曲靖钢构热轧H型钢价格 窄翼H型钢

H型钢的种类         根据使用要求及断面设计特性，通常H型钢分为两大类：一类是作为梁型建筑构件用的H型钢；另一类是作为柱型(或桩型)建筑构件的H型钢。作为梁型构件的H型钢，其高度与腿宽之比为2∶1～3∶1，其规格一般从100mm×50mm～900mm×300mm。作为柱型构件的H型钢，其高度与腿宽之比为1∶1，其规格一般从100mm×100mm～400mm×400mm。H型钢高度80～1100mm，腿宽46～454mm，腰厚2.9～78mm，单重6～1086kg/m。  H型钢的生产工艺 H型钢的轧制方法按历史的顺序，可大致分为以下3类：     (1)利用普通二辊或三辊式型钢轧机的轧制法；     (2)利用一架轧机的轧制法；     (3)利用多机架轧机的轧制法。  现代化H型钢生产方法         用多机架轧机轧制H型钢，这种方法在世界上已获得普遍采用，具体方法有格林法、萨克法、杰·普泼法等。  格林法         格林法的主要特点是采用开口式孔型，腰和腿部的加工是在开口式孔型中同时进行的。为有效地控制腿高和腿部加工的质量，格林认为立压必须作用在腿端，故把腿高的压缩放在与机架一起连轧的二辊式机架中进行。目前世界各国的轧边机多采用格林法。         采用格林法轧制H型钢其工艺大致如下：用初轧机或二辊式开坯机把钢锭轧成异形坯，然后把异形坯送往粗轧机和轧边机进行往复连轧，并在精轧机和轧边机上往复连轧成成品。格林法在进行立压时只是用水平辊与轧件腿端接触(腰部与水平辊不接触)，这可使轧件腿端始终保持平直。这种方法其立辊多为圆柱形，而水平辊两侧略有斜度，在荒轧机组中，水平辊侧面有约9％的斜度。在精轧机组中水平辊侧面有2％～5％的斜度，不过精轧机组水平辊侧面斜度应尽量小，才能轧出平行的腿部。         1908年在美国伯利恒公司建的轧钢厂就是采用上述工艺流程，它由一架异形坯初轧机和两架紧接其后间距为90m的轧机所组成。每一架轧机包括一架机架和一架轧边机。         现代化的H型钢厂也广泛采用格林法设计。  萨克法         萨克法采用闭口式孔型，在此孔型中腿是倾斜配置的，为能后轧出平直腿部，必须在后一道中安置圆柱立辊的机架。萨克法的立压与格林法不同，它是把压力作用在腿宽方向上，而这容易引起轧件的移动，尤其是在闭口孔型中常常会因来料尺寸的波动，造成腿端凸出部分容易往外挤出形成耳子，影响成品质量。          在萨克法中的粗轧孔型，其水平辊侧面可采用较大斜度，这样可减少水平辊的磨耗，同时由于立辊是采用带锥度的，故可对腰腿同时进行延伸系数很大的压缩。这样可减少轧制道次和机架数量，有利于节约设备投资。          萨克法的主要工艺流程是：采用一架二辊式开坯机，将钢锭轧成具有工字形断面的异形坯，然后将异形坯送到由四辊机架和二辊立压机架所组成的可逆式连轧机组中进行粗轧，后在一架机架上轧出成品。荒轧机组水平辊侧面斜度为8％，中间机组水平辊侧面斜度为4％，在精轧机架中才将轧件腿部轧成平直，成品工字钢腿部斜度为1．5％左右。  杰·普泼法         杰·普泼法综合了格林法和萨克法的优点，即吸收了萨克法斜配孔型一次可获得较大延伸和格林法采用立压孔型便于控制腿宽的加工这两大优点。杰·普泼法的主要特点是荒轧采用萨克法斜配孔型，精轧采用格林法开口式孔型，在精轧轧机上首先用圆柱立辊和水平辊把腿部压平直，然后立辊离开，仅用水平辊压腿端，后在第二架精轧轧机上用水平辊和立辊对轧件进行全面加工。其工艺流程是：采用一架二辊可逆开坯机与两架串列布置的机架进行轧制，这架机架的水平辊带有7％的斜度，立辊锥度也为7％。在精轧轧机中，因工字钢品种的不同，孔型斜度也不一样，一般为1.5％～9％。在轧件通过第二个机架道次时，首先用柱形立辊把轧件腿部轧平直，然后在返回道次中立辊离开，仅用水平辊直压腿端。在后一架轧机上用水平辊和立辊对轧件进行全面加工成形。

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，这是必不可少的。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专利介绍，用该专利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，其腰部平均厚度不超过75mm，腿部厚度也不超过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，提供一种更为经济节能的型钢生产方法。           通常采用国内专利生产的异形坯多经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。用这一专利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更高的冲击性能。

H型钢生产线的平面布置类型         20世纪60年代以后，建筑业对H型钢用量的迅速增加，促进了H型钢厂的兴建和H型钢轧机的制造。据统计，1990年以来世界上大约有近100多套H型钢轧机，其中日本多。          目前世界上H型钢轧机的布置方式主要有两类：一类是半连续布置；另一类是全连续布置。采用半连续布置比较典型的是日本川崎公司水岛中型厂，其产品规格为H100～400mm，主要设备包括2架二辊式开坯机、4架轧机和2架轧边机。全连续布置方式是的，其典型厂有美国1970年建成的宽边H型钢厂、德国萨克公司的中型厂和日本1972年投产的君津大型厂。君津大型厂产量高，工艺设备，其生产规格为100～500mm，主要设备有4架二辊式粗轧机组、7架轧机及4架轧边机。          作为H型钢轧机的主体设备，轧机近年来发展很快，大有取代老式二辊或三辊轧机的趋势。轧机可分为两类：一种是普型材及H型钢联合轧机；一种是H型钢轧机。以前一种为多，它可生产许多品种，生产灵活性大，不仅可生产H型钢， 而且还可生产重轨、圆钢、方钢、槽钢和板桩等。  H型钢的主要生产缺陷类型         为便于区别各类缺陷和分析其产生的原因，按工艺流程，钢材缺陷可以分为钢质缺陷、轧制缺陷和精整缺陷类。下面将按此类对H型钢常见缺陷一一阐述。 H型钢常见的钢质缺陷 (1)夹杂。          夹杂是指在H型钢的断面上有肉眼可见的分层，在分层内夹有呈灰色或白色的杂质，经低倍或高倍检验，这些杂质通常为耐火材料、保护渣等。造成夹杂的原因是在出钢过程中有渣混入钢液，或在铸锭过程中有耐火材料、保护渣混入钢液。夹杂会破坏H型钢的外观完整性，降低钢材的刚度和强度，使得钢材在使用中开裂或断裂，这是一种不允许有的钢材缺陷。  (2)结疤。         结疤是一种存在于钢材表面的鳞片状缺陷。结疤有与钢材本体连在一起的，也有不连为一体的。造成结疤的主要原因是浇铸过程中钢水喷溅，一般是沸腾钢多于钢。局部、个别的结疤可以通过火焰清除挽救，但面积过大、过深的结疤对钢材性能影响较大，一般只好判废。          为防止带有结疤的钢坯进入轧机，通常采用火焰清理机清理钢坯表面，或采用高压水将已烧成氧化铁皮的结疤冲掉。在成品钢材上的结疤需要用砂轮或扁铲清除。   (3)分层。         分层是在H型钢断面上的一种呈线纹状的缺陷。通常它是因炼钢浇铸工艺控制不当或开坯时钢锭缩孔未切干净所致。在分层处夹杂较多，尽管经过轧制也不能焊合，严重时使钢材开裂成两半。分层使钢材强度降低，也常常造成钢材开裂。带有分层的H型钢通常要挑出判废。分层一般常出现在模铸相当于钢锭头部的那段钢材中，或发生在用支连铸坯或后一支连铸坯所轧成的钢材上。  (4)裂纹。          H型钢裂纹主要有两种形式：一种为在其腰部的纵向裂纹；另一种为在其腿端的横向裂纹。腰部的纵向裂纹来自浇铸中所形成的内部裂纹，腿端的横向裂纹来自钢坯或钢锭的角部裂纹。无论是哪种裂纹均不允许存在，它都破坏钢材本身的完整性和强度。 H型钢常见的轧制缺陷 (1)轧痕。          轧痕一般分为两种，即周期性轧痕和非周期性轧痕。周期性轧痕在H型钢上呈规律性分布，前后两个轧痕出现在轧件同一部位，同一深度，两者间距正好等于其所在处轧辊圆周长。周期性轧痕是由于轧辊掉肉或孔型中贴有氧化铁皮而造成的在轧件表面的凸起或凹坑。非周期性轧痕是导卫装置磨损严重或辊道等机械设备碰撞造成钢材刮伤后又经轧制而在钢材表面形成棱沟或缺肉，其大多沿轧制方向分布 。    (2)折叠。          折叠是一种类似于裂纹的通常性缺陷，经酸洗后可以清楚地看到折叠处断面有一条与外界相通的裂纹。折叠是因孔型设计不当或轧机调整不当，在孔型开口处因过盈充满而形成耳子，再经轧制而将耳子压入轧件本体内，但不能与本体焊合而形成的，其深度取决于耳子的高度。另外，腰、腿之间圆弧设计不当或磨损严重，造成轧件表面出现沟、棱后，再轧制也会形成折叠。  (3)波浪。         H型钢波浪、可分为两种：一种是腰部呈搓衣板状的腰波浪；另一种是腿端呈波峰波谷状的腿部波浪。两种波浪均造成H型钢外形的破坏。波浪是由于在热轧过程中轧件各部伸长率不一致所造成的。当腰部压下量过大时，腰部延伸过大，而腿部延伸小，这样就形成腰部波浪，严重时还可将腰部拉裂。当腿部延伸过大，而腰部延伸小时，就产生腿部波浪。另外还有一种原因也可形成波浪。这就是当钢材断面特别是腰厚与腿厚设计比值不合理时，在钢材冷却过程中，较薄的部分先冷，较厚的部分后冷，在温度差作用下，在钢材内部形成很大的热应力，这也会造成波浪。解决此问题的办法是：首先要合理设计孔型，尽量让不均匀变形在头几道完成；在精轧道次要力求H型断面各部分腰、腿延伸一致；要减小腰腿温差，可在成品孔后对轧件腿部喷雾，以加速腰部冷却，或采用立冷操作。  (4)腿端圆角。          H型钢腿端圆角是指其腿端与腿两侧面之间部分不平直，外形轮廓比标准断面缺肉，未能充满整个腿端。造成腿端圆角有几方面原因：其一是开坯机的切深孔型磨损，轧出的腿部变厚，在进入下一孔时，由于楔卡作用，所以腿端不能得到很好的加工；其二是在机组轧制时，由于机架与轧边机速度不匹配，而出现因张力过大造成的拉钢现象，使轧件腿部达不到要求的高度，这样在轧边孔中腿端得不到垂直加工，也会形成腿端圆角；其三是在整个轧制过程中侧腹板出现偏移，使得轧件在咬入时偏离孔型对称轴，这时也会出现上述缺陷。  (5)腿长不对称。         H型钢腿长不对称、有两种：一种是上腿比下腿长；另一种是一个腿上腿长，而另一个腿则下腿长。一般腿长不对称常伴有腿厚不均现象，稍长的腿略薄些，稍短的腿要厚些。造成腿长不对称也有几种原因：一种是在开坯过程中，由于切深时坯料未对正孔型造成切偏，使异形坯出现一腿厚一腿薄，尽管在以后的轧制过程中压下量分配合理，但也很难纠正，终形成腿长不对称；另一种是轧机水平辊未对正，轴向位错，造成立辊对腿的侧压严重不均，形成呈对角线分布的腿长不对称。

H型钢断面设计原理         通常我们在进行H型钢断面设计时要考虑两个主要因素：一个是断面的安全性；另一个是断面的经济性。为了断面安全，我们要求H型钢的腰厚与高度之比应不小于1／45。对作柱用的H型钢，是用扭转半径与其质量之比来表示其经济性。弹性理论用来计算静态结构，如仓库、房屋、桥梁等是可行的，但对运动构件如车轮等就不太适用，这时人们往往采用塑性理论。塑性理论的研究可追溯到1914年。1975年欧洲设计会制定了一个塑性设计规范，它主要用于静载荷平面梁和受到弯曲应力的框架结构，其要求如下：      σb／σs≥1．2；δ≥15％          对于高层建筑，还需要进行更细致的计算。塑性设计方法在动载荷情况下，通常是按许用应力不小于动载荷再乘以许用应力的安全系数的方法进行许用应力的计算。在一个轴受弯曲的情况下，可用公式a=W动W许进行计算。用塑性方法代替弹性方法计算强度，可以提高构件的承载能力14％。  H型钢在高层建筑上的应用         随着世界经济的发展、人口的激增、城市面积的不断扩大，原本已很昂贵的地价倍增。为更有效地利用土地空间，从1930年开始出现了不少高度超100m的高层及超高层建筑。这些高层建筑地基多采用H型钢或钢管做桩，打入地下几十米深。其地面上建筑多采用钢结构或钢与钢筋混凝土复合结构，其采用的钢材承重柱多用柱型H型钢(以400mm×400mm系列居多)，其梁多采用轻型H型钢或蜂窝孔梁(蜂窝孔梁是将H型钢的腰部切出一个个六角形的空洞以减轻质量)。从国外高层及超高层建筑用钢看，H型钢(包括T型钢、蜂窝孔梁等)大约占所用钢材量的40％～63％。  H型钢在工业建筑上的应用         据国外资料介绍，H型钢用于建造工厂厂房时，同样规模下比采用焊接工艺可节约金属3％，比采用铆接工艺可节约金属10％。由于H型钢具有质量轻、抗弯模数大的优势，所以它是用于火力发电站重型锅炉的承重结构的断面理想的钢材。在日本，26．5万kW以上的火力发电站，多采用H型钢做承重骨架。          石油精炼厂及石油化工厂中的厂房结构、储油罐等，包括各种输送管道的支架，也多采用H型钢，它不仅加工制作方便，而且造型美观。          冶金工厂的厂房和主体设备基础大多也采用H型钢作为其钢结构的主要材料。如炼钢厂厂房、轧钢主跨厂房等多采用400mm×400mm系列柱型H型钢，也有相当数量是采用高600～1000mm的H型钢。冶金工厂的主体设备地基也往往打入H型钢，以加强其承受重载荷的能力，这方面用得特别多的是高炉、焦炉基础，大多采用桩型H型钢。桩型H型钢具有高的承载能力，它可比其他断面型钢减少打桩数量，既可节约费用，又可缩短施工周期。  H型钢在造船和港口建设中的应用         造船所需骨架材料主要是球扁钢，但对于万吨以上的大型船舶，球扁钢断面模数过小，需要使用具有更大抗弯模数的材料。国际上通常采用T型钢及L型钢。T型钢是H型钢经热纵切或冷切制成的，而L型钢是用平行腿槽钢经热纵切或冷切制成的。这两种断面的钢材只有在具有轧机的轧钢车间才能生产，它们是H型钢的又一个子系列。其常用尺寸规格以125mm×36mm～300mm×62mm居多。          海边码头要常年承受海浪的冲击和台风，为了船舶的安全，大多采用桩型H型钢建设码头。首先将H型钢打到海底岩层，然后再用以H型钢制成的衍架把桩体相互连接起来，上面铺上混凝土，这样一个坚固耐用的码头就建成了。建一个万吨级码头，需要用200mm×200mm～400mm×400mm的H型钢约150t。  H型钢在地下支护工程中的应用         H型钢以其断面安全性和施工经济性的优势在地下工程中获得广泛采用，如建设地下铁路、煤矿巷井、海底隧道等。在日本新干线铁路和名古屋—神户间高速公路的隧道建设中大量使用H型钢作为防止土层塌落的护壁。在地下铁路施工中，采用H型钢可以减小水泥墙厚度和提高地下挖掘进度，尤其是地质结构复杂地段的施工，更显示出H型钢安全可靠和便于更换的优越性。在地下支护工程中，主要采用100mm×100mm～250mm×250mm尺寸的H型钢，其钢种要求抗张强度为400～500MPa，伸长率不小于17％，这样才能保证H型钢具有地下支护工程所要求的良好的冷弯性能和焊接性能。  H型钢在桥梁建设中的使用情况         据我国有关部门介绍，目前我国铁路桥所用H形部件均采用钢板、工字钢和角钢铆焊而成，它占桥梁构件的80％～90％。如64m跨的铁路桥，所用的460mm×460mm H形构件占总量的60％～70％，所用的1200mm×240mm H形构件占全桥总重的20％。若采用轧制H型钢可以节约钢材20％～30％，节约焊条2％，节约工时40％～60％，比铆接构件节约铆钉5％。公路桥主梁也希望采用H型钢，其规格为300mm×200mm～900mm×300mm。          随着我国经济的飞速发展，交通事业的发展也在加快，高速公路、高速铁路、轻轨铁路、地下铁路等快速简捷的运输方式正在纳入我国各地的发展计划，尤其是一些跨江跨海大桥今后还将要建设至少十几座。据介绍，我国仅在长江流域至少还要再建设13～16座长江大桥，同时还要建设跨海峡大桥4座。

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