h型钢生产技术讲座

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1、Ｈ型钢生产技术讲座1.  Ｈ型钢简介1.1  特点1.1.1  Ｈ型钢的横断面形状Ｈ型钢的横断面形状见图１，分为边部和腰部。边部又叫作腿部或凸缘，腰部又称腹板。Ｈ型钢与普通工字钢在形状上的区别有以下几点：一、边部的内、外面平行。因此又叫平行边工字钢，平行腿工字钢。二、边部宽度较大，宽边产品边宽与腰高之比大于１，所以又有宽边工字钢和宽边钢梁的称呼。三、腰部较薄。图ｌ．Ｈ型钢与普通工字钢的比较国外通常将Ｈ型钢写成Ｈ－ｂｅａｍ，而将普通工字钢写成Ｉ－ｂｅａｍ。从汉字的字型上看Ｈ型钢应该叫做工字钢，不过工字钢的叫法已经约定成俗。1.1.2  Ｈ型钢是经济断面型钢在横断面上Ｈ型钢的金属分布合理，断面截面

2、系数大，同样重量的Ｈ型钢比普通工字钢承载能力大１０～３０％。承载能力大的主要原因是边宽腰薄，二辊孔型是很难轧出同样边宽腰薄的普通工字钢的，原因见本文２节。同样重量的同一材料，几何形状可以决定承载能力是材料力学工作者和建筑力学工作者研究的内容。举一个通俗的例子，一张纸搭在两本书之间是不能承载任何物体的，将其裁成条，粘成Ｈ型钢状或直接折成Ｈ型钢状搭在两本书之间可承受多盒火柴。作为建筑构件，Ｈ型钢的内、外边平行，铆接方便，在节约材料的同时还可节约工时。节约建设费用可达１０％左右。1.2  历史1.2.1  国外Ｈ型钢的生产历史已经很长，本世纪初开始出现。美国人Ｈｅｎｒｙ　Ｇｒｅｙ首先提出万能轧法的方

3、案。Ｄｉｆｆｅｒｄａｎｇｅ钢厂开始用万能轧法轧制Ｈ型钢，奠定了Ｈ型钢的生产基础。欧洲从１９０２年开始成批量生产Ｈ型钢。所以它是一种老产品。５０年代初，Ｈ型钢逐渐取代了工字钢。各国先后改造与新建，能生产Ｈ型钢的轧机数量如下：英国１２套；比利时５套；意大利１１套；卢森堡４套；法国９套；德国ｌＯ套；瑞典３套；保加利亚２套；捷克１套；波兰１套；挪威１套；匈牙利ｌ套；西班牙２套；美国ｌ５套；加拿大１套；巴西１套；澳大利亚１套；印度ｌ套；爱尔兰１套；南非２套；独联体２套；韩国４套；日本２０套，共１１０多套。东南亚国家也在拟建Ｈ型钢轧机。５０年代以前发展不快，自５０年代开始出现了一个飞跃，尤其是在日本。出现

4、了现代化的万能轧机。根据时间，Ｈ型钢的发展可粗略分成如下阶段：６０年代新建万能轧机，产量迅速提高；７０年代装备了计算机控制，提高尺寸精度，实现了Ｈ型钢的多机架万能孔型连轧；８０年代前半段适应连铸技术的发展，开始采用连铸板坯和连铸异形坯轧制Ｈ型钢；８０年代后半段出现了外部尺寸一定的新形Ｈ型钢。1.2.2  国内我国生产Ｈ型钢的准备工作是从建设攀钢轨梁厂开始的，当时为准备生产Ｈ型钢，在攀钢轨粱厂预留了一个万能轧机跨间，由于种种原因，至今仍未能建Ｈ型钢轧机。为了生产Ｈ型钢，包钢轨梁厂于１９８０年在现有的轨粱轧机上生产过２１０吨ＩＰＥＨ２７０×１３５ｍｍＨ型钢，轧出后长期压库。９０年代初，马钢二轧厂在

5、改造后的Φ６５０车间后部用ＵＥ机组和ＵＦ机架生产了小规格的Ｈ型钢，随后鞍山市轧钢厂也增设了ＵＥ机组和ＵＦ机架试轧了小规格Ｈ型钢，前者也有压库现象，后者由于中型工字钢的需求量大，所以用ＵＥ机组和ＵＦ机架各轧一道次生产工字钢。一重（富拉尔基重型机器厂）于７０年代末，８０年代初着手研究Ｈ型钢轧机，并为攀钢设计过Ｈ型钢轧机。以后为马钢二轧厂制造了连接板式Ｈ型钢轧机。沈重与东北大学于８０年代初协作设计了ＵＥ机架。沈重以后为鞍山市轧钢厂制造了Ｈ型钢轧机。重庆设计院从事Ｈ型钢轧机的工作较早，曾为攀钢进行过Ｈ型钢车间的设计，也曾出国进行过考察，但至今未能使其设计得到应用。马鞍山设计院从８０年代末从事Ｈ型钢车间

6、的设计工作，为马钢二轧厂的Φ６５０车间改造用ＵＥ机组和ＵＦ机架生产小规格Ｈ型钢进行了工程设计。并承担了马钢大Ｈ型钢厂的设计工作，也曾出国进行过考察。包头设计院为秦皇岛设计了生产小规格Ｈ型钢的轧钢车间。为鞍山市轧钢厂设计了生产小规格Ｈ型钢的生产线，也为包钢轨粱厂做过增设万能轧机生产Ｈ型钢和重轨的改造设计。北京设计总院曾为邯郸钢铁总厂改造生产Ｈ型钢做过设计。鞍钢设计院曾为鞍山市小型轧钢厂设计过Ｈ型钢生产车间。并参加了出国考察和去美国拆迁旧设备。东北大学６０年代参与了攀钢轨梁厂的设计方案制定。７０年代末进行了万能孔型轧制Ｈ型轧件的实验研究和理论分析。随后又对轧件施加前后张力，研究了在张力作用下，Ｈ型

7、轧件在万能孔型和轧边孔型中的变形过程，并且用有限元法对其轧制过程进行了分析。以后为配合包钢轨梁厂改造生产Ｈ型钢，根据其具体条件做了关于开坯的实验研究。在冶金部科技司的支持下，已经在东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室安装、调试运转了ＵＤ型ＵＥＵ三机架连轧机组，而且成功地进行了机架间张力的检测和控制，直接测量机架间张力，张力可控制在１５０牛顿以下，尤其适用于不能使用活套的复杂断面型钢连轧。东北