型材生產及軋制工藝研究

陳通

摘 要：文章介紹了具有國際先進水平的中型廠的設備及工藝特點，采用的新技術，及H型鋼、鋼軌等新產品的開發情況，并針對存在的H型、鋼軌等軋制工藝問題等提出了改進措施。

關鍵詞：中型型鋼；H型鋼；鋼軌；新技術

中圖分類號：TE626.39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）02-0105-02

型材的生產在我國的鋼鐵產量生產中占有較大的比例，可以達到50%～60%，隨著建筑行業的不斷發展，型材的應用更是得到了廣大的應用空間，面對這樣的市場要求，很多鋼鐵企業都調整了產業結構。在型材的生產中品種多樣，規格種類繁多，在很多領域的應用上存在不可替代性，并且也是最為經濟的生產方式。就目前市場狀態表現來看，市場的要求是最突出的，不過對型材本身的質量生產保證也存在較多問題，斷面經濟性鋼材的產品技術開發緩慢，不能滿足市場的更高要求。第二，我國的型材生產技術遠遠落后于發達國家，第三，我國的鋼鐵企業總體水平也并不高，還有很大的發展空間。

1 中型型材及復雜斷面鋼材型材的制作

1.1 型材類型以及其產品生產特點

①我國型材市場產品多種多樣，按照規格劃分可以達到上萬種，只有極少數使用軋機進行專業性的制作，一般通常采用型材制作生產線進行規模且規范化生產。②在斷面尺寸上也有很大的差異，在孔型設計和生產中要根據生產的特殊性不斷調整軋制的工藝參數。③型材在軋制的過程中，由型材斷面因溫度不均，所以軋輥必須計算精確的尺寸和摩擦程度，最終要調整到合乎要求的軋輥和導衛。④型材的軋機結構布置上也各有不同，二輥，三輥，四輥以及萬能軋機都有，在布置形式上也有橫式和順序式集中方式。

1.2 型材生產的種類及用途

型材的斷面形狀、尺寸范圍及用途，見表1。

隨著現代市場要求標準越來越高，在型材應用上也得以體現，在建筑用材上，要求型材的強度必須達到一定得標準，一般為400～500 MPa，更高的要求可以到600～1 000 MPa。同時要求型材的產品具有很好的耐腐蝕性。對于造船和鐵路行業上，型材的耐腐蝕性要求更高。同時，每一個使用部分都要求型材具有最好的經濟斷面尺寸。

2 典型性的型材產品

2.1 H型鋼

H型鋼又名工字鋼，其產品由于其穩固的形狀，橫斷面為H，橫豎成為直角支撐，這樣的產品強度高，常應用于承載里較大的施工現場，而且斷面的穩定性好，在高層建筑和高速公路上普遍使用。

H型鋼常常是用萬能的軋輥機器生產制造的，通過水平輥進行轉動來軋制型材，利用兩個立輥在左右進行支撐，同時保證了軋輥的速度，在水平輥與立輥之間使邊部保持共同成形。軋制中，為了使上下輥和的側面和相應的立輥成一定的比例角度，配置萬能軋機使用，H型鋼早在1902年德國就開始進行生產，采用一臺帶旋轉立輥和單獨設置軋邊端機的H型鋼軋機，到目前為止已經沿用了100年的歷史。隨著生產技術的不斷發展，目前大多數冶金企業都使用的是連續性萬能軋機，生產效率是原來的生產工藝幾十倍。在2000年就有很多冶金企業應用上百套萬能型鋼軋機，可以生產各種規格的型材產品。我國的包鋼軋梁廠就是采用了二輥軋機與立輥來進行制造一定量的H型鋼，來解決國內對型材的急需，以至于以后，武鋼、寶鋼也開始陸續生產使用。

2.2 鋼 軌

鋼軌軋制后橫截面一般都為軌頭，軌腰和軌底三個部分。大多數都應用與礦山生產、森林作業和鐵路運輸中。在鋼軌的生產中，要增強鋼軌的底部寬度，不斷增強鋼軌的截斷面。一般的軋制產品重量都在70 kg/m以上。隨著冶金技術的不斷發展大多數企業都在不斷的開發和研制新型的合金材料，將產品的耐磨性和韌性提升到一定高度，使用壽命才能延長。

軋鋼一般是兩輥孔型法和萬能棍軋進行制做。兩輥孔型法依靠水平軋機下壓，壓制頭部與底部，這樣才能保證其不變形，孔型也比較容易受到外界的磨損。萬能棍的產品質量精度一般都較高，表面光滑，質量可以提高幾倍。

鋼軌的軋制后處理一般分為冷卻，矯直和淬火。冷卻過程中主要依靠自然冷卻和緩冷。自然冷卻將產品放在冷床上冷卻。通過加入氫來進行緩慢冷卻，當把產品冷卻到500～600 ℃。產品的矯直溫度<100 ℃。鋼軌的淬火中主要是針對使用過程中容易承受到較大的沖擊和震動，所以要求產品必須具有足夠的剛度和強度。為了適應現代生產生活中的要求，鋼軌淬火后的索氏體組織，有一定的淬透深度。

3 現代型材軋制的集中工藝要求

目前的所有現代型材生產從粗加工軋鋼到中間坯的多種規格尺寸。都是市場急需要求的，我們要滿足不同需求的市場，滿足不同的用途。斷面較為復雜的型材就應該在軋制過程中使用多輥軋制孔型和萬能軋制孔型，不斷調整軋制面的尺寸，減少產品在使用過程中的磨損，提高產品的精度和軋制率。型材的產品一般都要求在低溫狀態下，這樣的韌性不但得到了很大的提升，而且還具有良好的焊接性。材質比例上要求碳含量盡可能第，這樣可以做到更好的化學控軋控冷，不斷提升產品的機械性能。在軋機的布置形式，如圖1所示。

這樣的布置模式可以具備靈活的廠房空間，合理的產品存放，簡單的設施設備，并且在經濟效益上造價低廉，便于生產，從操作上更為便捷，斷面型材由于產品制作復雜，適用于小批量而不適合大批量生產，當多種產品生產時，如若進行多列橫列來進行軋機布局增添兩架萬能軋機將會具備更強的競爭力。

參考文獻：

[1] 張佳華，鹿峰，王朝瑞.萊鋼中型型鋼成品控制系統[J].冶金自動化，2001，（3）.

[2] 劉春慧，亓玉翠.中型型鋼廠設備檢修管理系統的開發與應用[J].安徽 工業大學學報（自然科學版），2004，（1）.

[3] 胥愛國，王希濤，任勛益，等.萊鋼中型型鋼鋸切自動控制系統[J].冶金自 動化，2001，（6）.

[4] 余文忠，郭艷，石燦庭.中型型鋼連軋孔型設計的改進[J].江蘇冶金，2002，（5）.