H型钢的轧制与发展
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5 万能轧机机架结构形式
④ 万能连轧机。 这种布置形式一般为: 一架或二架两辊
开坯机 (BD 机架) →一组或二组万能连轧机 组 (每组 5～ 6 个机架, 每组中有一或两架轧
511 横梁式轧机 横梁式轧机可安装一组二重式轧辊轧制
型钢, 也可安装一组万能轧辊轧制钢梁, 卫 板设在轴承座上, 随同轧辊一起更换, 但水
杜立权 高级工程师 鞍钢设计研究院轧钢室 邮编 114021
便于组合铆焊连结, 有优良的力学性能, 断面 模数、惯性矩及相应刚度等力学性能都优于 同类工字钢。在不同要求的金属结构中, 不论 是承受弯曲力矩、压力荷重、还是偏心荷重都 显示出其独具的优点, 所以 H 型钢越来越被 人们所重视。
2 H 型钢品种规格的分类及标准
图 2 一个 U E 机组往复连轧 工艺的平面布置图
1- 加热炉; 2- 开坯机; 3- 万能粗轧机; 4- 轧边机; 5- 万能精轧机; 6- 热锯; 7- 冷床
宽达 1200mm 的 H 型钢, 在开坯机轧出的异 形坯先在 U 1E1 组成的第 1 机组往复轧制 3 ～ 7 道次, 再在 U 2E2 机组往复轧制 3 道次, 最后在成品万能机架U f 轧制 1 道次。这种布 置形式的特点是设备简单、操作容易、投资 少、产量高。若用这种轧机生产 200mm 以下 的 H 型钢, 则产量较低。 其工艺平面布置见 图 3。
H > 270
±015 ±0175 ±110
H ≤220 220< H < 500
H > 500
±115 ±210 ±215
H ≤120 120< H ≤270
H > 270
±110 ±115 ±210
H ≤240 H > 240
K ≤110%B K ≤112%B
H ≤120 H > 120
K ≤110%B K ≤115%B
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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图 3 两个U E 机组往复 1- 加热炉; 2- 开坯机; 3- 粗轧机; 4, 6, 8- 万能轧机; 5, 7- 轧边机; 9- 热锯;
10- 冷床; 11- 辊矫机
1998 年第 4 期
100mm 的 H 型 钢, H E100A、H E 100B 和 H E100M 的每米重量分别为 1617kg、2014kg 和 22kg。
我国标准中宽翼缘 H 型钢、窄翼缘 H 型 钢、H 型钢桩的标准见表 1。
项 目 高度 H
宽度 B
腹板厚度 t1
翼板厚度 t2
翼缘斜度 K
H 型钢的品种规格很多, 分类方式也有 好几种。 我国按翼缘宽度可分为宽边 (B H ≥1, B 是翼缘宽, H 是腹板高) 中边和窄边
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
22
(B H ≤015) 三种; 国外按单位重量区分为 轻型、中型和重型。其中重型之中还有极重型 ( 腹板厚 30～ 75mm ) 和超重型 (腹板厚大于 75mm , 最 厚 者 腹 板 厚 为 90mm , 边 厚 20mm )。 以 德 国 标 准 为 例, 腹 板 高 都 是
Key W ords H section ro lling developm en t
1 前 言
H 型钢也称宽平行边工字钢或宽缘钢 梁, 由于使用方便并具有很好的经济性, H 型 钢的用途很广泛。它与普通的钢梁相比, 具有 一种合理的经济断面, 其翼缘宽壁薄、单重 轻、节省金属, 并且高度范围大、规格多、使用 灵活、翼缘内外侧表面平行, 翼缘端为直角,
图 5 连续万能连轧机 工艺平面布置图
1- 加热炉; 2- 除鳞机; 3- 开坯机; 4- 切头机 5, 7, 8, 10, 12- 万能轧机; 6, 9, 11- 轧边机; 13- 飞剪; 14- 锯; 15- 辊矫机; 16- 冷锯
图 4 U EU 机组往复 连轧工艺的平面布置图 1- 加热炉; 2- 开坯机; 3- 粗轧机; 4- 切 头锯; 5, 7, 8, 10- 万能轧机; 6, 9- 轧边机;
11- 切头锯; 12- 热锯
⑤ 全连轧 意大利达涅利公司新近研制的 H 型钢
全连续式新型的中型轧机机组总共由 16 架 轧机组成, 用六架二辊开坯机 (平- 平- 立 - 平- 立- 平) 轧制 6 道次后的异形坯, 再 经 U EU U EU U EU 组成的连轧机组轧出成 品。这套机组能轧制 80～ 300mm H 型钢, 其 工艺平面布置如图 6。
腹板弯曲度 f
腹板偏心度
m=
b2- b1 2
表 1 型钢标准
宽翼缘 H 型钢
尺寸, mm 允许偏差, mm
H ≤160
±4. 0 2. 0
160< H ≤400
±3. 0
400< H ≤500
±4. 0
Байду номын сангаас
H > 500
±5. 0
±310
窄翼缘 H 型钢
尺寸, mm 允许偏差, mm
H ≤120 120< H ≤180 180< H ≤400
H > 270
m ≤1. 5 m ≤2. 5 m ≤3. 5
H 型钢桩 尺寸, mm 允许偏差, mm
H ≤400 H > 400
±3. 0 ±4. 0
±3. 0
±不规定 60% t
(不小于- 018)
H ≤300 H > 300
H ≤112%B K ≤115%B
H ≤300 H > 300
≤3. 0 ≤4. 5
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鞍 钢 技 术
25
图 6 全连轧机组轧制工艺平面布置图
1- 上料台架; 2- 步进式再加热炉; 3- 输送辊道; 4- DLOM 5 850mm 普通水平轧机; 5- ESS750 悬臂式立式轧机; 6- 剪切机; 7- 横移台架; 8- DLOM 5 550mm 卡盘式水
±2. 0
±3. 0 2. 0
±3. 0
400< H ≤500
±4. 0
H > 500
±5. 0
H ≤120 120< H ≤180 180< H ≤360
±2. 0
±32..
0 0
±3. 0
H > 360
±4. 0
H ≤260 260< H ≤700
H > 700
±110 ±115 ±210
H ≤120 120< H ≤270
3 H 型钢轧制方法
辊形成一个孔型, 各个轧辊间隙通过运转操 作可以自由地调节。在这个轧辊间, 将断面与 宽缘工字钢断面相近的坯料轧制若干道次,
在一般轨梁轧机上不能轧出翼缘内部无 每通过一道则使轧辊间距缩短一些, 从而对
斜度、两翼缘平行的宽翼缘工字钢。为了生产 坯料施加压下。即腰部在上下水平辊间, 而腿
关键词 H 型钢 轧制 发展
Ro lling P roce ss and D eve lopm en t of H Sect ion s
D u L iquan (A ISC D esign and R esea rch In st itu te)
Abstract H section s due to conven tiona l u se and good econom ica l efficiency a re in genera l u se. Sp ecifica tion s cla ssifying, standa rd, ro lling p rocess of H section s and ro lling m ills a rrangem en t a re in troduced in deta il. Structu re of un iversa l m ill stander a s key po in t a re in troduced la stly, the developm en t d irection of p roduction of H section s a re described.
宽翼缘工字钢, 研制了四辊万能宽翼缘轧机。 部在水平辊之侧面和立辊间使其同时轧制成
万能轧钢机除被驱动的上下两根水平辊外, 形。 由于仅用这些加工没能对腿部前端施以
在水平辊两侧设置被动的立辊, 共用四个轧 压下, 这样就需在万能轧钢机后设置轧边机,
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
H ≤450 450< H ≤700
H > 700
f ≤1. 5 f ≤2. 0 f ≤3. 0
H ≤120 120< H ≤360
H > 360
f ≤1. 0 f ≤1. 5 f ≤2. 0
H ≤300 300< H ≤500
H > 500
m ≤2. 5 m ≤3. 0 m ≤4. 0
H ≤120 120< H ≤270
图 1 万能轧机轧制 H 型钢工艺流程
4 H 型钢的轧制工艺及轧机布置形式
411 H 型钢生产的主要流程 H 型钢的工艺流程如下: 连铸坯 (或初轧坯) →加热→开坯轧成异
形坯→切头→万能粗轧→万能精轧→热锯切 成定尺→冷却→辊式矫直→冷锯或冷剪→检 查分类→堆垛打捆→入库 412 H 型钢轧机的布置形式
(1) 在原有大型轧机或轨梁轧机上增设 万能和轧边机架, 生产 H 型钢。
(2) 往复连轧。 ① 一个 U E 机组的往复连轧。 这种轧机一般用于轧制腹板宽小于 600mm 的 H 型钢。 先在开坯机上轧出异形 坯, 再在 U E (U 为万能轧机, E 为轧边机) 机 组上往复轧 3～ 7 道次, 最后经万能精轧机轧 制成成品。 其工艺平面布置见图 2。 ② 两个 U E 机组的往复连轧。 两个 U E 机组的往复连轧广泛地用于 H 型钢的专业化生产。 这种轧制方法可生产腰
1998 年第 4 期
边机) →万能精轧机 (U f)。这种布置形式的 特点: 产量高, 产品质量好, 可生产轻型薄 壁的产品, 轧机建设投资大。 由于多机架连 轧, 微张力控制有很高的技术难度, 要求操 作水平很高, 目前都是采用计算机控制。 该 布置形式适用于中、小号 H 型钢的大批量生 产, 一般用于轧制 H 500 以下的产品。其工艺 平面布置见图 5。
③ U EU 机组的往复连轧。 为缩短轧制时间, 提高终轧温度, 在U E
机组上增设一个万能机架, 组成 U EU 连轧 机组进行三机架往复连轧, 这样可减少往复 轧制的次数, 提高生产效率和产品质量, 有 利于轧制薄壁的 H 型钢。由于有万能孔型之 间的连轧, 连轧的控制有一定的难度。 其特 点是: 与连轧机相比, 机架数量少, 操作容 易, 投资较小。这种轧机的适应面比较广, 其 工艺平面布置见图 4。
平轧机; 9- SHD 5 970mm 卡盘式万能轧机
平辊及立辊必须在轧机上调整。 该轧机水平 动侧牌坊窗口宽到足以插入一对万能轧辊滑
辊更换有多种方式, 可采用换辊车将上下轧 车或者一对二重轧辊滑车。 万能轧辊滑车包
辊一起沿横梁移出, 也可分别更换上下轧辊。 括压进螺丝机构及立辊架。 水平辊、 立辊及
鞍 钢 技 术
以便对腿部前端施加压下并限制腿高。 在轧 制的实际操作中, 把这两座机架作为一组使 轧件往复通过若干次, 而每道次都施加一定 的压下, 使坯料轧制成具有所规定形状和尺 寸的产品。在腿部压下时, 由于水平辊侧面与 轧件之间有滑动, 轧辊的磨损比较大。即使重
23
车轧辊也不能恢复轧辊的形状。 解决这个问 题的措施是使上下水平辊的侧面以及与其相 应的立辊表面呈 3°～ 8°的倾斜度。 为了修正 腿的角度而配置万能精轧机, 其立辊表面是 平的, 但其水平辊之侧面需要有若干倾斜, 因 此在产品的内侧残存有倾斜, 如图 1 所示。
1998 年第 4 期 鞍 钢 技 术
21
轧钢
H 型钢的轧制与发展
杜立权 (鞍钢设计研究院)
摘要 H 型钢因其使用方便并具有很好的经济性, 故用途很广泛。 详细介绍了 H 型 钢品种规格的分类、标准及其轧制方法和轧机布置形式, 重点介绍了万能轧机机架的结构 形式, 最后阐述了 H 型钢生产的发展方向。
④ 万能连轧机。 这种布置形式一般为: 一架或二架两辊
开坯机 (BD 机架) →一组或二组万能连轧机 组 (每组 5～ 6 个机架, 每组中有一或两架轧
511 横梁式轧机 横梁式轧机可安装一组二重式轧辊轧制
型钢, 也可安装一组万能轧辊轧制钢梁, 卫 板设在轴承座上, 随同轧辊一起更换, 但水
杜立权 高级工程师 鞍钢设计研究院轧钢室 邮编 114021
便于组合铆焊连结, 有优良的力学性能, 断面 模数、惯性矩及相应刚度等力学性能都优于 同类工字钢。在不同要求的金属结构中, 不论 是承受弯曲力矩、压力荷重、还是偏心荷重都 显示出其独具的优点, 所以 H 型钢越来越被 人们所重视。
2 H 型钢品种规格的分类及标准
图 2 一个 U E 机组往复连轧 工艺的平面布置图
1- 加热炉; 2- 开坯机; 3- 万能粗轧机; 4- 轧边机; 5- 万能精轧机; 6- 热锯; 7- 冷床
宽达 1200mm 的 H 型钢, 在开坯机轧出的异 形坯先在 U 1E1 组成的第 1 机组往复轧制 3 ～ 7 道次, 再在 U 2E2 机组往复轧制 3 道次, 最后在成品万能机架U f 轧制 1 道次。这种布 置形式的特点是设备简单、操作容易、投资 少、产量高。若用这种轧机生产 200mm 以下 的 H 型钢, 则产量较低。 其工艺平面布置见 图 3。
H > 270
±015 ±0175 ±110
H ≤220 220< H < 500
H > 500
±115 ±210 ±215
H ≤120 120< H ≤270
H > 270
±110 ±115 ±210
H ≤240 H > 240
K ≤110%B K ≤112%B
H ≤120 H > 120
K ≤110%B K ≤115%B
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图 3 两个U E 机组往复 1- 加热炉; 2- 开坯机; 3- 粗轧机; 4, 6, 8- 万能轧机; 5, 7- 轧边机; 9- 热锯;
10- 冷床; 11- 辊矫机
1998 年第 4 期
100mm 的 H 型 钢, H E100A、H E 100B 和 H E100M 的每米重量分别为 1617kg、2014kg 和 22kg。
我国标准中宽翼缘 H 型钢、窄翼缘 H 型 钢、H 型钢桩的标准见表 1。
项 目 高度 H
宽度 B
腹板厚度 t1
翼板厚度 t2
翼缘斜度 K
H 型钢的品种规格很多, 分类方式也有 好几种。 我国按翼缘宽度可分为宽边 (B H ≥1, B 是翼缘宽, H 是腹板高) 中边和窄边
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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(B H ≤015) 三种; 国外按单位重量区分为 轻型、中型和重型。其中重型之中还有极重型 ( 腹板厚 30～ 75mm ) 和超重型 (腹板厚大于 75mm , 最 厚 者 腹 板 厚 为 90mm , 边 厚 20mm )。 以 德 国 标 准 为 例, 腹 板 高 都 是
Key W ords H section ro lling developm en t
1 前 言
H 型钢也称宽平行边工字钢或宽缘钢 梁, 由于使用方便并具有很好的经济性, H 型 钢的用途很广泛。它与普通的钢梁相比, 具有 一种合理的经济断面, 其翼缘宽壁薄、单重 轻、节省金属, 并且高度范围大、规格多、使用 灵活、翼缘内外侧表面平行, 翼缘端为直角,
图 5 连续万能连轧机 工艺平面布置图
1- 加热炉; 2- 除鳞机; 3- 开坯机; 4- 切头机 5, 7, 8, 10, 12- 万能轧机; 6, 9, 11- 轧边机; 13- 飞剪; 14- 锯; 15- 辊矫机; 16- 冷锯
图 4 U EU 机组往复 连轧工艺的平面布置图 1- 加热炉; 2- 开坯机; 3- 粗轧机; 4- 切 头锯; 5, 7, 8, 10- 万能轧机; 6, 9- 轧边机;
11- 切头锯; 12- 热锯
⑤ 全连轧 意大利达涅利公司新近研制的 H 型钢
全连续式新型的中型轧机机组总共由 16 架 轧机组成, 用六架二辊开坯机 (平- 平- 立 - 平- 立- 平) 轧制 6 道次后的异形坯, 再 经 U EU U EU U EU 组成的连轧机组轧出成 品。这套机组能轧制 80～ 300mm H 型钢, 其 工艺平面布置如图 6。
腹板弯曲度 f
腹板偏心度
m=
b2- b1 2
表 1 型钢标准
宽翼缘 H 型钢
尺寸, mm 允许偏差, mm
H ≤160
±4. 0 2. 0
160< H ≤400
±3. 0
400< H ≤500
±4. 0
Байду номын сангаас
H > 500
±5. 0
±310
窄翼缘 H 型钢
尺寸, mm 允许偏差, mm
H ≤120 120< H ≤180 180< H ≤400
H > 270
m ≤1. 5 m ≤2. 5 m ≤3. 5
H 型钢桩 尺寸, mm 允许偏差, mm
H ≤400 H > 400
±3. 0 ±4. 0
±3. 0
±不规定 60% t
(不小于- 018)
H ≤300 H > 300
H ≤112%B K ≤115%B
H ≤300 H > 300
≤3. 0 ≤4. 5
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图 6 全连轧机组轧制工艺平面布置图
1- 上料台架; 2- 步进式再加热炉; 3- 输送辊道; 4- DLOM 5 850mm 普通水平轧机; 5- ESS750 悬臂式立式轧机; 6- 剪切机; 7- 横移台架; 8- DLOM 5 550mm 卡盘式水
±2. 0
±3. 0 2. 0
±3. 0
400< H ≤500
±4. 0
H > 500
±5. 0
H ≤120 120< H ≤180 180< H ≤360
±2. 0
±32..
0 0
±3. 0
H > 360
±4. 0
H ≤260 260< H ≤700
H > 700
±110 ±115 ±210
H ≤120 120< H ≤270
3 H 型钢轧制方法
辊形成一个孔型, 各个轧辊间隙通过运转操 作可以自由地调节。在这个轧辊间, 将断面与 宽缘工字钢断面相近的坯料轧制若干道次,
在一般轨梁轧机上不能轧出翼缘内部无 每通过一道则使轧辊间距缩短一些, 从而对
斜度、两翼缘平行的宽翼缘工字钢。为了生产 坯料施加压下。即腰部在上下水平辊间, 而腿
关键词 H 型钢 轧制 发展
Ro lling P roce ss and D eve lopm en t of H Sect ion s
D u L iquan (A ISC D esign and R esea rch In st itu te)
Abstract H section s due to conven tiona l u se and good econom ica l efficiency a re in genera l u se. Sp ecifica tion s cla ssifying, standa rd, ro lling p rocess of H section s and ro lling m ills a rrangem en t a re in troduced in deta il. Structu re of un iversa l m ill stander a s key po in t a re in troduced la stly, the developm en t d irection of p roduction of H section s a re described.
宽翼缘工字钢, 研制了四辊万能宽翼缘轧机。 部在水平辊之侧面和立辊间使其同时轧制成
万能轧钢机除被驱动的上下两根水平辊外, 形。 由于仅用这些加工没能对腿部前端施以
在水平辊两侧设置被动的立辊, 共用四个轧 压下, 这样就需在万能轧钢机后设置轧边机,
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
H ≤450 450< H ≤700
H > 700
f ≤1. 5 f ≤2. 0 f ≤3. 0
H ≤120 120< H ≤360
H > 360
f ≤1. 0 f ≤1. 5 f ≤2. 0
H ≤300 300< H ≤500
H > 500
m ≤2. 5 m ≤3. 0 m ≤4. 0
H ≤120 120< H ≤270
图 1 万能轧机轧制 H 型钢工艺流程
4 H 型钢的轧制工艺及轧机布置形式
411 H 型钢生产的主要流程 H 型钢的工艺流程如下: 连铸坯 (或初轧坯) →加热→开坯轧成异
形坯→切头→万能粗轧→万能精轧→热锯切 成定尺→冷却→辊式矫直→冷锯或冷剪→检 查分类→堆垛打捆→入库 412 H 型钢轧机的布置形式
(1) 在原有大型轧机或轨梁轧机上增设 万能和轧边机架, 生产 H 型钢。
(2) 往复连轧。 ① 一个 U E 机组的往复连轧。 这种轧机一般用于轧制腹板宽小于 600mm 的 H 型钢。 先在开坯机上轧出异形 坯, 再在 U E (U 为万能轧机, E 为轧边机) 机 组上往复轧 3～ 7 道次, 最后经万能精轧机轧 制成成品。 其工艺平面布置见图 2。 ② 两个 U E 机组的往复连轧。 两个 U E 机组的往复连轧广泛地用于 H 型钢的专业化生产。 这种轧制方法可生产腰
1998 年第 4 期
边机) →万能精轧机 (U f)。这种布置形式的 特点: 产量高, 产品质量好, 可生产轻型薄 壁的产品, 轧机建设投资大。 由于多机架连 轧, 微张力控制有很高的技术难度, 要求操 作水平很高, 目前都是采用计算机控制。 该 布置形式适用于中、小号 H 型钢的大批量生 产, 一般用于轧制 H 500 以下的产品。其工艺 平面布置见图 5。
③ U EU 机组的往复连轧。 为缩短轧制时间, 提高终轧温度, 在U E
机组上增设一个万能机架, 组成 U EU 连轧 机组进行三机架往复连轧, 这样可减少往复 轧制的次数, 提高生产效率和产品质量, 有 利于轧制薄壁的 H 型钢。由于有万能孔型之 间的连轧, 连轧的控制有一定的难度。 其特 点是: 与连轧机相比, 机架数量少, 操作容 易, 投资较小。这种轧机的适应面比较广, 其 工艺平面布置见图 4。
平轧机; 9- SHD 5 970mm 卡盘式万能轧机
平辊及立辊必须在轧机上调整。 该轧机水平 动侧牌坊窗口宽到足以插入一对万能轧辊滑
辊更换有多种方式, 可采用换辊车将上下轧 车或者一对二重轧辊滑车。 万能轧辊滑车包
辊一起沿横梁移出, 也可分别更换上下轧辊。 括压进螺丝机构及立辊架。 水平辊、 立辊及
鞍 钢 技 术
以便对腿部前端施加压下并限制腿高。 在轧 制的实际操作中, 把这两座机架作为一组使 轧件往复通过若干次, 而每道次都施加一定 的压下, 使坯料轧制成具有所规定形状和尺 寸的产品。在腿部压下时, 由于水平辊侧面与 轧件之间有滑动, 轧辊的磨损比较大。即使重
23
车轧辊也不能恢复轧辊的形状。 解决这个问 题的措施是使上下水平辊的侧面以及与其相 应的立辊表面呈 3°～ 8°的倾斜度。 为了修正 腿的角度而配置万能精轧机, 其立辊表面是 平的, 但其水平辊之侧面需要有若干倾斜, 因 此在产品的内侧残存有倾斜, 如图 1 所示。
1998 年第 4 期 鞍 钢 技 术
21
轧钢
H 型钢的轧制与发展
杜立权 (鞍钢设计研究院)
摘要 H 型钢因其使用方便并具有很好的经济性, 故用途很广泛。 详细介绍了 H 型 钢品种规格的分类、标准及其轧制方法和轧机布置形式, 重点介绍了万能轧机机架的结构 形式, 最后阐述了 H 型钢生产的发展方向。