第二篇型材生产及孔型设计 7型材生产 经过塑性加工成形,具有一定断面形状和尺寸的实心金属材为型材。型材品种规格繁多,广泛 用于国防、机槭制造、铁路、桥梁、矿山、船舶伂造、建筑、农业及民用等各个部门。在金属材生 产中,型材占有非常重要的地位。中国型材工业化轧制经过近百年发展,已经有一些企业拥有了代 表国际先进水平的设备和工艺,产品质量也达到了国际先进水平,型材产量和品种逐年增加 71概述 711型材分类及特征 型材按生产方式可分为热轧型材、冷轧型材、冷弯型材、冷拔型材、锻压型材、热弯型材、焊 接型材和特殊轧制型材等,如图7-1所示;按使用部门可分为铁路用型材、汽车用型材、造船用型 材、结构和建筑用型材、矿山用钢、机械制造用异型材等;按断面尺寸大小可分为大型、中型和小 型型材,其划分常以它们适合在大型、中型或小型轧机上轧制来分类;按单重(kgm)可区分为单 重在5kgm以下的小型材、单重在5kgm20gm的中型材和单重超过20kgm的大型材:按应用范 围有通用型材、专用型材和精密型材等。 热轧型材按断面形状不同,主要可分为简单断面型材、异形断面型材和周期断面型材。简单断 面型材横截面没有明显的凸凹部分,外型比较简单,包括:方、圆、扁、六角、角钢等;异形断面 型材橫断面具有明显的凹凸分枝,成型比较困难,可进一步分为凸缘型材、多台阶型材、宽薄型材、 局部特殊加工型材、不规则曲线型材、复合型材、金属丝材等,如:工字钢、槽钢、H型钢、钢轨、 T字钢、窗框钢和鱼尾板等。周則断面型材的断面尺寸沿轧材纵向呈周期性变化,产品主要有带肋 钢筋、变断面轴、变断面扁钢和机械零件用变断面轧件。热轧型材部分产品表示方法、尺寸规格及 用途见表7-1。 冷轧型材主要是冷轧带肋钢筋(螺纹钢筋),它是由普通低碳钢盘条经一道次或儿道次冷拔(或 辊拔、轧压)减径,最终一道轧成螺纹而成。其抗拉强度已由380MPa提高到大于500MPa,延伸 率不低于8%。主要用于混凝土公路、机场跑道、隧道、混凝土管内钢盘及混凝士梁、墙和楼板内 的配筋,也可用于大型载重车辆的腹条。其尺寸范围为直径4.0mm~12mm,表面形状分为两面有 肋或三面有肋两种,肋呈月牙形,强屈比σ∥σ02不小于10 冷弯型材按其生产方式可分为冷拔弯曲、折弯弯曲、冲压弯曲和辊式弯曲四种。冷拔弯曲是将 热轧带钢经一系列模孔拉拔,弯曲成型钢;折弯弯曲是在特殊弯曲机上将带钢逐步弯曲成型钢;冲 压弯曲是将带钢在压模内经冲压机模具压力弯曲成型钢:辊式弯曲是将带钢连续通过旋转方向相反 的轧辊,并在孔型中顺次改变其横断面形状成型钢。冷弯型钢品种繁多,形状复杂,利用冷弯方法 可以生产热轧无法生产的各种特薄、特宽和断面形状复杂的薄壁型钢,国外冷弯型钢品种规格已达 万种以上。按冷令弯型钢断面形状可分为对称断面和不对称断面两类。根据冷弯型钢的用途、生产设 备和艺不同,冷弯型钢可分为开口断面、闭口断面、半闭口断面冷弯型钢、宽幅波纹板和冷令弯钢
7型材生产 板桩等。 □○∞ 已面二 ⊥G d 图71各种型材示意图 (a)简单断面型 复杂或异形断面型材:(c)弯曲型材;(d)焊接型材;(e)特殊断面型材 712型材轧机 不同型材要求在不同类型和不同布置方式的轧机上进行轧制,型材轧机按其作用和轧辊名义直 径不同分为大型、中型、小型型钢轧机,轨梁轧机、线材轧机或棒、线材轧机等,见表72。型材 轧机可为二辊式、三辊式和万能轧机,又可按轧机排列和组合方式分为五种基本布置形式:横列式 顺列式、棋盘式、半连续式和全连续式,如图7-2所示。各种轧机布置形式对产量、质量、技术经 济效果等都有影响 横列式布置分为一列式、二列式和三列式等。一列式布置的机架多为三辊轧机,进行多道次穿 梭轧制,其优点是设备简单、造价低、建厂快、产品品种灵活,便于生产断面较复杂的产品。缺点 是产品尺寸精度不高,品种规格受限制;轧制间隙时间长,轧件温降大,长度和壁厚受限制;不便 于实现自动化。第一架轧机受咬入条件的限制,希望轧制速度低些,末架轧机为保证终轧温度及 轧件首尾温差,又希望速度高一些,而各架轧机辊径差乂受接轴倾角限制不能过大,这种犭盾只有 在速度分级后才能解决,从而促使横列式轧机向两列式、多列式发展。产品规格愈小,轧机列数愈 顺列式布置各架轧机顺序布置在1~3个平行纵列中,轧机单独传动,每架只轧一道,但不形 成连轧。其优点是各架轧机速度可单独调整,能力得到充分发挥;轧辊LD值在1.5~2.5之间,且 机架多为闭口式,轧机刚度大,产品尺寸精度高;机械化、自动化程度高,调整方便。缺点是轧件 温降较大,不适合轧小型或薄壁的产品;机架数目多、投资大、建厂较慢。为弥补以上不足,可采 用顺列布置、可逆轧制,从而减少机架数和厂房长度。棋盘式布置介于横列式和顺列式之间,前儿 架轧件较短时顺列式,后几架精轧布置成两横列,各架轧机互相错开,两列轧辊转向相反,轧机可 单独或两架成组传动,轧件在机架间靠斜辊道横移。这种轧机布置緊凑,适合中小型型钢生产。半 连续式布置介于连轧和其他型式轧机之间,一种是粗轧为连续式、精轧为横列式,另一种是粗轧为 横列式或其他型式、精轧为连续式。常用于轧制合金钢或旧设备改造。目前一些小型车间采用的复
第二篇型材生产及孔型设计 二重式轧机也属于半连续式的一种(图7-3)。轧件在前后两架中实现连轧,在相邻两组之间用正 围盘进行活套轧制,设备布置緊凑、调整方便,轧机往往采用多根轧制,产量较高。其缺点是由于 多根轧制,辊跳不一,产品精度难以提高,轧件经正围盘转向180°,使轧制速度提高受到限制。 表1热轧型材的断面形状、尺寸规格及用途 表示方法 尺寸范围/m 主要用途 10~350 钢筋、螺栓、零件、无缝管坯、轴 4.5~13 钢筋、二次加工丝 3~60×10-240 焊管坯、薄板坯、箍铁 弹簧扁钢 7~13×63~120 午辆板簧 六角钢内接圆直径 7~80 机械零件、风铲、工具 角钢 高×宽 等边20×20200×200 十木建筑、金属结构、铁塔、桥梁、 不等边25×16-200×125 车辆、船舰 带肋钢筋 外径 工字钢 高 100×68~630×180 建筑、矿山、桥梁、车辆、机械工程 H 宽边500×500,中边900×300,窄建筑、矿山、桥梁、车辆、机械工程 钢板桩有效宽度U型500,Z型400,直线型500 港口、堤坝、工程围堰 建筑、矿山、桥梁、车辆、机械工程 单重 重轨30kgm~78kgm,轻轨5kgm 铁路、起重机、矿山、吊车 30kgm,起重机轨80kg/m-120kgm T型钢 高×宽 150×40-300×150 建筑、矿山、桥梁、车辆、机械工程 建筑、矿山、桥梁、车辆、机械工程 宽×厚 船舰 矿用钢 工字钢、槽帮钢 矿山支护、矿山运输 钢轨附件 6 kg/m"60kg'm 异型材 车辆、机械、、轻工、化工、船舶 表72各类型钢轧机及主要产品范围 轧机类型轧辊名义直径/ 主要产品范围 轨梁轧机 750-950 38kgm以上重轨、20-60号钢梁 大型轧机 650以上 l8-~75kg加钢轨、80-150方圆钢、2-63工字钢、槽钢 中型轧机 350~650 直径或边长40mm-102m圆、方钢、8 skgm-30kgm轻轨、18 号工槽钢、13号角钢 小型轧机 250-350 直径或边长9m65mm圆、方钢、25号角钢等 线材轧机150280直径5m13mm线材 连续式布置是轧机纵向紧密排列为连轧机组。一根轧件可在数架轧机內同时轧制,各架间遵循 秒流量相等原则。其优点是轧制速度快、产量高,轧机排列紧密、间隙时间短、轧件温降小,适合 轧小规格或轻型薄壁的产品。这种轧机-般采用微张力轧制,要求自动化程度和调整精度高,机械、 电气设备较复杂,投资较大,且产品品种较单一。连续式轧制是今后型钢生产发展的方向之 为了全面地反映轧机特点和生产能力,对具体车间应标明全称以示区别,例如:800二列式
7型材生产 轨梁轧机,φ300连续式小型轧机等。其中轧机以轧辊名义直径(或传动轧辊的人字齿轮节圆直径) 命名,轧辊直径般指成品轧机而言。 捐 区∞中 甽k Ca) (c) 7-2各种型钢轧机的布置形式 (a)横列式:(b)顺列式:(c)棋盘式;(d)半连续式;(e)全连式 图73复二重式线材轧机示意图 a)粗、中轧为横列式,精轧为复二重式;(b)粗轧为横列式,中、精轧为复二重式 713型材生产工艺 型材生产的特点是产品断面复杂、产品品种多、轧机类别多,因而采取何种轧机和生产方式、 布置形式,需视生产品种、规模及产品技术条件而定。型材的轧制方法有以下儿种:普通轧法就是 在一般二辊或三辊轧机上进行轧制,孔型由两个或三个轧辊的轧槽所组成,可生产般简单、异形 和周期断面型材;多辊轧法孔型由三个以上轧辊轧槽组成,减小了闭口槽的不利影响,可轧出凸缘 内外侧平行的经济断面型材,轧制精度高,轧辊磨损、能耗、轧件残余应力均减少,如H型钢。图 7-4为采用此方法轧制角、槽、T字钢示意图;热弯轧法(图75)是将坯料轧成扁带或接近成品 断面的形状,然后在后继孔型中趁热弯曲成型,可轧制般方法得不到的弯折断面型钢;热轧一纵 剖轧法(图76)是将较难轧的非对称断面产品先设计成对称断面,或将小断面产品设计成并联形 式的大断面产品,以提高轧机生产能力,然后在轧机上或冷却后用圆盘剪进行纵剖;热轧一冷令拔(轧) 法是先热轧成型,并留有加工余量,后经酸洗、碱洗、水洗、涂润滑剂、冷拔(轧)成材,可生产 髙精度型材,产品机械性能和表面质量均高于般热轧型材;热冷弯成型法是以热轧或冷轧板带为 原料,使其通过带有一定槽形而乂冋转的轧辊,使板带钢承受横向弯曲变形而获得所需断面形状的 型材。热轧型材具有生产规模大、效率高、能耗少和成本低等特点,是型材生产的主要方式 热轧型材一般生产工艺流程:坯料准备→坯料加热→轧制→锯切或剪断→冷却→矫直→表面清 理→打捆→称重→包装→入库。 (1)坯料准备由于型钢对材质要求一般并不特殊,在目前技术水平下儿乎可以全部使用连 铸坯。连铸坯断面形状可以是方形或矩形,连铸技术水平高的使用异形坯。用连铸坯轧制普通型钢
第二篇型材生产及孔型设计 绝大多数可不必检査和清理,从这个角度说,大、中型型钢最容易实现连铸坯热装热送,甚至直接 轧制。 (2)加热现代化型材生产加热一般用连续式加热炉,保证原料加热均匀且避免水印对产品的 不利影响。为提高加热质量,小型轧机可采用步进式加热炉。加热温度一般在1050℃~1220℃之间。 a霉 输哪实 图74多辊轧制法示意图 图75热弯型钢成型过程 (3)轧制型材轧制分为粗轧、中轧和精轧,粗轧将坯料轧 成适当雏形中间坯,由于粗轧阶段轧件温度较高,应该将不均匀 变形尽可能放在粗轧阶段;中轧使轧件迅速延伸至接近成品尺寸; 精轧为了保证产品尺寸精度,延伸量较小。 现代化型材生产对轧制过程的要求:1)由于粗轧一般在两辊 孔型中进行,如果坯料全部使用连铸坯,炼钢和连铸生产希望连 铸坯尺寸规格越少越好。但型钢成品尺寸规格越多企业开拓市场 能力越强,所以要求粗轧具有将一种坯料开成多种坯料的能力。 粗轧既可以对异型坯进行扩腰扩边轧制,也可以进行缩腰缩边轧 制,典型例子是用板坯轧制H型钢;2)对异型材,在中轧和精 轧阶段尽可能使用万能孔型和多辊孔型,因其有利于轧制溥而高 的边,并且容易单独调整轧件断面上各部分压下量,有效减少轧 斗仁 行异型村连轨在理论和实我上都完全解但以制日型十 为主的万能轧机实现型钢连轧在设备和技术上都是成熟的;4)对图76热轧纵剖法 于绝大多数型材,在使用上一般都要求低温韧性好和具有良好的可 焊接性,在材质上要求碳当量低。对这些钢材,实行低温加热和低温轧制可以细化晶粒,提高轧材 机械性能。 (4)精整型材轧后精整有两种工艺:一种是传统热锯切定尺和定尺矫直工艺:另一种是较 新式的长尺冷却、长尺矫直和冷锯切工艺 热锯用于锯切轻轨、工字钢、八角钢、六角钢、中空钢、管坯及大于φ50m的圆钢、7.5号以 上的角钢等。锯切温度以不低于800℃为宣,若产品规格较大且材质较硬,则应大于900℃C,以减轻 锯齿磨损。 冷却根据钢种、断面形状和尺寸及对产品组织性能的不同要求,有空冷、堆冷和缓冷令等方法。 空冷用于对冷却速度有特殊要求的钢材,如碳素钢、纯铁等。要求钢材在冷床上散开自然冷却,日 的是防止钢材卜冷床后进行落垛、挂吊过程中产生严重弯曲,且有利于劳动条件改善;合金结构钢、 碳素工具钢的型材用堆冷方法,堆冷令时力求两端整齐,且不能受风吹水湿,拆堆时堆心温度不应大 于200℃;缓冷主要为防止白点与裂纹,如碳素工具钢、合金工具钢、高速钢钢材,其入坑温度≥ 70
7型材生产 650℃、出坑温度≤150℃为宜。 型钢精整较突出之处就是矫直,矫直难度大于板材和管材。原因:1)冷却过程中由于断面不 对称和温度不均匀造成的弯曲大;2)型材断面系数大,需要矫直力大,因此矫直机辊距必须大,致 使矫直盲区大,在有些条件下对钢材使用造成很大影响。例如:重轨矫直盲区明显降低了重轨全长 平直度。减少矫直盲区,在设备上的措施是使用变节距矫直机,工艺上的措施是长尺矫直 72大、中型型材生产 大、中型型材品种、规格繁多,广泛应用于国民经济各个领域,如机械制造、工业和民用建筑、 公路和铁路桥梁、汽车、造船业、矿山支护、海洋工程和输电τ程建设等。目前没有明确的分类标 准,一般直径大于100mm圆钢为大型圆钢,边长大于100m方钢为大型方钢,18~25号角钢为大 型角钢,1812~2520号角钢为大型不等边角钢,20~-63号工字钢为大型工字钢,18~45号槽钢为 大型槽钢,33kgm~75kgm的钢轨为重轨。 大型型材轧机的轧辊名义直径在Φ650m以上,也可将辊径Φ500mm~750mm的型钢轧机称 为大型轧机,辊径在Φ350mm~650mm的称为中型轧机。各类型钢轧机及其轧制的钢材品种和规格 难截然分开,其间常有交叉和重复。所以各类型钢轧机,特别是大、中型型钢轧机之间,许多产 品的生产工艺是很接近的,其主要工艺流程如图77所示 绝大部分中型钢村 母回国图回一 可面 米以上方、圈成 图77大、中型钢材的生产工艺流 轧机结构形式上有二辊式、三辊式、四辊万能孔型轧机、多辊孔型轧机、Y型轧机、45°轧机 和悬臂式轧机等。主要布置形式有横列式(图78)、顺列式(图79)、棋盘式(图7-10),近 代出现了半连续式和连续式。连续式多采用水平辊和立辊交替排列复合机组,另外也出现了万能式 连轧机组。 L 画MM 78一列式大(或中)型轧机 1一加热炉2—粗轧机组3—精轧机组4—升降台5热锯6冷床 721H型钢生产
第二篇型材生产及孔型设计 72.11H型钢种类、特点及应用 H型钢是断面形状类似于英文字母“H”的经济断面型材,也被称为万能钢梁、宽边(缘)工 字钢或平行边(翼缘)工字钢。国际上一般使用四个尺寸表示H型钢规格,即腰高h、腰厚d、边 (腿)宽b、和边厚(腿)t。H型钢分类:(1)根据使用要求和断面设计特性通常可分为梁型和柱 型(或桩型)建筑构件用H型钢。目前世界上所生产的H型钢高度为80mm~1100m,腿(边) 宽46mm~454mm,腰厚29mm~78m,单重6kgm~1086kgmn;(2)按产品边宽可分为宽边、中 边和窄边H型钢。宽边H型钢边宽大于或等于腰高,中边H型钢边宽大于或等于腰高的12,窄边 H型钢的边宽等于或小腰高的12;(3)按尺寸规格可分为大、中、小号H型钢。通常将腰高在 700m以上称为大号H型钢,腰高在300mm~700mm称为中号H型钢,腰高小于3000m称为小 号H型钢;(4)按生产方式可分为焊接H型钢和轧制H型钢,多以轧制为主 LLLLLL 图79500纵列式大型轧机 4600轧机5-9500轧积 图7-10中300棋盘式轧机 1~4-450轧机5~7-00轧机8~1-350轧机 H型钢与普通工字钢断面形状区别如图7--11所示,其 =(b-d) 特点是(1)具有平行的腿部,即边部内侧和外侧平行或接近 的端部呈直角。比普通工字钢可节约金属10 15%;(2)力学性能好,与工字钢相同单重时截面模数大, 抗弯能力大;(3)造型美观、加工方便、节约工时。H型钢 的断面通常分成腰部和边(腿)部两部分,有时也称腹板和 翼缘 H型钢应用广泛,用途完全覆盖普通工字钢,主要用于 各种工业和民用建筑结构,如工业厂房、现代化髙层建筑、图7-11H型钢与普通工字钢区别 大型桥梁、重型设备、高速公路、舰船骨架、矿山支护、地基处理、堤坝工程和各种机械构件等。 H型钢的出现使普通工字钢、槽钢和角钢三大结构型材用量发生了极大变化。在国外,H型钢产量 占工字钢生产总量的80%以上。据调査,日本H型钢产量占型钢总量50%左右,而普通工字钢产 72
7型材生产 量仅占型钢产量2.3%。H型钢以建筑业需要量最大,占60%左右,其次是机械行业及桥梁制造业, 分别占20%和8% 72.12H型钢轧机及其布置 万能轧机是生产H型钢的主体设备,每套机架数可为一架、二架、三架或多架。其布置型式可 分为非连续式、半连续式和连续式 非连续式布置可以是(1)一架万能轧机和一架轧边机因为轧机数量少,轧辊磨损较快,产 品尺寸精度差;(2)两架万能轧机和一架轧边机第一架万能轧机与轧边机组成中轧机组进行往复 轧制若干道次后,再用第二架万能轧机精轧一道轧成成品。采用这种布置形式的轧机较多;(3) 架万能轧机和两架轧边机产量比前者髙一倍,通过调整辊缝可在同一套轧辊上生产不同腿厚、腰 厚的非标准H型钢。这种布置形式轧机也较多。 半连续布置在万能连轧机组前有一台或两台二辊可逆式开坯机,连轧机由5~9架万能轧机和 2~3架轧边端机组成,万能轧机数目较多时分成两组。 全连续式布置由8~12架连续布置的万能轧机和轧边机组成,适合于生产轻型结构和小尺寸H 型钢及其他型材 7.2.1.3H型钢轧制方法 现代H型钢生产多在万能轧机中轧制,如图7-12所示,H型钢腰部在上下水平辊之间进行 轧制,边部则在水平辊侧面和立辊之间同时轧制成形。由于仅有万能孔型尚不能对边端施加压下, 需要在万能机架后设置轧边端机,俗称轧边机,以便加工边端并控淛边宽。实际生产中可以将万能 轧机和轧边机组成一组可逆连轧机,使轧件往返轧制若干次,或者是儿架万能轧机和1~2架轧边机 组成组连轧机组,每道次施加相应的压下量,将坯料轧成所需规格形状和尺寸产品。采用万能孔 型轧机,在轧件边部,由于水平辊侧面与轧件之间有滑动,故轧辊磨损比较大,为了保证轧辊重车 后能恢复到原来的形状,除成品孔型外,上下水平辊侧面及其相对应的立辊表面都有3°~10°倾 角。成品万能孔型,又称万能精轧孔,水平辊侧面与水平辊轴线垂直或有很小倾角,一般在O° 0.3°,立辊呈圆柱状。 万能轧机轧制H型钢,轧件断面可得到较均匀延伸,边部外侧轧辊表面速度差较小,可减轻产品内 应力及外形上的缺陷。适当改变万能孔型中水平辊和立辊压下量,便能获得不同规格的H型钢。万 能孔型轧辊儿何形状简单,不均匀磨损小,寿命远高于两辊孔型,轧辊消耗大为减少。万能孔型轧 制H型钢,可以方便地根据用户要求的产品尺寸量材使用,即同一万能孔型轧出的同一尺寸系列, 除了腰厚和边厚变化外,其余尺寸均可固定,使产品规格数量大大增加,为用户选择最节材尺寸规 格提供了方便。 8 图7-12万能轧机轧制H型钢 (a)万能一轧边端可逆连轧;(b)万能粗轧机:(c)轧边端孔:(d万能成品孔 1-水平辊:2轧边端辊;3-立辊;4水平辊 73
第二篇型材生产及孔型设计 到2000年,世界上约有上百套万能型钢轧机,主要生产国有日本、美国、韩国、德国、法国 及欧共体等。其中,由于在轧制中采用了连续轧制、高速轧制和计算机控制轧制等新技术,日本H 型钢生产无论在产量还是质量上都名列世界前茅。据世界有关统计报告,近十几年来,日本H型钢 年产量为420万吨~700万吨,H型钢产量占日本钢材总产量的52%88%。在品种上,除常规H 型钢产品外,还有腰部带波浪的浪腰H型钢、边部外侧带凸起花纹的H型钢等,以满足各种特殊条 件下建筑构件需要。我国轧制H型钢始于20世纪70年代,采用二辊孔型加装立辊框架的方式生产 腰高为300mm的H型钢,以满足国内建设急需。到20世纪末,从德国和日本引进了具有国际先进 水平的万能连轧H型钢生产线,可生产腰高700mm,边宽400m和腰高360mm,边宽200m的 H型钢。21世纪我国对H型钢潜在需求是每年500万吨左右,随着国民经济的发展和轧机的不断改 造,我国H型钢生产也将迅速发展。另外,随着带钢连轧生产的发展,六十年代中期出现了一种连 续高频电阻焊接宽边工字钢生产线,可生产腿高为50m×150mm、腰宽达406m的H型钢,焊接 速度为9mmin~-16mmi,每机组年产量为6万吨。最近安装的这类机组能生产H型钢腰宽大 1680mm 72.14H型钢轧制工艺特点 目前各主要H型钢厂工艺流程:连铸坯或钢锭→加热→(初轧机轧制钢坯→剪切)→开坯机轧 制→锯切头尾→万能粗轧机轧制或型钢轧机轧制→精轧杋轧制冷却→辊矫→检査、分选(处理缺 陷、切断、压力矫直)→检査、打印、堆剁→打捆→成品。 (1)坯料准备连铸坯一般使用异型和板坯,初轧坯一般使用400mm×200m以上的异型坯 (2)加热由于H型钢腰薄边厚,终轧后腰部和边部温度几乎相差150℃,故要求坯料加热温度差 尽量小,一般不超过30℃;(3)轧制为保证腰、腿变形均匀,在设备安装上必须保证水平辊与立 辊轴线在同一垂直平面内,且压下动作同步;(4)精整由于轧后H型钢边腿温度比腰部温度高 冷却过程中易造成残余应力和腰部波浪,实际生产中一般釆用在成品轧机出口两侧向轧件腿部喷水, 同时采用链式冷床立冷,立冷比平冷令腿部散热条件好,利于轧件各部分温度均匀。一般采用8辊或 9辊矫直机矫直,立矫辊间距20wmn,同时还需要卧矫进行补充矫直。 图7-13为某连轧H型钢生产车间。采用532mm×399mm,长10m,重8.34t的初轧异型坯, 可生产100×50~500×200mm,长120m的连轧H型钢,并且可用控制轧制生产低温用H型钢和 髙强度H型钢。该乍间的生产特点:15机架全连轧,每架均由直流电机传动,采用最小张力控制, 轧制速度可达15ms;采用长尺冷却、长尺矫直、冷锯锯切,后步工序实现了连续化;矫直速度 450mmi,冷锯锯切速度350mm/s;采用自动立体仓库,每捆产品卸货速度达8秒/捆;采用快速 换辊机构,15架仅需50分钟;全部计算机控制,轧机作业率95%以上,年产量140万吨-150万 722钢轨生产 722.1钢轨种类及用途 世界各国对钢轨技术条件有不同要求,但钢轨橫截面形状都是一样的。普通钢轨重量范围为5 kgmn-78kgm,起重机轨重可达120kgm。根据用途不同,现代钢轨分为三个部分:(1)通常将30kg 以下的钢轨称为轻轨,常用规格有9、12、15、22、24和30kgm六种。主要用于森林、矿山、盐厂 等工矿内部的短途、轻载、低速专线铁路:(2)重量在30kgm以上的钢轨称为重轨,常用规格有 、43、50、60和75kgm五种。主要用于长途、重载、高速干线铁路;(3)吊车轨,规格主要有 70、80、100和120kg加m四种;按钢轨力学性能通常将钢轨分为抗张强度不小于800MPa的普通轨、 抗张强度不小于90MPa的高强轨和抗张强度不小于1100MPa的耐磨轨。 74
随着现代化铁路载重量不断増长,时速越来越髙,对钢轨的强度、韧性和耐磨性等均提岀了越 来越高的要求。目前,世界各国普遍采用重型断面钢轨、无缝线路(焊接长轨)及提高重轨尺寸精 度和平直度等方法,保证钢轨有较大的纵向抗弯截面模数,提髙轨底宽度和轨腰高度,使钢轨单重 达到70kgm以上,以重轨代替轻轨 “广H B 图7-13连轧H型钢车间可 一步进加热炉:2一粗轧机组;3中轧机组:4精机组:5一长尺冷床:6—辊式矫直机:7冷锯 8检查台;9—分类台:10打捆机:1-一自动立体仓库;12—普通仓库 7222钢轨生产工艺 钢轨工作条件十分复杂和恶劣,技术要求是硬而不脆,韧而不断,这决定了钢轨生产工艺过程 的复杂性。轨梁轧机是最大的型钢轧机,其轧辊名义直径在750mm~950mm,除生产钢轨外,还可 生产大型匚槽钢、角钢、方圆钢、管坯、钢桩和其他大型异型钢材。重轨是轨梁车间生产工艺最复 杂的产品,在车间总产量中所占比重最大,工艺流程:坯料→加热→除鳞→轧制→热锯→打印→弯 辊→冷却亠辊矫直亠(冷锯)→检査→探伤→端头加工亠检査截面→取样检验→轨端淬火→淬火检 査亠取样→端头淬火轨→全长淬火→淬火检査→压力矫直→检査弯曲→取样→全长淬火轨。 (1)坯料选择坯料化学成分必须合乎要求,不允许存在内部或表面缺陷。坯料断面一般为 矩形,且有较人高宽比,使轨底得到充分的剧烈变形,有利改变铸造组织和晶粒位向分布,提高钢 轨质量。坯料长度应是轧后轧件长度定尺的整数倍,通常选用4~6个定尺(按125m计算)。 75
