基本情况
槽钢属建造用和机械用碳素结构钢,是复杂断面的型钢钢材,其断面形状为凹槽形。槽钢主要用于建筑结构、幕墙工程、机械设备和车辆制造等。在使用中要求其具有较好的焊接、铆接性能及综合机械性能。 产槽钢的原料钢坯为含碳量不超过0.25%的碳结钢或低合金钢钢坯。成品槽钢经热加工成形、正火或热轧状态交货。其规格以腰高(h)*腿宽(b)*腰厚(d)的毫米数表示,如100*48*5.3,表示腰高为100毫米,腿宽为48毫米,腰厚为5.3毫米的槽钢,或称10#槽钢。腰高相同的槽钢,如有几种不同的腿宽和腰厚也需在型号右边加a b c 予以区别,如25#a 25#b 25#c等。
分类
槽钢分普通槽钢和轻型槽钢。热轧普通槽钢的规格为5-40#。经供需双方协议供应的热轧变通槽钢规格为6.5-30#。槽钢主要用于建筑结构、车辆制造、其它工业结构和固定盘柜等,槽钢还常常和工字钢配合使用。
槽钢按形状又可分为4种:冷弯等边槽钢、冷弯不等边槽钢、冷弯内卷边槽钢、冷弯外卷边槽钢
依照钢结构的理论来说,应该是槽钢翼板受力,就是说槽钢应该立着,而不是趴着。
编号
①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份,用阿拉伯字母来表示成份含量:
如:中国、俄国 12CrNi3A
②用固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:美国、日本、300系、400系、200系;
③用拉丁字母和顺序组成序号,只表示用途。
规格设定
槽钢的规格主要用高度(h )、腿宽(b )、腰厚度(d )等尺寸来 槽钢
槽钢
表示,目前国产槽钢规格从5 ―40 号,即相应的高度为5 ―40cm 。
在相同的高度下,轻型槽钢比普通槽钢的腿窄、腰薄、重量轻。18 ―40 号为大型槽钢,5 ―16 号槽钢为中型槽钢。进口槽钢标明实际规格尺寸及相关标准。槽钢的进出口定货一般是在确定相应的碳结钢(或低合金钢)钢号后,以使用中所要求的规格为主。除了规格号以外,槽钢没有特定的成分和性能系列。
槽钢的交货长度分定尺、倍尺二种,并在相应的标准中规定允差值。国产槽钢的长度选择范围根据规格号不同分为5 ―12m 、5 ―19m 、6 ―19m 三种。进口槽钢的长度选择范围一般为6 ―15m 。
剪切工艺优化
问题分析
安阳钢铁股份有限公司第一轧钢厂中400mm机组是以生产中号角钢和槽钢为主的型材机组,年产量65万吨,其中槽钢产品规格为638~1208,产量约占总产量的25%。成品槽钢的分段作业采用1台400t冷剪机进行。槽钢剪切质量对后续工艺,特别是焊接质量影响较大,若剪切断口处存在塌肩、毛刺、撕裂、切斜等缺陷,则会使槽钢对接时存在较大缝隙,影响焊接质量,特别是强度指标,从而造成较大的安全隐患。
安钢垂400mm机组随生产节奏和产量的提高,上述剪切缺陷越来越突出,剪切质量内控达标率仅为94.2%。而且剪刃的使用寿命越来越短,平均每班更换一次,造成生产成本和职工劳动强度增加。针对这些问题,从工艺、技术和操作上进行了认真分析,并提出了相应改进措施,取得了较好效果。
1、工艺原因
槽钢剪切工艺优化1
该机组的设计能力为20万t/a,但现在的产量达到了60万t/a,冷床区生产能力不足的问题很突出,与生产角钢相比,槽钢的冷却速度较慢,从而造成剪切时槽钢温度较高,极易出现塌肩、毛刺、撕裂等缺陷,并且对剪刃寿命的影响较大。
2、剪刃设计原因
槽钢剪刃设计的基本依据是槽钢成品孔型形状。这种设计在剪切过程中易出现以下问题:一是槽钢两肩部与其他部分相比,相对较厚,所需剪切力也较大,剪刃磨损较快,剪刃使用一段时间后。这一部分相对磨损量大,致使肩部间隙较大,易出现塌肩现象;二是槽钢两腿与腰部处相比,由于剪切角度的影响,当剪刃磨损后,在剪切两腿时,剪切量变小,腿部剪切由通常的剪断变成了撕断,槽钢腿端面极易出现毛刺;三是上、下剪刃腿部斜度与槽钢成品孔型基本一致,这样在剪切时腿部基本同时受力,剪切力较大,剪刃磨损较快,一方面腿端剪切压痕严重,另一方面剪刃老化后,极易出现槽钢剪切部分撕裂、毛刺较多的现象。后两点是影响槽钢剪切质量的主要原因。
改进措施
针对上述3个问题,分别采取了相应措施。
1、针对冷床冷却速度慢的问题,在冷床区增加了水雾风机来提高冷床区的冷却速度,又在剪机前一个倍尺处增加了一组水雾喷头,降低槽钢剪切部分的温度,从而避免了因钢温高而造成的剪切缺陷。
槽钢剪切工艺优化2
2、针对槽钢剪刃设计存在的问题,结合生产实际情况,将剪刃设计为图2所示的形状(以100#槽钢为例)。上剪刃宽度由100mm改为99mm,减少上剪刃在左右方向的间隙,改善槽钢两角部的剪切质量;下剪刃两角部圆弧尺寸由R8mm改为R7mm,提高两角部的剪切重叠量,改善槽钢肩部剪切质量;下剪刃上边宽度由79mm改为80mm,下边宽度由97mm改为94mm,使下剪刃腿端斜度小于槽钢成品孔型斜度,这样在腿部剪切时,腿部上、下方向上不会同时受力,从而减少剪切力,改善剪切质量。
3、通过对各规格槽钢实际剪切质量和剪切间隙进行数据回归分析,制定了每种规格的剪切间隙规范,具体为:63#槽钢为0.20~0.30mm、80#槽钢为0.20~0.35mm、100#槽钢为0.25~0.35mm,120#槽钢为0.25~0.40mm,并做出厚度为0.20~1.00mm的不同垫片。每次更换剪刃时,先测量间隙,再选择相应的垫片,确保剪切间隙控制在工艺要求范围内。
进出口情况
我国槽钢的进口量大于出口量。分单纯性进口及随同成套工程引进进口等两个渠道。近年我国沿海几大港口(大连、天津、秦皇岛、连云港等)在新建、扩建油、煤、粮等大宗进出口商品自动装卸工程中,随着主体设备引进的同时,大型槽钢的进口量也在增加。主要生产国家和地区为日本、俄罗斯、西欧。出口槽钢主要输往港澳地区。
外观要求
槽钢的表面质量及几何形状的允许偏差在标准中有具体规定。一般要求表面不得存在用上有害的缺陷,不得有显著的扭转,规定槽钢波浪弯(镰刀弯)的允许值及各规格槽钢面形状的有关参数(h ,b ,d ,t 等)的数值、允差值。槽钢几何形状不正确的主要表现是:角、腿扩及腿并等。
主要产地
我国的槽钢主要是由唐钢、包钢、山钢、黄特、马钢、宝得、宣钢、日钢等几家钢厂生产。
理论重量
单位:kg/m、mm
规格 |
高度 |
腿宽 |
腰厚 |
截面面积
(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 , TD>
|
100 |
10.5 |
75.068 |
58.928 |
40#b |
400 |
102 |
12.5 |
83.068 |
65.208 |
40#c |
400 |
104 |
14.5 |
91.068 |
71.488 |
允许偏差(mm)
型号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
腿宽b ±1.5 ±2.0 ±2.5 ±3.0 ±3.5
腰厚d ±0.4 ±0.5 ±0.6 ±0.7 ±0.8
弯腰挠度不应超过0.15d
通常长度5 ~12m 5 ~19m 6 ~19m