中小H型鋼發(fā)展分析

劉田生

[摘 要]簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)中小型H型鋼生產(chǎn)線的發(fā)展，并對(duì)六條典型生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝、主要設(shè)備等進(jìn)行了總結(jié)。

[關(guān)鍵詞]中小型 H型鋼 生產(chǎn)工藝

中圖分類號(hào)：U895 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）04-0190-01

1.前言

H型鋼是一種截面面積分配更加優(yōu)化、強(qiáng)重比更加合理的經(jīng)濟(jì)斷面高效型材。H型鋼具有抗彎能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、節(jié)約成本和結(jié)構(gòu)重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、民用建筑、市政工程、石油平臺(tái)、橋梁等領(lǐng)域。

2.典型生產(chǎn)線介紹

目前國(guó)內(nèi)以生產(chǎn)中小H型鋼為主的共有六條生產(chǎn)線，五條已投產(chǎn)，一條在建?；厩闆r見(jiàn)表1：

2.1 萊鋼中型生產(chǎn)線

該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)H型鋼最大規(guī)格為350×175，后來(lái)研發(fā)到400×200，使用三種矩形坯軋制。設(shè)計(jì)年產(chǎn)為50萬(wàn)噸，實(shí)際月產(chǎn)突破9萬(wàn)噸，年產(chǎn)水平達(dá)到100萬(wàn)噸。該生產(chǎn)線是引進(jìn)新日鐵技術(shù)，因建設(shè)年代較早，引進(jìn)范圍較多，除引進(jìn)了軋機(jī)，矯直機(jī)等核心設(shè)備外，鋸、電機(jī)、加熱爐均為引進(jìn)，投資約8.9億元。

2.2 日照中型生產(chǎn)線

該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)H型鋼最大規(guī)格為350×175，使用三種矩形坯軋制。設(shè)計(jì)年產(chǎn)為75萬(wàn)噸，實(shí)際月產(chǎn)9萬(wàn)噸，年產(chǎn)水平100萬(wàn)噸。后來(lái)該廠已進(jìn)行了改造，對(duì)冷床進(jìn)行了加長(zhǎng)，對(duì)精軋第一架的立輥軋機(jī)改為了水平軋機(jī)，又加了一架萬(wàn)能軋機(jī)，據(jù)稱月產(chǎn)可達(dá)到12萬(wàn)噸。該生產(chǎn)線為引進(jìn)意大利達(dá)涅利二手設(shè)備，為全套購(gòu)買，包括加熱爐爐底機(jī)械部分，因是二手設(shè)備，購(gòu)買價(jià)格約為新設(shè)備的1/3（1000萬(wàn)美元左右），投資據(jù)介紹約在5億元左右。

該生產(chǎn)線主要具有以下特點(diǎn)：

（1）軋件經(jīng)開坯機(jī)往復(fù)軋制5～11道次，由曲柄飛剪切頭后送往精軋機(jī)組。精軋機(jī)組對(duì)軋件進(jìn)行連續(xù)軋制，根據(jù)軋制品種的不同，機(jī)組采用不同的組合方式。（2）出精軋的軋件經(jīng)輥道送往2#飛剪進(jìn)行分段或切尾，分段后加速輸送到帶升降裙板的冷床入口輥道上。（3）上冷床的軋件，在冷床前段的對(duì)齊輥道上對(duì)軋件進(jìn)行一端對(duì)齊，由熱鋸進(jìn)行切頭和取樣，下冷床的軋件溫度應(yīng)低于70℃。（4） 矯直后的軋件送往編組臺(tái)架，按照規(guī)格不同和鋸切的要求進(jìn)行分組，通常每3～6支為一組，由鏈?zhǔn)揭扑脱b置送至定尺區(qū)輥道。定尺范圍為6～24米。合格的定尺產(chǎn)品送到雙磁頭碼垛機(jī)按要求進(jìn)行碼垛，非定尺產(chǎn)品送往改尺臺(tái)架，利用帶鋸進(jìn)行改尺。

2.3 馬鋼中型生產(chǎn)線

該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)H型鋼最大規(guī)格為400×200，使用坯料以異形坯為主，是目前國(guó)內(nèi)第一條也是唯一一條全連續(xù)軋制中型H型鋼的生產(chǎn)線。設(shè)計(jì)年產(chǎn)為50萬(wàn)噸，實(shí)際月產(chǎn)6-7萬(wàn)噸，年產(chǎn)水平70-80萬(wàn)噸。該生產(chǎn)線為引進(jìn)意大利達(dá)涅利設(shè)備和技術(shù)，投資約7.8億元。

該生產(chǎn)線主要具有以下特點(diǎn)：

（1）15架軋機(jī)分兩組布置構(gòu)成連續(xù)式軋制生產(chǎn)線，設(shè)置快速更換機(jī)架系統(tǒng)，機(jī)械設(shè)備總重約5000噸，其中引進(jìn)達(dá)涅利設(shè)備約1000噸，全部設(shè)備布置在5.5m高的平臺(tái)上。一級(jí)二級(jí)自動(dòng)化控制由TOSHIBA-GE公司提供，主傳動(dòng)全部采用變頻調(diào)速數(shù)字控制系統(tǒng)。

（2）采用近終型異形坯軋制H型鋼，主要優(yōu)點(diǎn)：一是開坯道次明顯減少，生產(chǎn)節(jié)奏快；二是由于軋制時(shí)間縮短，所以軋件溫降小，一般可使軋件溫降減少100℃；三是能使軋制力降低30%，軋制能耗減少20%；四是能提高綜合成材率。

（3）5機(jī)架粗軋機(jī)組呈1H-2V-3H-4H-5V平立交替布置，其中2V、5V立軋機(jī)具有和控制軋件寬度作用，10機(jī)架精軋機(jī)組布置形式為

6H-7H/U-8H/U-9H/U-10H/U-11H-12H/U-13H/U-14H-15H/U，，6H二輥水平軋機(jī)用來(lái)控制腹板和翼緣之間的延伸率，11H和14H兩架軋邊機(jī)用來(lái)控制翼緣的腿端形狀和尺寸。

（4）SHS萬(wàn)能軋機(jī)軋輥輥身長(zhǎng)度短，軋輥撓度小，可獲得良好的產(chǎn)品尺寸公差。精軋機(jī)架間采用微張力控制，而且軋機(jī)具有較大的生產(chǎn)能力。設(shè)置了計(jì)算機(jī)3級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)，用來(lái)完成物料跟蹤、工藝參數(shù)和軋輥參數(shù)設(shè)定及生產(chǎn)計(jì)劃管理等工作，控制簡(jiǎn)捷，生產(chǎn)效率高。

（5）為了提高所軋H型鋼產(chǎn)品的外形尺寸精度，降低軋廢，在精軋機(jī)出口側(cè)、飛剪之前設(shè)置在線測(cè)量?jī)x，對(duì)軋件進(jìn)行在線測(cè)量，減少了紅檢取樣時(shí)間，降低了紅檢工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高軋機(jī)有效作業(yè)率；

（6）主要輔助設(shè)備：冷床（1座）：步進(jìn)式，軋件一般立冷，設(shè)有強(qiáng)制水霧噴淋強(qiáng)化冷卻；矯直機(jī)（1臺(tái)）：10輥懸臂式，上輥不傳動(dòng)，升降調(diào)整，下輥由一臺(tái)400kW變頻調(diào)速交流電機(jī)傳動(dòng)，節(jié)距900mm，具有快速換輥功能；鋸機(jī)（2臺(tái)）：鋸片最大直徑為φ2000mm，厚度13mm，傘齒輪傳動(dòng)的液壓進(jìn)鋸，速度達(dá)到80mm/s。

（7）該套軋機(jī)最大特點(diǎn)是可以生產(chǎn)輕型薄壁H型鋼。

2.4 長(zhǎng)治中型生產(chǎn)線

該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)H型鋼最大規(guī)格為450×200，使用坯料以異形坯為主，軋機(jī)布置與德國(guó)西馬克梅爾大H型鋼相同。設(shè)計(jì)年產(chǎn)為60萬(wàn)噸，軋線因溫降較大軋制小規(guī)格時(shí)很難實(shí)現(xiàn)。該生產(chǎn)線為引進(jìn)德國(guó)西馬克梅爾技術(shù)，投資約4.6億。

該生產(chǎn)線主要具有以下特點(diǎn)：

（1）軋機(jī)生產(chǎn)效率高，成品偏差小。閉口式牌坊開坯軋機(jī)上輥電動(dòng)壓下，帶有堆鋼時(shí)自動(dòng)防咬入裝置、過(guò)載保護(hù)和軋制力的測(cè)量裝置；在軋機(jī)前后的控制器根據(jù)軋制表將坯料送入軋槽。必要時(shí)開坯料通過(guò)夾式翻鋼裝置進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。具有快速換輥功能。（2）步進(jìn)梁式冷床由液壓控制，設(shè)置霧化冷卻裝置，通過(guò)開/關(guān)冷卻管道和采用水壓控制，冷卻速度可調(diào)節(jié)。考慮在精整后面區(qū)域事故中斷，2或3支料（根據(jù)軋件尺寸而定）能在冷床得到緩沖。軋件的出床溫度為80℃。（3）單線矯直，最大的矯直速度約6米/秒，咬入速度大約1.5米/秒。矯直機(jī)為懸臂式，其矯直輥通過(guò)液壓鎖緊螺母固定在矯直軸上。為了覆蓋所有的產(chǎn)品范圍，矯直輥在水平方向上有不同的固定間距。（4）堆垛機(jī)由磁性堆垛控制器控制，每第二層的槽鋼和角鋼通過(guò)磁性翻轉(zhuǎn)裝置翻轉(zhuǎn)180°堆垛長(zhǎng)度從6～24米；成品由兩臺(tái)帶式自動(dòng)打包機(jī)打包，一臺(tái)固定，一臺(tái)移動(dòng)。

2.5 津西中型生產(chǎn)線

該生產(chǎn)線為兩條鏡向布置，該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)H型鋼最大規(guī)格為400×200，全部規(guī)格產(chǎn)品使用矩形坯軋制。設(shè)計(jì)年產(chǎn)能為80萬(wàn)噸/條。該生產(chǎn)線精軋機(jī)組和轎直機(jī)設(shè)備從達(dá)涅利引進(jìn)，兩條線投資約12億元。

該生產(chǎn)線主要具有以下特點(diǎn)：

（1）兩條生產(chǎn)線鏡像布置，主要設(shè)備完全相同，生產(chǎn)備品備件少。（2）開坯軋機(jī)為閉口式可逆二輥軋機(jī)，由一臺(tái)變頻調(diào)速的電機(jī)傳動(dòng)。上輥液壓平衡、電動(dòng)壓下；下輥電動(dòng)軸向調(diào)節(jié)。（3）精軋機(jī)組前設(shè)置1臺(tái)飛剪，正常生產(chǎn)時(shí)，對(duì)軋件進(jìn)行切頭和倍尺分段，事故時(shí)，對(duì)軋件進(jìn)行碎斷。（4）在精軋出口側(cè)安裝有達(dá)涅利公司的“Hi-profile”輪廓儀，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線尺寸測(cè)量及監(jiān)測(cè)，保證產(chǎn)品的尺寸精度。

2.6 寶得中型生產(chǎn)線（在建）

寶得中型生產(chǎn)線設(shè)計(jì)H型鋼最大規(guī)格為500×200，全部使用矩形坯軋制。該生產(chǎn)線我國(guó)新建的第一條全國(guó)產(chǎn)十機(jī)架連續(xù)軋制的中小H型鋼生產(chǎn)線。

該生產(chǎn)線主要具有以下特點(diǎn)：

（1）粗軋機(jī)為二輥可逆軋機(jī)，在輥身全長(zhǎng)上布置多個(gè)孔型，節(jié)省投資。換輥時(shí)，導(dǎo)衛(wèi)與軋輥一起更換，節(jié)約換輥和軋線調(diào)整時(shí)間。（2）精軋機(jī)為萬(wàn)能和二輥短應(yīng)力線可互換軋機(jī)，既能滿足H型鋼生產(chǎn)的要求，同時(shí)又能適應(yīng)角鋼、槽鋼等型鋼的生產(chǎn)要求。（3）設(shè)置號(hào)稱世界最大冷床，尺寸155m×28m，設(shè)有強(qiáng)制水霧噴淋強(qiáng)化冷卻裝置，長(zhǎng)尺軋件逐根送上冷床冷卻至工藝要求溫度，為保證冷卻均勻，H型鋼、工字鋼和礦用工字鋼在冷床上需翻鋼立冷。在下冷床的軋件溫度應(yīng)低于70℃。（4）冷鋸布置方式與其它幾條引進(jìn)生產(chǎn)線不同，采用4臺(tái)冷鋸機(jī)（1臺(tái)固定和3臺(tái)移動(dòng)）并列布置，移動(dòng)鋸移動(dòng)范圍大，一次可鋸切4根定尺，縮短了鋸區(qū)輥道長(zhǎng)度。

3.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)六家國(guó)內(nèi)典型中小H型鋼生產(chǎn)線的分析，無(wú)論是新日鐵緊湊式高剛度萬(wàn)能軋機(jī)、意大利緊湊式萬(wàn)能軋機(jī)、聯(lián)接板式萬(wàn)能軋機(jī)，還是德國(guó)SKET型萬(wàn)能軋機(jī)、開軛式軋機(jī)等。我們對(duì)各種機(jī)型都有一定的研究，國(guó)產(chǎn)的萬(wàn)能軋機(jī)在唐山幾個(gè)民營(yíng)企業(yè)已經(jīng)得到應(yīng)用，經(jīng)過(guò)十年的積累，在生產(chǎn)工藝方面國(guó)內(nèi)也不乏技術(shù)力量。