槽鋼是截面為凹槽形的長條鋼材。其規(guī)格以腰高(h)*腿寬(b)*腰厚(d)的毫米數(shù)表示,如120*53*5,表示腰高為120毫米,腿寬為53毫米,腰厚為5毫米的槽鋼,或稱12#槽鋼。腰高相同的槽鋼,如有幾種不同的腿寬和腰厚也需在型號右邊加a b c 予以區(qū)別,如25a# 25b# 25c#等。
槽鋼分普通槽鋼和輕型槽鋼。熱軋普通槽鋼的規(guī)格為5-40#。
經(jīng)供需雙方協(xié)議供應的熱軋變通槽鋼規(guī)格為6.5-30#。
槽鋼主要用于建筑結構、車輛制造和其它工業(yè)結構,槽鋼還常常和工字鋼配合使用。
槽鋼按形狀又可分為4種:冷彎等邊槽鋼、冷彎不等邊槽鋼、冷彎內卷邊槽鋼、冷彎外卷邊槽鋼
依照鋼結構的理論來說,應該是槽鋼翼板受力,就是說槽鋼應該立著,而不是趴著。
我國主要是首鋼、包鋼、萊鋼、武鋼、馬鋼、新鋼、萍鋼、保定普瑞鋼鐵等幾家鋼廠生產(chǎn)。
①用國際化學元素符號和本國的符號來表示化學成份,用阿拉伯字母來表示成份含量:如:中國、俄國 12CrNi3A②用固定位數(shù)數(shù)字來表示鋼類系列或數(shù)字;如:美國、日本、300系、400系、200系;③用拉丁字母和順序組成序號,只表示用途。
槽鋼的規(guī)格主要用高度(h )、腿寬(b )、腰厚度(d )等尺寸來 槽鋼(3張)表示,目前國產(chǎn)槽鋼規(guī)格從5 ―40 號,即相應的高度為5 ―40cm 。在相同的高度下,輕型槽鋼比普通槽鋼的腿窄、腰薄、重量輕。18 ―40 號為大型槽鋼,5 ―16 號槽鋼為中型槽鋼。進口槽鋼標明實際規(guī)格尺寸及相關標準。槽鋼的進出口定貨一般是在確定相應的碳結鋼(或低合金鋼)鋼號后,以使用中所要求的規(guī)格為主。除了規(guī)格號以外,槽鋼沒有特定的成分和性能系列。槽鋼的交貨長度分定尺、倍尺二種,并在相應的標準中規(guī)定允差值。國產(chǎn)槽鋼的長度選擇范圍根據(jù)規(guī)格號不同分為5 ―12m 、5 ―19m 、6 ―19m 三種。進口槽鋼的長度選擇范圍一般為6 ―15m 。
安陽鋼鐵股份有限公司第一軋鋼廠中400mm機組是以生產(chǎn)中號角鋼和槽鋼為主的型材機組,年產(chǎn)量65萬噸,其中槽鋼產(chǎn)品規(guī)格為638~1208,產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的25%。成品槽鋼的分段作業(yè)采用1臺400t冷剪機進行。槽鋼剪切質量對后續(xù)工藝,特別是焊接質量影響較大,若剪切斷口處存在塌肩、毛刺、撕裂、切斜等缺陷,則會使槽鋼對接時存在較大縫隙,影響焊接質量,特別是強度指標,從而造成較大的安全隱患。安鋼垂400mm機組隨生產(chǎn)節(jié)奏和產(chǎn)量的提高,上述剪切缺陷越來越突出,剪切質量內控達標率僅為94.2%。而且剪刃的使用壽命越來越短,平均每班更換一次,造成生產(chǎn)成本和職工勞動強度增加。針對這些問題,從工藝、技術和操作上進行了認真分析,并提出了相應改進措施,取得了較好效果。1、工藝原因
槽鋼剪切工藝優(yōu)化1
該機組的設計能力為20萬t/a,但現(xiàn)在的產(chǎn)量達到了60萬t/a,冷床區(qū)生產(chǎn)能力不足的問題很突出,與生產(chǎn)角鋼相比,槽鋼的冷卻速度較慢,從而造成剪切時槽鋼溫度較高,極易出現(xiàn)塌肩、毛刺、撕裂等缺陷,并且對剪刃壽命的影響較大。2、剪刃設計原因槽鋼剪刃設計的基本依據(jù)是槽鋼成品孔型形狀,如圖1所示(以100#槽鋼為例)。這種設計在剪切過程中易出現(xiàn)以下問題:一是槽鋼兩肩部與其他部分相比,相對較厚,所需剪切力也較大,剪刃磨損較快,剪刃使用一段時間后。這一部分相對磨損量大,致使肩部間隙較大,易出現(xiàn)塌肩現(xiàn)象;二是槽鋼兩腿與腰部處相比,由于剪切角度的影響,當剪刃磨損后,在剪切兩腿時,剪切量變小,腿部剪切由通常的剪斷變成了撕斷,槽鋼腿端面極易出現(xiàn)毛刺;三是上、下剪刃腿部斜度與槽鋼成品孔型基本一致,這樣在剪切時腿部基本同時受力,剪切力較大,剪刃磨損較快,一方面腿端剪切壓痕嚴重,另一方面剪刃老化后,極易出現(xiàn)槽鋼剪切部分撕裂、毛刺較多的現(xiàn)象。后兩點是影響槽鋼剪切質量的主要原因。
針對上述3個問題,分別采取了相應措施。1、針對冷床冷卻速度慢的問題,在冷床區(qū)增加了水霧風機來提高冷床區(qū)的冷卻速度,又在剪機前一個倍尺處增加了一組水霧噴頭,降低槽鋼剪切部分的溫度,從而避免了因鋼溫高而造成的剪切缺陷。
槽鋼剪切工藝優(yōu)化2
2、針對槽鋼剪刃設計存在的問題,結合生產(chǎn)實際情況,將剪刃設計為圖2所示的形狀(以100#槽鋼為例)。上剪刃寬度由100mm改為99mm,減少上剪刃在左右方向的間隙,改善槽鋼兩角部的剪切質量;下剪刃兩角部圓弧尺寸由R8mm改為R7mm,提高兩角部的剪切重疊量,改善槽鋼肩部剪切質量;下剪刃上邊寬度由79mm改為80mm,下邊寬度由97mm改為94mm,使下剪刃腿端斜度小于槽鋼成品孔型斜度,這樣在腿部剪切時,腿部上、下方向上不會同時受力,從而減少剪切力,改善剪切質量。3、通過對各規(guī)格槽鋼實際剪切質量和剪切間隙進行數(shù)據(jù)回歸分析,制定了每種規(guī)格的剪切間隙規(guī)范,具體為:63#槽鋼為0.20~0.30mm、80#槽鋼為0.20~0.35mm、100#槽鋼為0.25~0.35mm,120#槽鋼為0.25~0.40mm,并做出厚度為0.20~1.00mm的不同墊片。每次更換剪刃時,先測量間隙,再選擇相應的墊片,確保剪切間隙控制在工藝要求范圍內。
我國槽鋼的進口量大于出口量。分單純性進口及隨同成套工程引進進口等兩個渠道。近年我國沿海幾大港口(大連、天津、秦皇島、連云港等)在新建、擴建油、煤、糧等大宗進出口商品自動裝卸工程中,隨著主體設備引進的同時,大型槽鋼的進口量也在增加。主要生產(chǎn)國家和地區(qū)為日本、俄羅斯、西歐。出口槽鋼主要輸往港澳地區(qū)。
槽鋼的表面質量及幾何形狀的允許偏差在標準中有具體規(guī)定。一般要求表面不得存在用上有害的缺陷,不得有顯著的扭轉,規(guī)定槽鋼波浪彎(鐮刀彎)的允許值及各規(guī)格槽鋼面形狀的有關參數(shù)(h ,b ,d ,t 等)的數(shù)值、允差值。槽鋼幾何形狀不正確的主要表現(xiàn)是:角、腿擴及腿并等。
規(guī)格 |
高度 |
腿寬 |
腰厚 |
截面面積(cm²) |
理重 |
5# |
50 |
37 |
4.5 |
6.928 |
5.438 |
6.3# |
63 |
40 |
4.8 |
8.451 |
6.634 |
6.5# |
65 |
40 |
4.3 |
|
6.709 |
8# |
80 |
43 |
5.0 |
10.248 |
8.045 |
10# |
100 |
48 |
5.3 |
12.748 |
10.007 |
12# |
120 |
53 |
5.5 |
|
12.059 |
12.6 |
126 |
53 |
5.5 |
15.692 |
12.319 |
14#a |
140 |
58 |
6.0 |
18.516 |
14.535 |
14#b |
140 |
60 |
8 |
21.316 |
16.733 |
16#a |
160 |
63 |
6.5 |
21.962 |
17.24 |
16#b |
160 |
65 |
8.5 |
25.162 |
19.752 |
18#a |
180 |
68 |
7 |
25.699 |
20.174 |
18#b |
180 |
70 |
9 |
29.299 |
23 |
20#a |
200 |
73 |
7 |
28.837 |
22.637 |
20#b |
200 |
75 |
9 |
32.837 |
25.777 |
22#a |
220 |
77 |
7 |
31.846 |
24.999 |
22#b |
220 |
79 |
9 |
36.246 |
28.453 |
25#a |
250 |
78 |
7 |
34.917 |
27.41 |
25#b |
250 |
80 |
9 |
39.917 |
31.335 |
25#c |
250 |
82 |
11 |
44.917 |
35.26 |
28#a |
280 |
82 |
7.5 |
40.034 |
31.427 |
28#b |
280 |
84 |
9.5 |
45.634 |
35.832 |
28#c |
280 |
86 |
11.5 |
51.234 |
40.219 |
30#a |
300 |
85 |
7.5 |
|
34.463 |
30#b |
300 |
87 |
9.5 |
|
39.173 |
30#c |
300 |
89 |
11.5 |
|
43.883 |
32#a |
320 |
88 |
8 |
48.513 |
38.083 |
32#b |
320 |
90 |
10 |
54.913 |
43.107 |
32#c |
320 |
92 |
12 |
61.313 |
48.131 |
36#a |
360 |
96 |
9 |
60.910 |
47.814 |
36#b |
360 |
98 |
11 |
68.110 |
53.466 |
36#c |
360 |
100 |
13 |
75.310 |
59.118 |
40#a |
400 |
100 |
10.5 |
75.068 |
58.928 |
40#b |
400 |
102 |
12.5 |
83.068 |
65.208 |
40#c |
400 |
104 |
14.5 |
|
71.48810 |
允許偏差(mm)型號5 6.3 6.5 8 10 12 12.6 14 16 18高度h ±1.5 ±2.0 ±2.0 ±3.0 ±3.0腿寬b ±1.5 ±2.0 ±2.5 ±3.0 ±3.5腰厚d ±0.4 ±0.5 ±0.6 ±0.7 ±0.8彎腰撓度不應超過0.15d通常長度5 ~12m 5 ~19m 6 ~19m