热轧I型扁钢及I型大负差扁钢研制开发实践分析

热轧I型扁钢及I型大负差扁钢研制开发实践分析

邢宏头

南京钢铁集团盛达实业有限公司

热轧扁钢是一种具有比较多用途的矩形、I型截面长条钢材；在现代生产生活中，扁钢不仅可以作为成品钢材，用于制作构件、桥梁、栅栏等等；因此，扁钢的研制开发活动受到了人们的广泛关注。

I型扁钢属于热轧扁钢的一种，是一种截面呈I形的热轧长条钢材。在现代工业活动中，其规格通常用IB7574、IB5053、IB3253等形式表示，通常作为钢格栅板的主要配套件。为了提高I型扁钢的实用性，其可以根据客户需求可生产各种各样的齿形，即IBS5074、IBV5074、IBS4453等工齿扁。由于I型扁钢的结构特殊性，在承载同等力的情况下，I型扁钢与普通平扁相比，可以在钢格板制作过程中，节约使用材料达20~40%以上。目前，I型扁钢制作的钢格栅板主要销往韩国、日本、欧美等国家，是一种生产附加值较高的热轧产品，其研制开发拥有比较好的现实意义。

1.现有工艺流程与设备

1.1I型扁钢的基本工艺流程。

经过多年发展，我厂形成了比较成熟的I型扁钢制造工艺流程。其流程依次为：待轧板条料、加热、280粗轧机轧制5道或3道、切头、中轧、精轧、冷床、100t冷剪、过跨、分类包装、计重入库。

在I型扁钢制造的过程中，需要经过多道工艺的加工处理。因此，工艺设备在I型扁钢的制造过程中也扮演着重要的角色。

1.2工艺设备

为了提高I型扁钢的制造效率和制造合格率，需要应用到大量的工艺设备，对I型扁钢制造过程中的工序进行处理。经过多年的实践检验，广泛应用在I型扁钢制造中的工艺设备主要包括推钢式燃气加热炉、粗轧机、中精轧机组和冷床（步进齿条式）等；其中，中精轧机组主要包括7组，工艺布置形式为平--立--平--立--平--立--平--平；冷却为自动步进齿条式冷床自然冷却。

在完成I型扁钢的基本工艺流程设计和相关工艺设备后，还需要制定详细的轧制方案，进行I型扁钢的生产工艺控制。

2.制定详细的轧制方案

1、起初该厂为了充分利用集团公司的板切头资源为原料通过生产工艺的技改，生产的扁钢类型主要包括各种小规格平扁、平齿扁。随着时代的发展，带钢的纵剪分条冲齿替代热轧扁钢，使得整个小规格扁钢市场受到严重冲击。因此，小规格扁钢的研制开发生产活动逐渐陷于停滞的地步。

为了生存与发展，规模比较小的厂家虽然有能力进行小规模扁钢的开发工作，但不具备相应的生产能力。而规模较大的大钢厂虽然具有小规格扁钢的开发生产能力，但该产品规格品种较多，换辊、换孔频繁，导致生产效率较低，无法满足大型工厂的发展规划要求。因此，该类厂家往往对小规模扁钢的开发生产工作持冷淡的态度。特别是格品种较多而产能较小的I型扁钢、I型工齿扁、I型大负公差扁钢，研制生产工作的发展速度越来越缓慢。通过该厂通过近五年来的开发与生产，该厂生产的小规模扁钢在国内外享有一定的知名度。特别是在韩国市场中，该厂销售的I型大负差扁钢（即IB7574、IB5074、IB5053、IB4453、IB3253、IB2553等常用规格），占有很大的市场份额，拥有比较好的发展前景。

2、I型扁钢的生产有自身特殊的工艺要求。因此，为了推动扁钢研制生产工作的发展，依据扁钢具体的工艺设计要求，为了能够最大程度分配各精轧机组的压下量，不但要考虑各道次的压下率的分配，同时还要结合各连轧机组秒流量平衡，兼顾各架轧机机组能耗的分配也对扁钢的研制生产工作有比较大的影响。

因此，在精轧孔型设计过程中，一般采用二次成型的方法。如果使用的产品有特殊性的要求，还需要进行三次成型。尤其设计I型大负差扁钢过程中，以IB5053（大负差）为例，既要确保翼缘厚度A工艺尺寸范围为4.7--5.2毫米，又要保证腹部厚度B工艺尺寸范围为1.7--2.0毫米。考虑到扁钢的制作质量，也为了确保轧制工艺的正常运行，必须采取三次成型的加工方法。

3、在扁钢加工的过程中，由于工艺设备及相关技术的影响，工艺尺寸在控制方面会存在一定的偏差。为了便于调整及工艺尺寸的控制，提高扁钢生产的质量，将成品轧机结合导卫控制改成四辊轧制。通过技改，不但可以确保I型扁钢宽度H公差尺寸得到有效控制，而且所生产的扁钢表面在质量方面也要远超于自由宽展的扁钢表面。

4、部分地区对于特殊形状的扁钢生产有一定的要求性。因此，在该类型的扁钢生产中，特别是在生产各种齿形I型扁钢控制过程中（即IBS4453、IBV5074等出口日本产品），不仅要各种齿形的工艺尺寸，还要保证整体I型扁钢的平直度。鉴于该方面的考虑，该厂结合实践生产经验，在四辊轧机后新增一组平轧机，以此进一步在提高产品质量的同时，提高了生产效率。

5、常用I型标准扁钢的截面尺寸与截面的惯性力矩如图1所示：

3.结论

通过上述分析，可得出如下结论：1、以I型扁钢、I型齿形扁钢、I型大负差扁钢在作为钢格栅板主要配套件，在国内外基本替代普通平扁、平齿扁；2、以I型各种扁钢制作的钢格栅板不但在使用和安装上比较轻便，而且负荷承载上不低于普通扁钢制作的钢格栅板；3、在资源的有效利用上得到了大大的改善，为节能、环保创造了条件；4、通过新品的工艺技改为我们这些中小型企业的生存与发展提供了思路。

参考文献：

[1]范银平,程德朝,王艳菊,等.热轧扁钢的研制与开发[J].河南冶金,2008,16(5):7-8.

[2]张欣,李国栋,孙启朋,等.多规格热轧国标扁钢的开发与研究[J].冶金设备,2012(1):82-84.