波動(dòng).

步進(jìn)爐：加熱效果好；冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)22H型鋼的生產(chǎn)工藝坯料準(zhǔn)備加熱除鱗軋制熱冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)233）除鱗：高壓水除鱗（原生氧化鐵皮、再生氧化鐵皮對(duì)軋件的影響）一般采用四面水壓噴射式高壓水裝置，用高壓水噴沖鋼坯的四個(gè)表面，達(dá)到去除氧化鐵皮的目的。水的壓力為15～20MPa。

4）軋制：孔型法、萬(wàn)能法圖4-8孔型布置型式a、直排孔型系統(tǒng)；b、斜排孔型系統(tǒng)ab

工字鋼生產(chǎn)工藝冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)233）除鱗：高壓水除鱗（原生氧化鐵皮、再生冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)24H型鋼的軋制H型鋼是在萬(wàn)能軋機(jī)上，用萬(wàn)能法進(jìn)行軋制的。坯料經(jīng)加熱爐加熱后，在進(jìn)入萬(wàn)能機(jī)組之前，要在二輥或三輥開(kāi)坯機(jī)上進(jìn)行開(kāi)坯，開(kāi)坯道次可以根據(jù)萬(wàn)能機(jī)組的軋制能力進(jìn)行選擇。萬(wàn)能機(jī)組要求的坯料——萬(wàn)能坯，其斷面的腰腿厚度比要與成品的腰腿厚度比相匹配。

萬(wàn)能軋機(jī)的孔型是開(kāi)口孔型，因此必須配有二輥軋機(jī)作軋邊機(jī)，用來(lái)軋制H型鋼的翼緣的端部，以控制翼緣寬度。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)24H型鋼的軋制H型鋼是在萬(wàn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)25萬(wàn)能孔型a、X孔型；b、H孔型ab3o～8oX孔型立輥帶有一定的錐度，并且以水平軋制線為中心上下對(duì)稱。根據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)立輥的錐角α=3o～8o；上、下水平輥的側(cè)面具有與立輥錐角相同的斜度。優(yōu)點(diǎn)：有利于軋件的延伸，可以使軋件很快減薄，并且在相同的壓下量的情況下，軋制能耗比H孔型低。因此，在萬(wàn)能粗軋、中軋機(jī)組中多采用這種孔型。缺點(diǎn)：定心困難H孔型的立輥是圓柱形，水平輥側(cè)面有0.25%的斜度（此斜度是產(chǎn)品公差所允許的）。精軋機(jī)必須采用這種H孔型。在少數(shù)連軋機(jī)組中，為了克服腰鼓形立輥定心難的缺點(diǎn)，將立輥全部做成圓柱形，而水平輥側(cè)面斜度逐漸減小。H孔型冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)25萬(wàn)能孔型ab3o～8o冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)265）熱鋸切A、目的：切頭、切尾、切定尺B、計(jì)算機(jī)優(yōu)化計(jì)算鋸切長(zhǎng)度——檢測(cè)技術(shù)C、冷鋸切（為提高產(chǎn)品質(zhì)量，軋件軋制后進(jìn)入冷床冷卻和矯直，然后用冷鋸鋸切定尺。

熱鋸機(jī)布置在精軋機(jī)與冷床之間的輥道一側(cè)，至少有兩臺(tái)（其中有一臺(tái)可以移動(dòng)），一般生產(chǎn)廠有3～5臺(tái)熱鋸機(jī)。冷床精軋機(jī)鋸切機(jī)1鋸切機(jī)2冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)265）熱鋸切A、目的：切頭、切尾、切定尺冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)276）軋件的冷卻及熱處理問(wèn)題：由于腰腿厚度不同，終軋溫度存在一定差異，型號(hào)越大，溫度差大，造成了冷卻后軋件的內(nèi)應(yīng)力大，直接影響產(chǎn)品的機(jī)械性能解決辦法：A、采用立放冷卻方式，且兩個(gè)軋件之間留有一定距離，使腹板與腹板之間相互輻射，減緩了冷卻速度；并且，腰部受上下腿遮蓋，使熱空氣流動(dòng)速度減慢，從而使腰部的冷卻速度變慢，腰腿溫度差明顯減小。

冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)276）軋件的冷卻及熱處理問(wèn)題：由于腰腿厚冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)28

利用軋制余熱對(duì)H型鋼進(jìn)行淬火和自身回火（QST）的在線熱處理工藝。具體過(guò)程是：在中間萬(wàn)能機(jī)組后，對(duì)H型鋼腿部進(jìn)行局部冷卻，使腰腿溫度均勻，溫度控制在A3線以上50℃左右，然后在精軋機(jī)上軋制最后一道。在精軋機(jī)后面設(shè)有高壓水箱，從上、下、左、右四個(gè)方向?qū)型鋼的腰腿噴水，進(jìn)行淬火，使其表面形成馬氏體，并在軋件心部冷卻之前停止噴水，利用軋材心部的余熱進(jìn)行回火。優(yōu)點(diǎn)：（1）屈服強(qiáng)度比普通軋材高100～150Mpa，金相組織好，韌性好；（2）改變QST工藝條件，可獲得不同機(jī)械性能的鋼材，生產(chǎn)成本低。適合于大型H型鋼，特別是腿厚在40mm左右的H型鋼。

B、大型H型鋼在線熱處理技術(shù)——進(jìn)一步提高產(chǎn)品機(jī)械性能冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)28利用軋制余熱對(duì)H型鋼進(jìn)行淬冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)29目的：H型鋼在軋制、冷卻、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中，都可能產(chǎn)生彎曲和變形，這就需要通過(guò)矯直機(jī)矯直，使其恢復(fù)正確的形狀和平直度，滿足質(zhì)量要求。溫度：H型鋼矯直溫度要控制在80℃以下，以減少矯直后的冷卻變形。設(shè)備：H型鋼的矯直均采用輥式矯直機(jī)，一般是7～11輥，大號(hào)H型鋼多采用七輥矯直機(jī)。工藝：**變輥距矯直機(jī)——拓寬工藝適應(yīng)程度**長(zhǎng)尺矯直工藝——減小切損（每根鋼在輥式矯直機(jī)上矯直時(shí)，頭尾都有1/2輥距的長(zhǎng)度矯不到），保證H型鋼全長(zhǎng)平直和形狀一致。8）其他精整工序：檢查臺(tái)架檢查表面缺陷和彎曲情況冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)29目的：H型鋼在軋制、冷卻、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中，冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)30二、鋼軌的生產(chǎn)1、鋼軌的分類(lèi)：（1）用途：森林、礦山軌（9kg/m、12kg/m、15kg/m、22kg/m、30kg/m五種）；客、貨運(yùn)鐵路用軌（38kg/m、43kg/m、50kg/m、60kg/m、75kg/m五種）；工廠吊車(chē)用的吊車(chē)軌（70kg/m、80kg/m、100kg/m、120kg/m四種）。（2）鋼種：碳素軌、合金軌和熱處理軌三種。碳素軌主要以碳、錳兩元素來(lái)提高強(qiáng)度、改善韌性。合金鋼軌則是以碳素軌為基礎(chǔ)，添加適量合金元素如V、Ti、Cr、Mo等，從而提高鋼軌的強(qiáng)度和韌性。熱處理軌主要是碳素軌通過(guò)加熱和控制冷卻，來(lái)改善其金相組織結(jié)構(gòu)，通過(guò)熱處理細(xì)化晶粒，形成細(xì)珠光體組織，從而獲得高強(qiáng)度和高韌性。（3）力學(xué)性能普通軌：指強(qiáng)度不小于800Mpa的鋼軌；高強(qiáng)軌：指強(qiáng)度不小于900Mpa的鋼軌；耐磨軌：指強(qiáng)度不小于1100Mpa的鋼軌。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)30二、鋼軌的生產(chǎn)1、鋼軌的分類(lèi)：冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)312、鋼軌生產(chǎn)的一般工藝高爐轉(zhuǎn)爐精煉脫氣連鑄加熱軋制打印質(zhì)量檢查鋸切冷卻矯直探傷銑頭鉆孔發(fā)貨長(zhǎng)流程鋼軌生產(chǎn)工藝A、長(zhǎng)流程生產(chǎn)工藝是以礦石為原料：B、短流程工藝是以廢鋼為主要原料，經(jīng)電爐粗煉、LF爐精煉、VD爐脫氣后送連鑄機(jī)鑄成所需尺寸的鋼坯。其后部工藝與長(zhǎng)流程工藝相同。C、鋼軌的最佳生產(chǎn)工藝：采用連鑄異形坯，直接經(jīng)萬(wàn)能軋機(jī)軋制，長(zhǎng)尺冷卻，長(zhǎng)尺矯直，采用在線自動(dòng)檢測(cè)等項(xiàng)技術(shù)，流程更短，收得率更高。——————連鑄技術(shù)，檢測(cè)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的結(jié)合——————冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)312、鋼軌生產(chǎn)的一般工藝高爐轉(zhuǎn)爐精煉脫氣冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)321）鋼水的精煉和脫氣2）鋼軌的軋制——孔型法和萬(wàn)能法孔型法軋制鋼軌的孔型配置a、斜排法；b、直排法（1）孔型法：傳統(tǒng)的軋制方法，一般是在橫列式三輥軋機(jī)上采用箱形－帽形－軌形孔型系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)的一種方法。為了保證軋出足夠?qū)挼能壍祝枰米銐蚋叩木匦闻髁?，?jīng)1～2個(gè)箱形孔，3～4個(gè)帽形孔，5～6個(gè)軌形孔軋制成型。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)321）鋼水的精煉和脫氣2）鋼軌的軋制——冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)33國(guó)外某廠重軌車(chē)間采用萬(wàn)能法軋制鋼軌的孔型系統(tǒng)（2）萬(wàn)能法冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)33國(guó)外某廠重軌車(chē)間采用萬(wàn)能法軋制鋼軌的孔型冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)34萬(wàn)能法軋制鋼軌具有如下優(yōu)點(diǎn)：①鋼軌在使用上的特別重要部位──軌頭和軌底，用立輥沿其厚度方向進(jìn)行壓下，因此軌頭、軌底壓縮比較大，如圖所示；②在成型過(guò)程中，由于上、下對(duì)稱軋制，軋件內(nèi)部殘余應(yīng)力??；③軋輥調(diào)整自由度大，調(diào)整比較靈活；④由于無(wú)孔型的局部磨損，氧化鐵皮不致于卷入孔型側(cè)壁，產(chǎn)品表面光滑；⑤產(chǎn)品斷面尺寸精度高；⑥軋輥單位消耗大幅度下降，電能消耗減少；⑦道次延伸率比孔型法大。與傳統(tǒng)的孔型法相比，采用萬(wàn)能法軋制鋼軌的小時(shí)產(chǎn)量提高1.8倍；軋制作業(yè)率提高10%；軋材收得率提高2%，表面缺陷減少2%，軋輥單位消耗減少20%。ab孔型法與萬(wàn)能法成型過(guò)程對(duì)比a、孔型法成型；b、萬(wàn)能法成型冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)34萬(wàn)能法軋制鋼軌具有如下優(yōu)點(diǎn)：a冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)353）鋼軌的軋后精整（1）鋼軌的冷卻——冷卻變形的8個(gè)過(guò)程；成組緊靠臥放移送圖3.2－13重軌在冷床上的放置方法a、正確的方法；b、不正確的方法

由于相鄰鋼軌的軌頭和軌底相接處，改善了冷卻條件，鋼軌的彎曲方向的反復(fù)變換也受到相鄰鋼軌的阻礙，因此冷卻過(guò)程中鋼軌的彎曲撓度變化比單根自由冷卻時(shí)要小。為了避免在冷床上移送鋼軌時(shí)對(duì)軌底踏面產(chǎn)生刮傷，要求鋼軌在冷床上必須臥放。因?yàn)檐壍滋っ娴娜魏渭?xì)微刮傷，都會(huì)降低鋼軌的疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性。因此，鋼軌在送入矯直機(jī)之前的運(yùn)送過(guò)程中，一般是不允許直立的。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)353）鋼軌的軋后精整（1）鋼軌的冷卻——冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)36（2）鋼軌的形變熱處理工藝——即“控軋控冷技術(shù)”

指控制鋼軌軋制溫度、控制精軋壓下量和控制軋后冷卻速度，即通常所說(shuō)的控溫、控軋和控冷的“三控”工藝。通過(guò)控制奧氏體晶?；貜?fù)和再結(jié)晶，增加鋼軌變形亞晶結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)鋼軌的強(qiáng)韌化。（3）鋼軌的熱處理

鋼軌的熱處理有多種形式，國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是軌端淬火和軌頭全長(zhǎng)淬火。利用軋后余熱淬火工藝在國(guó)外也得到了廣泛應(yīng)用。①軌端淬火軌端淬火有兩種方法：a、利用軋后余熱向軌端噴水淬火，然后自身回火；b、在鋼軌冷卻后，用高頻感應(yīng)加熱方法將軌端快速加熱至800～930℃，然后噴水急冷。冷卻至450～480℃后利用余熱自身回火，所得組織為回火索氏體。②軌頭全長(zhǎng)淬火常采用的方法是中頻感應(yīng)加熱，然后水淬。③鋼軌軋后余熱在線淬火——淬火速度快、生產(chǎn)能力高、節(jié)約能源吹噴冷空氣淬火冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)36（2）鋼軌的形變熱處理工藝——即“控軋控冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)37三、大型型鋼軋機(jī)的基本布置型式1、橫列式（a、b）2、串列式（c、d）3、半連續(xù)式和連續(xù)式（e、f，g）4、可逆連軋（h）

1－3－1或1－3－2布置型式

5、采用X－H軋制法的可逆連軋（i）冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)37三、大型型鋼軋機(jī)的基本布置型式1、橫列冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)38冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)38冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)39攀鋼大型車(chē)間平面布置圖（橫列式布置）1、運(yùn)輸輥道；2、連續(xù)式加熱爐；3、開(kāi)坯機(jī)；4、天車(chē)；5、鐵皮坑；6、升降臺(tái)；7、三輥機(jī)座；8、850二輥機(jī)座；9、熱鋸機(jī)；10、打印機(jī)；11、彎軌機(jī)；12、冷卻臺(tái)；13、緩冷坑；14、常化爐；15、銑床；16、檢查臺(tái)；17、鉆床；18、矯直機(jī)；19、檢查臺(tái)；20、冷鋸；21、壓力矯直機(jī)；22、矯直機(jī)；23、冷剪冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)39攀鋼大型車(chē)間平面布置圖（橫列式布置）冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)40圖3.2－16馬鋼H型鋼廠車(chē)間平面布置（1-3-2布置）1、上料臺(tái)架；2、原料稱；3、加熱爐；4、高壓水除鱗裝置；5、二輥粗軋機(jī)；6、舌頭鋸；7、萬(wàn)能粗軋機(jī)組；8、萬(wàn)能精軋機(jī)；9、定尺熱鋸（一臺(tái)固定，一臺(tái)移動(dòng)）；10、熱鋸定尺機(jī)；11、步進(jìn)式冷床；12、冷定尺鋸；13、冷鋸定尺機(jī)；14、表面質(zhì)量檢查臺(tái)；15、剖分機(jī)；16、輥式矯直機(jī)；17、堆垛收集臺(tái)架；18、打包、稱重機(jī)；19、改尺冷鋸；20、壓力矯直機(jī)；21、成品發(fā)貨臺(tái)架；22、成排收集臺(tái)架；23、軋邊機(jī)（E2預(yù)留）；24、橫移臺(tái)架冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)40圖3.2－16馬鋼H型鋼廠車(chē)間平面布冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)41§4-2、型鋼主要生產(chǎn)工藝4.2.2、中小型型鋼生產(chǎn)工藝

中小型軋鋼設(shè)備主要用來(lái)生產(chǎn)棒線材、中小型鋼（圓、方、扁、角、工、槽等）產(chǎn)品，其中大部分屬于建筑用材。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量達(dá)到5億噸，約占世界總產(chǎn)量的42%。鋼材消耗量達(dá)到4.5億噸，鋼材消耗量最大的7大領(lǐng)域所占比例分別為建筑54%、機(jī)械造船21%、汽車(chē)5.6%等。由此可見(jiàn)，建筑用材占據(jù)鋼材消耗的一半以上。有資料顯示我國(guó)棒線材和中小型軋鋼產(chǎn)品占據(jù)軋材總量的40%以上。換句話說(shuō)，中小型軋鋼在軋鋼領(lǐng)域占有重要的位置。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)41§4-2、型鋼主要生產(chǎn)工藝4.2.2、冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)42中小型型鋼生產(chǎn)的工藝過(guò)程冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)42中小型型鋼生產(chǎn)的工藝過(guò)程冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)43（1）坯料準(zhǔn)備鋼錠經(jīng)初軋機(jī)和鋼坯軋機(jī)開(kāi)坯而成連鑄坯坯料選擇坯料檢查與清理一般用途碳素鋼、低合金鋼：連鑄坯熱送熱裝特殊用途優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼、特殊鋼：軋制前檢查清理拋丸—>探傷—>表面清理冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)43（1）坯料準(zhǔn)備鋼錠經(jīng)初軋機(jī)和鋼坯軋機(jī)開(kāi)坯冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)44（2）坯料的加熱目的：把坯料加熱到均勻的、適合于軋制的溫度。加熱溫度下限應(yīng)比鐵碳平衡相圖的Ac3線高30~50℃，上限比固相線低100~150℃。普碳鋼：1000~1150℃

奧氏體不銹鋼：1100~1250℃

軸承鋼、彈簧鋼：：950~1050℃冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)44（2）坯料的加熱冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)45

連鑄坯直接熱送、熱裝工藝：將連鑄車(chē)間送出的無(wú)缺陷的連鑄坯，不經(jīng)冷卻，直接送入加熱爐補(bǔ)充加熱，然后送入軋機(jī)軋制。優(yōu)點(diǎn)：加熱爐燃料消耗減少40~67%，加熱爐產(chǎn)量提高20~30%；減少加熱時(shí)間，金屬損耗減少約0.3%；減少庫(kù)存鋼坯量，從而減少?gòu)S房面積和設(shè)備，減少操作人員，降低投資與生產(chǎn)成本；縮短生產(chǎn)周期冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)45連鑄坯直接熱冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)46條件：保證生產(chǎn)出無(wú)缺陷連鑄坯，且生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定平衡；煉鋼連鑄車(chē)間與軋鋼車(chē)間應(yīng)按統(tǒng)一的生產(chǎn)計(jì)劃組織生產(chǎn)，并盡可能地統(tǒng)一安排計(jì)劃?rùn)z修；連鑄機(jī)與軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量要匹配；在裝爐輥道與加熱爐之間應(yīng)設(shè)置緩沖區(qū)；加熱爐與軋機(jī)的最大小時(shí)產(chǎn)量應(yīng)比連鑄機(jī)大20~25%；加熱爐能靈活調(diào)節(jié)燃燒系統(tǒng)；軋機(jī)應(yīng)有合理的孔型設(shè)計(jì)，盡量減少換輥次數(shù)，并且采用快速換輥裝置、導(dǎo)衛(wèi)預(yù)調(diào)、導(dǎo)衛(wèi)快速定位裝置；應(yīng)設(shè)置完善的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，在煉鋼、連鑄與軋鋼車(chē)間進(jìn)行控制與協(xié)調(diào)。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)46條件：保證生產(chǎn)出無(wú)缺陷連鑄坯，且生產(chǎn)過(guò)程冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)47（3）除鱗在加熱爐與粗軋機(jī)組之間設(shè)有高壓水除鱗裝置，壓力20MPa，除鱗速度0.8~1.5m/s。（4）軋制加熱除鱗后的坯料一般要經(jīng)過(guò)粗軋、中軋、精軋的若干道次軋成為成品。軋制道次與鋼材品種、坯料尺寸、成品規(guī)格以及對(duì)成品的質(zhì)量要求有關(guān)。比較先進(jìn)的連續(xù)式中小型軋機(jī)軋制速度在14~20m/s，最高軋制速度達(dá)到25m/s。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)47（3）除鱗（4）軋制冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)48軋制過(guò)程中的先進(jìn)技術(shù)：低溫軋制：將鋼坯加熱到低于常規(guī)的加熱溫度下進(jìn)行軋制，以節(jié)約能源，降低成本。切分軋制：指在軋制過(guò)程中運(yùn)用特殊孔型將一個(gè)鋼坯沿縱向同時(shí)切分為兩根或兩根以上的軋件，進(jìn)而以此軋出兩根（或多根）成品軋材。切分軋制孔型系統(tǒng)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)48軋制過(guò)程中的先進(jìn)技術(shù)：切分軋制孔型系統(tǒng)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)49控溫軋制：根據(jù)鋼材品種及規(guī)格，控制粗、中、精軋的軋制溫度達(dá)到控制產(chǎn)品金相組織的目的。

某連續(xù)式小型棒材控溫軋制時(shí)軋制表與冷卻段布置C1、C2、C3、C4-水冷段；C5、C6——附加水冷段（與鋼種有關(guān)）冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)49控溫軋制：根據(jù)鋼材品種及規(guī)格，控制粗、中冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)50軋后余熱淬火及自回火（ＱＴＢ）：根據(jù)鋼材品種及規(guī)格，控制粗、中、精軋的軋制溫度達(dá)到控制產(chǎn)品金相組織的目的。鋼筋的QTB過(guò)程大致分為三個(gè)階段：

表面淬火階段（急冷段）自回火階段心部轉(zhuǎn)變階段脫頭軋制：應(yīng)用于連續(xù)式合金鋼棒材軋機(jī)，拉大粗軋機(jī)組與中軋機(jī)組之間距離，使之不形成連軋。使粗軋速度可以根據(jù)軋制鋼種需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)50軋后余熱淬火及自回火（ＱＴＢ）：根據(jù)鋼冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)51無(wú)頭軋制技術(shù)：應(yīng)用于棒線材軋制。將剛出爐的鋼坯的頭部與前一根軋件的尾部焊接起來(lái)進(jìn)行軋制，從而消除各鋼坯之間的間隙，提高軋機(jī)生產(chǎn)率，減少切頭和軋廢。（5）直條的定尺剪切與盤(pán)卷卷取直條形式：根據(jù)用戶需要進(jìn)行定尺剪切大盤(pán)卷：盤(pán)卷生產(chǎn)線進(jìn)行卷取

（6）合金鋼的熱處理和精整熱處理—>拋丸—>矯直—>表面探傷—>內(nèi)部探傷—>打捆包裝

冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)51無(wú)頭軋制技術(shù)：應(yīng)用于棒線材軋制。將剛出爐冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)52中小型型鋼軋機(jī)的基本布置形式(a)橫列式(b)跟蹤式(c)布棋式(d)半連續(xù)式(e)連續(xù)式高速圓鋼和螺紋鋼小型軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)52中小型型鋼軋機(jī)的基本布置形式冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)53§4-3、型鋼軋機(jī)工作機(jī)座的機(jī)構(gòu)與設(shè)計(jì)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)53§4-3、型鋼軋機(jī)工作機(jī)座的機(jī)構(gòu)與設(shè)計(jì)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)54一、軋輥軋輥結(jié)構(gòu)與特點(diǎn):輥身有軋槽，即孔型。軋輥材料：第一架軋機(jī)，選用鑄鋼或鍛鋼；后幾架粗軋及精軋機(jī)：鑄鐵軋輥。成品機(jī)架：冷硬普通鑄鐵軋輥。軋輥的尺寸參數(shù)：D，L，d，l，輥頭形式及輥頭相應(yīng)尺寸冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)54一、軋輥軋輥結(jié)構(gòu)與特點(diǎn):輥身有軋槽，即冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)55軋輥直徑名義直徑D:齒輪座的中心距工作直徑D1：D/D1<1.4，根據(jù)咬入條件和軋輥的強(qiáng)度要求確定輥身長(zhǎng)度：取決于孔型配置、軋輥的抗彎強(qiáng)度和剛度輥頸尺寸：與軋輥軸承形式和工作載荷有關(guān)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)55軋輥直徑輥身長(zhǎng)度：取決于孔型配置、軋輥的冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)56軋輥強(qiáng)度校核輥身彎曲應(yīng)力輥頸彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)56軋輥強(qiáng)度校核輥身彎曲應(yīng)力輥頸彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)57梅花軸頭扭轉(zhuǎn)應(yīng)力許用應(yīng)力冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)57梅花軸頭扭轉(zhuǎn)應(yīng)力許用應(yīng)力冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)58二、軋輥軸承膠木瓦軸承滾動(dòng)軸承油膜軸承冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)58二、軋輥軸承膠木瓦軸承冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)59三、軋輥的調(diào)整裝置軋輥徑向調(diào)整軋輥軸向調(diào)整冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)59三、軋輥的調(diào)整裝置軋輥徑向調(diào)整冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)60冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)60冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)61四、機(jī)架形式：開(kāi)式、閉式冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)61四、機(jī)架形式：開(kāi)式、閉式冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)62冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)62冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)63§4-4、型鋼軋機(jī)主傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)一、主傳動(dòng)裝置的組成及作用作用：將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和扭矩傳遞給軋輥；組成：減速機(jī)、齒輪座、聯(lián)接軸、聯(lián)軸節(jié)（器）冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)63§4-4、型鋼軋機(jī)主傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)與設(shè)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)64減速機(jī)：電動(dòng)機(jī)較高轉(zhuǎn)速=>軋輥所需轉(zhuǎn)速，n<200~250rpm；齒輪座：軋輥由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，將電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)傳來(lái)的運(yùn) 動(dòng)和扭矩分配給各個(gè)軋輥；聯(lián)接軸：運(yùn)動(dòng)和扭矩——>軋輥聯(lián)軸節(jié)（器）：齒輪聯(lián)軸節(jié)連接軸梅花接軸聯(lián)合式接軸齒式接軸，弧面齒式接軸（高速軋機(jī)）電機(jī)聯(lián)軸節(jié)：用來(lái)連接電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)的傳動(dòng)軸主聯(lián)軸節(jié)：用來(lái)連接減速機(jī)與齒輪座的傳動(dòng)軸冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)64減速機(jī)：電動(dòng)機(jī)較高轉(zhuǎn)速=>軋輥所需轉(zhuǎn)速，冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)65二、主要部件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)1、安全聯(lián)軸節(jié)（器）同步電機(jī)異步電機(jī)，飛輪=>安全聯(lián)軸節(jié)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)65二、主要部件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)1、安全聯(lián)軸節(jié)（冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)662、梅花接軸和聯(lián)合式接軸梅花接軸：允許傾角1°~2°傾角<1°=>普通梅花頭傾角1°~2°=>弧形梅花頭優(yōu)點(diǎn)：制造簡(jiǎn)單、換輥方便缺點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)中有沖擊和噪聲干摩擦條件下易磨損主要參數(shù)：梅花接軸材料：鑄鋼或鍛鋼軸套：灰口鐵或者鑄鋼冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)662、梅花接軸和聯(lián)合式接軸梅花接軸：允許傾冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)67

聯(lián)合式接軸：傳動(dòng)端為萬(wàn)向接軸型，避免了梅花接軸間隙大、沖擊載荷大的缺點(diǎn)，改善齒輪輥的工作條件；軋輥端采用梅花接軸，保持了換輥方便的優(yōu)點(diǎn)。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)67聯(lián)合式接軸：傳動(dòng)端為萬(wàn)向接軸冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)683、飛輪異步電機(jī)，最大轉(zhuǎn)差率12%~15%，尖峰載荷持續(xù)時(shí)間不超過(guò)2~4s冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)683、飛輪冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)69§4-5、型鋼連軋機(jī)組一、650型鋼連軋車(chē)間工藝過(guò)程均熱爐運(yùn)錠車(chē)800可逆式初軋機(jī)9000KN剪切機(jī)45°角翻鋼機(jī)650立輥軋機(jī)650水平輥軋機(jī)650立輥軋機(jī)650水平輥軋機(jī)φ1800熱鋸機(jī)冷床型鋼矯直機(jī)成品庫(kù)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)69§4-5、型鋼連軋機(jī)組一、650型鋼冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)70二、650立輥軋機(jī)

組成：機(jī)架、立輥傳動(dòng)裝置、壓下裝置、內(nèi)機(jī)架、內(nèi)機(jī)架平衡升降裝置及換輥裝置等冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)70二、650立輥軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)711、立輥主傳動(dòng)裝置冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)711、立輥主傳動(dòng)裝置冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)722、立輥壓下裝置主要參數(shù)：電機(jī)功率9.5KW；轉(zhuǎn)速1350rpm；兩蝸輪蝸桿速比12.531;冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)722、立輥壓下裝置冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)733、內(nèi)機(jī)架平衡及升降裝置平衡：四個(gè)液壓缸，工作壓力10MPa

用以平衡內(nèi)機(jī)架重量。升降裝置：實(shí)現(xiàn)內(nèi)機(jī)架升降，對(duì)正孔型；內(nèi)機(jī)架降至地面輥道，實(shí)現(xiàn)換輥。主要參數(shù)：電機(jī)功率6KW；轉(zhuǎn)速575~1150rpm；總速比i=20;

絲桿220*20冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)733、內(nèi)機(jī)架平衡及升降裝置平衡：四個(gè)液壓冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)744、換輥裝置冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)744、換輥裝置冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)75三、650水平輥軋機(jī)主要組成部分：主傳動(dòng)裝置機(jī)架機(jī)架換移裝置壓下裝置軋輥平衡裝置軌座等冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)75三、650水平輥軋機(jī)主要組成部分：冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)76第五章萬(wàn)能軋機(jī)萬(wàn)能軋機(jī)是一種既有水平輥又有立輥的可逆式軋機(jī)。從用途上分：萬(wàn)能板坯軋機(jī)、H型鋼萬(wàn)能軋機(jī)、軌梁瓦 能軋機(jī)和異形斷面型鋼萬(wàn)能軋機(jī)。從結(jié)構(gòu)上分：普通型萬(wàn)能軋機(jī)、帶有預(yù)應(yīng)力的高剛度萬(wàn)能 軋機(jī)、緊湊式萬(wàn)能軋機(jī)。發(fā)展方向：一機(jī)多用冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)76第五章萬(wàn)能軋機(jī)萬(wàn)能軋機(jī)是一種既有水平冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)77§5-1萬(wàn)能板坯軋機(jī)

有水平配置的二輥（或四輥）和一對(duì)立輥共同構(gòu)成的軋機(jī)，用于板坯初軋機(jī)或者熱軋板帶開(kāi)坯機(jī)。

水平輥：多采用四輥軋機(jī)，工作機(jī)座包括：壓下裝置、平衡裝置、軋輥軸承及軸承座、軋輥、機(jī)架和主傳動(dòng)裝置。

立輥：破鱗、調(diào)節(jié)板坯寬度、保證側(cè)邊質(zhì)量、減少翻鋼時(shí)間特點(diǎn)：輥身較短；懸臂式、框架式冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)77§5-1萬(wàn)能板坯軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)78遷鋼粗軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)78遷鋼粗軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)79冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)79冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)80冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)80冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)81冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)81冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)82冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)82冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)83冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)83冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)84冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)84冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)85冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)85冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)86§5-2型鋼萬(wàn)能軋機(jī)

水平輥和垂直輥在同一垂直平面內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)軋件在高度和寬度方向同時(shí)軋制。

萬(wàn)能軋機(jī)與普通二輥軋機(jī)最大的區(qū)別： 有一對(duì)被動(dòng)的立輥裝在上下水平軸承座之間。普通萬(wàn)能軋機(jī)緊湊型萬(wàn)能軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)86§5-2型鋼萬(wàn)能軋機(jī)萬(wàn)能軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)871、水平輥部件；2、水平輥壓下裝置；3、機(jī)架；4、立輥部件；5、導(dǎo)衛(wèi)裝置；6、水平輥壓上裝置；7、立輥調(diào)整及平衡裝置；8、水平輥平衡裝置；9、水平輥軸向調(diào)整裝置123456789一、普通萬(wàn)能軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)871、水平輥部件；2、水平輥壓下裝置；3、冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)88攀鋼重軌萬(wàn)能軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)88攀鋼重軌萬(wàn)能軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)89二、CU型萬(wàn)能軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)89二、CU型萬(wàn)能軋機(jī)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)90馬鞍山鋼鐵公司萬(wàn)能軋機(jī)-達(dá)涅利公司冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)90馬鞍山鋼鐵公司萬(wàn)能軋機(jī)-達(dá)涅利公司冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)91第四章型鋼軋機(jī)一、型鋼品種與分類(lèi)

型鋼生產(chǎn)歷史悠久，品種規(guī)格繁多，用途廣泛，在軋鋼生產(chǎn)中占有非常重要的位置。據(jù)統(tǒng)計(jì)，各類(lèi)形狀的型鋼有1500多種，尺寸規(guī)格達(dá)3900多個(gè)。在我國(guó)型鋼被廣泛地應(yīng)用在能源、交通、農(nóng)田水利、房屋建筑等基本建設(shè)中。在我國(guó)占鋼材總產(chǎn)量的50％左右。§4-1、型鋼生產(chǎn)概述冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)1第四章型鋼軋機(jī)一、型鋼品種與分類(lèi)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)921、型鋼按用途可以分成兩大類(lèi)：常用型鋼和專(zhuān)門(mén)用途型鋼。①常用型鋼有方鋼、圓鋼、扁鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼、H型鋼等，其斷面形狀如圖所示。圖4-1常用型鋼1、方鋼；2、圓鋼；3、扁鋼；4、六角鋼；5、不等邊角鋼；6、等邊角鋼；7、槽鋼；8、工字鋼；9、Z形鋼。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)21、型鋼按用途可以分成兩大類(lèi)：常用冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)93圖4-2專(zhuān)門(mén)用途型鋼1、輕軌；2、重軌；3、窗料鋼；4、槽形彈簧扁鋼；5、窗框鋼；6、鋼椿；7、爐蓖鋼；8、礦用支承鋼；9、汽車(chē)輪輞鋼；10、車(chē)輪壓條鋼；11、履帶齒片鋼；12、墊板鋼；13、三棱鋼；14、楔形鋼；15、月牙鋼；16、橢圓鋼；17、菱形鋼。②專(zhuān)門(mén)用途型鋼主要包括鋼軌及用于汽車(chē)和拖拉機(jī)制造業(yè)、建筑業(yè)、機(jī)車(chē)車(chē)輛制造業(yè)及其它國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中，專(zhuān)門(mén)用途型鋼斷面形狀如圖4-2所示。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)3圖4-2專(zhuān)門(mén)用途型鋼②專(zhuān)門(mén)用途型鋼主要冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)942、按斷面形狀和變形的復(fù)雜程度可以分為：簡(jiǎn)單斷面型鋼，如方鋼、圓鋼、扁鋼、六角鋼、角鋼等；復(fù)雜斷面型鋼，如鋼軌、工字鋼、H型鋼、鋼椿等。3、按產(chǎn)品規(guī)格可以分為：大型材、中小型材和線材。4、按生產(chǎn)方法可以分為：熱軋型鋼、冷彎型鋼、焊接型鋼和用特殊方法生產(chǎn)的型鋼，如火車(chē)車(chē)輪、輪箍、鋼球等。5、按供貨方式可分為型材和線材。一般以直條方式供貨的習(xí)慣上稱型材，以盤(pán)卷方式供貨的一般稱線材。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)42、按斷面形狀和變形的復(fù)雜程度可以分為：簡(jiǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)95表4-1常見(jiàn)的型鋼規(guī)格范圍序號(hào)名稱規(guī)格定義法規(guī)格范圍（mm或號(hào)）1方鋼按邊長(zhǎng)，毫米5～2502圓鋼按直徑，毫米5～2503六角鋼按對(duì)邊距離，毫米8～1004扁鋼按寬度×厚度，毫米（12～200）×（4～60）5等邊角鋼按腿長(zhǎng)的厘米數(shù)稱號(hào)№2～256不等邊角鋼同上№2.5/1.6～25/167工字鋼按高度的厘米數(shù)稱號(hào)№10～638槽鋼同上№5～409H型鋼按腰高×腿寬，毫米100×50～1200×45010輕軌按1米長(zhǎng)的重量稱號(hào)，公斤5～24kg11重軌同上33～75kg冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)5表4-1常見(jiàn)的型鋼規(guī)格范圍序號(hào)名冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)96二、型鋼軋機(jī)的分類(lèi)

型鋼軋機(jī)按照其用途及生產(chǎn)產(chǎn)品的規(guī)格可以分為軌梁大型、中小型及線材軋機(jī)三大類(lèi)。按照軋機(jī)布置形式分為橫列式、縱列式、布棋式和連續(xù)式。各種軋機(jī)的軋輥的公稱直徑及產(chǎn)品規(guī)格范圍如表4-2所示。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)6二、型鋼軋機(jī)的分類(lèi)型鋼軋機(jī)按冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)97軋機(jī)種類(lèi)軋機(jī)型式軋輥公稱直徑（mm）產(chǎn)品范圍軌梁、大型軋機(jī)萬(wàn)能鋼梁軋機(jī)850～1355萬(wàn)能鋼梁：100×50～1200×450重軌：75kg橫列式大型、軌梁軋機(jī)650～950方、圓鋼：80～250；重軌：38～75kg；工字鋼：№14～65；槽鋼：№16～40；角鋼：№16～25。跟蹤式大型軋機(jī)550～750方、圓鋼：60～150；工、槽鋼：№12.6～20；角鋼：№7.5～15。中小型軋機(jī)橫列式中型軋機(jī)400～650方、圓鋼：38～100；輕軌：11～24kg；工字鋼：№10～16；槽鋼：№8～16；角鋼：№6.3～12.6。連續(xù)式中型軋機(jī)400～650圓鋼：40～120；工、槽鋼：№8～20；角鋼：№6.3～12.6。橫列式小型軋機(jī)250～350圓鋼：8～38；槽鋼：№5～6.3；輕軌：8kg；角鋼：№2～6.3。半連續(xù)式小型軋機(jī)250～350圓鋼：10～48；槽鋼：№5～6.3；輕軌：8～15kg；角鋼：№2.5～6.3。連續(xù)式小型軋機(jī)250～350同上線材軋機(jī)橫列式線材軋機(jī)180～2806.5～9，盤(pán)重30～60kg半連續(xù)式線材軋機(jī)150～3005.5～9，盤(pán)重60～150kg連續(xù)式線材軋機(jī)150～3005～12，盤(pán)重300～2500kg高速線材軋機(jī)150～3005～26，盤(pán)重2000kg以上表4-2型鋼軋機(jī)分類(lèi)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)7軋機(jī)軋機(jī)型式軋輥公稱直徑（mm）產(chǎn)品范圍軌冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)98三型鋼產(chǎn)品的主要技術(shù)要求圖4-3H型鋼斷面形狀及尺寸

由于型鋼產(chǎn)品的斷面形狀、規(guī)格多種多樣，并且其用途也千差萬(wàn)別，所以其技術(shù)要求也不盡相同。但從整體上看，對(duì)于所有型鋼產(chǎn)品都要從尺寸精度、表面質(zhì)量及機(jī)械性能等三個(gè)方面來(lái)要求。1、尺寸精度：對(duì)于簡(jiǎn)單斷面型鋼產(chǎn)品，其尺寸精度只要求其公稱尺寸的精確性，它將直接影響到結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度和金屬的節(jié)約。對(duì)于復(fù)雜斷面形狀的型鋼產(chǎn)品如H型鋼，其尺寸精度既包括公稱尺寸的精確性，還包括其形狀的完美性。H型鋼斷面形狀及各部分尺寸如圖4-3。在熱軋H型鋼的標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)H型鋼不僅規(guī)定了尺寸（）公差，還規(guī)定了形狀公差，如翼緣斜度、腹板中心偏移量、腹板翹曲、斷面斜度等，這樣，既可以保證產(chǎn)品的尺寸精度，又能保證其形狀的完美。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)8三型鋼產(chǎn)品的主要技術(shù)要求圖4-3H冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)992、表面質(zhì)量：雖然熱軋型鋼的表面質(zhì)量要求遠(yuǎn)低于對(duì)鋼板的表面要求，但亦不允許熱軋型鋼產(chǎn)品表面有過(guò)多的氧化鐵皮和裂紋等，這將直接影響型鋼產(chǎn)品的使用性能。對(duì)于冷彎型鋼，由于是以熱軋或冷軋帶卷為原料，所以表面質(zhì)量要求較為嚴(yán)格，表面不得有氣泡、裂紋、結(jié)疤、折疊、夾雜以及壓入的氧化鐵皮，如有特殊用途，其表面質(zhì)量可以根據(jù)用戶要求進(jìn)行加工。3、機(jī)械性能：型鋼的機(jī)械性能將直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度，是一個(gè)極其重要的技術(shù)指標(biāo)，影響型材的機(jī)械性能的主要因素有鋼水純凈度、化學(xué)成分的波動(dòng)及軋后的熱處理工藝，這些因素針對(duì)不同產(chǎn)品有不同的要求。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)92、表面質(zhì)量：雖然熱軋型鋼的表面質(zhì)量要求遠(yuǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)100四、型鋼生產(chǎn)的一般方法

型鋼的生產(chǎn)方法有熱軋、焊接和冷彎等幾種，其中熱軋型鋼具有效率高，能耗少，成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，成為型鋼生產(chǎn)的主要方法。1、型鋼的熱軋生產(chǎn)型鋼的熱軋生產(chǎn)主要有孔型法和萬(wàn)能法兩種。

孔型法是生產(chǎn)簡(jiǎn)單斷面型材的主要方法。我國(guó)目前除H型鋼外的所有熱軋型鋼產(chǎn)品都是采用孔型法生產(chǎn)的。這種方法一般是在二輥或三輥軋機(jī)上，用在兩個(gè)軋輥的輥身上車(chē)削的軋槽所形成的孔型對(duì)金屬進(jìn)行軋制。1）、孔型法

冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)10四、型鋼生產(chǎn)的一般方法冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)101

軋制型鋼的孔型系統(tǒng)按照形狀可以分為兩大類(lèi)：（1）簡(jiǎn)單斷面孔型：包括箱形孔型、菱形孔型、六角孔型、橢圓孔型、方孔型、圓孔型。（2）異型斷面孔型：一般有工字形孔型、槽形孔型、軌形孔型、T字形孔型等，如圖4-4所示。圖4－4孔型按形狀分類(lèi)a、箱形孔型；b、菱形孔型；c、六角孔型；d、橢圓孔型；e、圓孔型；f、方孔型；g、六邊形孔型；h、工字形孔型；i、槽形孔型；j、角形孔型；k、軌形孔型；l、T字形孔型冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)11軋制型鋼的孔型系統(tǒng)按照形狀可以分為兩大冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)102

孔型法軋制所采用的孔型都是由一對(duì)軋輥上刻槽所組成的，所以在同一孔型中，軋輥直徑有明顯的變化，這樣，軋槽內(nèi)沿軋輥直徑方向各點(diǎn)的線速度有明顯的差異，尤其是軋制異型斷面型材時(shí)，使用閉口孔型或?qū)强仔?，速度差更大，并且型材的形狀不?duì)稱，壓下量分配不均勻，使得孔型內(nèi)金屬產(chǎn)生附加流動(dòng)，導(dǎo)致軋制能耗增加，孔型局部磨損嚴(yán)重。目前，用孔型法生產(chǎn)型材的孔型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，經(jīng)驗(yàn)因素尚占重要地位。這種生產(chǎn)方法需在軋輥上車(chē)削軋槽，軋槽都存在斜度，目的是使軋件易于正確進(jìn)入孔型，又有利于軋件脫槽；并且，使軋輥重磨后能恢復(fù)孔型原有尺寸，延長(zhǎng)軋輥的使用壽命，另外，側(cè)壁斜度大，側(cè)壓量大，有利于軋件的延伸；但軋槽的斜度就使得用孔型法無(wú)法生產(chǎn)出內(nèi)外側(cè)平行的經(jīng)濟(jì)斷面型材，特別是刻槽深度受軋輥強(qiáng)度的限制，寬翼緣的工字鋼亦無(wú)法生產(chǎn)。

孔型軋制法的優(yōu)缺點(diǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)12孔型法軋制所采用的孔型都是由一對(duì)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)1032）.萬(wàn)能軋制法圖4-6萬(wàn)能輥系配置

萬(wàn)能軋制法是1902年在盧森堡的Arbed工廠，從軋制平行翼緣工字鋼（由于其形狀象英文字母H，故稱H型鋼）開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的。

萬(wàn)能軋制法的孔型是由三個(gè)或三個(gè)以上軋輥所圍成，故亦稱多輥軋法。這種方法多用于生產(chǎn)H型鋼、平行腿槽鋼及鋼軌（T字鋼一般由H型鋼剖分得到）。軋制H型鋼時(shí)，其軋輥配置如圖4-6所示。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)132）.萬(wàn)能軋制法圖4-6萬(wàn)能輥系冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)104

孔型由布置在同一鉛垂面的上、下水平輥和左、右立輥組成。四個(gè)軋輥可以在兩個(gè)方向上加工所要求的H型鋼的斷面尺寸，實(shí)現(xiàn)水平和垂直方向的同時(shí)壓下。這種萬(wàn)能軋制法的特點(diǎn)是：①軋件與軋輥之間相對(duì)滑動(dòng)小，避免了鋼材表面開(kāi)裂，鋼材表面質(zhì)量得到了改善；②萬(wàn)能法孔型速度差較小，孔型各部位磨損均勻，軋制尺寸穩(wěn)定，尺寸精度比孔型法高30%以上。③由于孔型磨損均勻,軋輥消耗低，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，每噸鋼材軋輥消耗比孔型法降低約2公斤，并且軋輥的共用性增加；④由于金屬變形均勻，軋件的殘余應(yīng)力減小，提高了軋材的機(jī)械性能；⑤可以用較小的輥徑軋制較大規(guī)格的型材，尤其是可以生產(chǎn)孔型法無(wú)法生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)斷面型材，如H型鋼，從而擴(kuò)大了產(chǎn)品品種范圍。

孔型布置及其特點(diǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)14孔型由布置在同一鉛垂面的上冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)105

近20年來(lái)，先進(jìn)工業(yè)國(guó)家均采用萬(wàn)能法生產(chǎn)工、槽鋼。國(guó)內(nèi)萬(wàn)能法生產(chǎn)才剛剛起步，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，孔型法生產(chǎn)異型斷面型材將有相當(dāng)一部分被萬(wàn)能法所取代。

應(yīng)用高頻焊接方法生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)斷面結(jié)構(gòu)型鋼是60年代發(fā)展起來(lái)的一種多能高效的生產(chǎn)方法，一般生產(chǎn)用熱軋法無(wú)法生產(chǎn)的型材，如腰腿厚度差很大的型材，厚度小于2mm的型材或腰腿材質(zhì)不一致的型材。目前，焊接成形法主要用于生產(chǎn)大規(guī)格（高度大于600mm）的異型型鋼，高度大于1米的H型鋼一般用焊接方法生產(chǎn)。焊接方法生產(chǎn)型材一般以熱軋鋼板或熱軋帶鋼為原料，因此其結(jié)構(gòu)件的成本比熱軋型材高，但結(jié)構(gòu)件重量可以減輕10％左右。2、型鋼的焊接生產(chǎn)主要型式：直縫焊管（ERW）、螺旋焊管、UOE焊管冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)15近20年來(lái)，先進(jìn)工業(yè)國(guó)家均冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)106

冷彎型鋼是金屬板材在冷狀態(tài)下加工成各種形狀的型鋼，可以在冷拔機(jī)組、彎曲壓下機(jī)組或輥式彎曲成型機(jī)組上加工。用這種方法可以生產(chǎn)熱軋法無(wú)法生產(chǎn)的各種輕型型材，是帶材深加工的一個(gè)重要領(lǐng)域。冷彎成型技術(shù)自20世紀(jì)初在世界各國(guó)獲得長(zhǎng)足進(jìn)步，到80年代，僅美國(guó)已有18000條生產(chǎn)線，年產(chǎn)冷彎型鋼350余萬(wàn)噸。我國(guó)從50年代末開(kāi)始建設(shè)冷彎?rùn)C(jī)組，到1982年，年產(chǎn)量?jī)H為1.6萬(wàn)噸。近10年來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)鋼材的品種、產(chǎn)量和質(zhì)量提出了新的要求，冷彎型鋼生產(chǎn)取得了較大的發(fā)展，迄今已有100余套冷彎?rùn)C(jī)組，年生產(chǎn)能力達(dá)150萬(wàn)噸，共1000余種品種規(guī)格。3、冷彎型鋼生產(chǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)16冷彎型鋼是金屬板材在冷狀態(tài)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)107

冷彎型鋼的原料是熱軋鋼卷或冷軋帶鋼，也可以用鋼板，原料的尺寸范圍厚度從0.1mm到25.4mm，寬度從10mm到2500mm，最常用的是厚度在3mm以下，寬度在600mm以下的帶鋼。原料的材質(zhì)可以是碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼及不銹鋼。一般采用含碳量在0.2%以下的低碳鋼，如果含碳量較高，必須經(jīng)過(guò)退火處理，否則成型時(shí)容易產(chǎn)生裂紋；含碳量達(dá)到0.9%以后，既使經(jīng)過(guò)退火處理也不能進(jìn)行冷彎成型加工。冷彎型鋼的品種規(guī)格繁多，并且可以使結(jié)構(gòu)件的重量減輕15～20%，因此被廣泛應(yīng)用于建筑、汽車(chē)制造、礦山機(jī)械制造、農(nóng)業(yè)及輕工機(jī)械制造、造船、交通運(yùn)輸、儀器儀表、民用電器等各個(gè)領(lǐng)域，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)17冷彎型鋼的原料是熱軋鋼卷或冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)108

盡管冷彎型鋼品種繁多，應(yīng)用廣泛，但其冷彎成型過(guò)程非常復(fù)雜，具有明顯的幾何非線性、物理非線性和邊界條件非線性。因此，迄今為止，冷彎技術(shù)仍主要基于生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，依賴試錯(cuò)法（TrialandError）獲取工藝規(guī)律；并且冷彎型鋼是以熱軋或冷軋板為原料，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱軋型鋼；而萬(wàn)能軋制技術(shù)的不斷提高，熱軋異型斷面型材向輕型薄壁化方向發(fā)展，因此一部分冷彎型鋼被熱軋型鋼所代替。在冷成型的型材中，還有一部分冷拔、冷軋材。最近幾年還發(fā)展了冷軋帶肋鋼筋，它是以普通低碳鋼盤(pán)條（含碳量為0.09～0.27%）為原料，經(jīng)一道或幾道冷拔減徑后，最終一道冷軋成螺紋鋼筋，其強(qiáng)度由普通熱軋材的380MPa提高到500MPa,延伸率不低于8%。冷軋帶肋鋼筋主要用于水電站壩體、混凝土公路、機(jī)場(chǎng)跑道、隧道、混凝土管內(nèi)鋼筋及混凝土梁、墻和樓板內(nèi)的配筋，也可以用作大型載重車(chē)輛的腹條。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)18盡管冷彎型鋼品種繁多，應(yīng)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)109§4-2、型鋼主要生產(chǎn)工藝4.2.1、大型型鋼生產(chǎn)工藝

隨著大型異型斷面型材的輕型薄壁化，國(guó)外大型材生產(chǎn)已由孔型法過(guò)渡為萬(wàn)能法。近些年，隨著連鑄技術(shù)的進(jìn)步和軋制控制手段的提高，出現(xiàn)了目前世界上生產(chǎn)成本最低的近終形異型坯連鑄連軋技術(shù)（CompactBeamProduction），簡(jiǎn)稱CBP技術(shù)。

大型型鋼的界定一般是指80～250mm的方圓鋼，16號(hào)以上的工字鋼、槽鋼、角鋼，100×50～1200mm×450mm的H型鋼及38kg/m以上的鋼軌。其中80～250mm的方圓鋼一般是作為中小型軋機(jī)的坯料，所以，作為大型型鋼產(chǎn)品的就是工字鋼、槽鋼、角鋼、H型鋼和鋼軌。隨著萬(wàn)能軋制技術(shù)的發(fā)展，普通工字鋼和槽鋼將被H型鋼和平行腿槽鋼所代替，所以，我們重點(diǎn)介紹H型鋼和鋼軌的生產(chǎn)。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)19§4-2、型鋼主要生產(chǎn)工藝4.2.1、冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)110一、H型鋼的生產(chǎn)

H型鋼的特點(diǎn)H型鋼是在普通工字鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。工字鋼曾經(jīng)被廣泛用在金屬結(jié)構(gòu)件中作梁和柱。作為梁使用時(shí)，我們希望其抗彎斷面系數(shù)W盡可能大，并且重量輕，即斷面面積F值小，也就是希望W/F值盡可能大；作為柱使用時(shí)，因?yàn)槌惺茌S向壓力，希望斷面的極慣性矩大，所以增加腿寬。但由于孔型法生產(chǎn)工字鋼腿寬受軋輥直徑限制，并且工字鋼內(nèi)側(cè)有斜度，不便于連接和組合，所以人們希望得到寬翼緣的內(nèi)外側(cè)平行的工字鋼。1902年世界上第一架萬(wàn)能軋機(jī)在盧森堡的阿爾貝德廠問(wèn)世，使人們生產(chǎn)內(nèi)外側(cè)平行的工字鋼（H型鋼）的想法成為現(xiàn)實(shí)。冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)20一、H型鋼的生產(chǎn)H型鋼的特點(diǎn)冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)111①斷面金屬分配更為合理，截面系數(shù)大，重量輕，節(jié)省金屬。若以H型鋼取代普通工字鋼，在建筑上可以減輕金屬結(jié)構(gòu)重量30～40%，在橋梁上可以減輕15～20%，在其它結(jié)構(gòu)上可以減輕10～25%。②H型鋼腿部?jī)?nèi)外側(cè)平行，腿端部呈直角，便于組合成各種構(gòu)件，與鉚焊結(jié)構(gòu)件相比，可以節(jié)約大量的鉚釘、焊條等輔助材料，可節(jié)省鉚焊工作量25%，加快施工進(jìn)度，降低成本。③由于采用萬(wàn)能法進(jìn)行軋制，腿寬、厚度規(guī)格多，且外形美觀，機(jī)械性能好；并且，隨著萬(wàn)能軋制技術(shù)的進(jìn)步，可以生產(chǎn)超輕型H型鋼，其重量?jī)H為同規(guī)格普通H型鋼的55～75%。由于H型鋼具有上述優(yōu)點(diǎn)，使其被廣泛應(yīng)用于高層建筑、橋梁、閘、壩、地下鐵路、起重運(yùn)輸、火力發(fā)電等工程建設(shè)中。H型鋼與普通工字鋼相比有如下優(yōu)點(diǎn)：冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)21①斷面金屬分配更為合理，截面系冶金設(shè)備型鋼軋機(jī)112H型鋼的生產(chǎn)工藝坯料準(zhǔn)備加熱除鱗軋制熱鋸切冷卻矯直冷鋸切測(cè)長(zhǎng)、噴印檢查打捆、堆垛圖4-7H型鋼生產(chǎn)工藝流程1）坯料準(zhǔn)備：均采用連鑄坯小于300mm的H型鋼：方坯或矩形坯；

300~600mm的H型鋼：異形坯或近終形坯

；

600~900mm的H型鋼：板坯。2）加熱：加熱溫度1100~1180℃

推鋼連續(xù)式加熱爐——黑印、上下表面溫差大、造