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馬鋼槽鋼

槽鋼

 
槽鋼是截面為凹槽形的長條鋼材，屬建造用和機械用碳素結(jié)構(gòu)鋼，是復雜斷面的型鋼鋼材，其斷面形狀為凹槽形。槽鋼主要用于建筑結(jié)構(gòu)、幕墻工程、機械設(shè)備和車輛制造等。
中國槽鋼的進口量大于出口量。主要產(chǎn)地是唐鋼、包鋼、山鋼、黃特、馬鋼、宣鋼、日鋼等幾家鋼廠。
中文名槽鋼截    面凹槽形的長條鋼材截面形狀凹槽形英文釋譯Channel Steel領(lǐng)    域建筑

簡介

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基本情況

在使用中要求其具有較好的焊接、鉚接性能及綜合機械性能。 產(chǎn)槽鋼的原料鋼坯為含碳量不超過0.25%的碳結(jié)鋼或低合金鋼鋼坯。成品槽鋼經(jīng)熱加工成形、正火或熱軋狀態(tài)交貨。其規(guī)格以腰高(h)*腿寬(b)*腰厚(d)的毫米數(shù)表示，如100*48*5.3，表示腰高為100毫米，腿寬為48毫米，腰厚為5.3毫米的槽鋼，或稱10#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25#a 25#b 25#c等。

分類

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(jié)構(gòu)、車輛制造、其它工業(yè)結(jié)構(gòu)和固定盤柜等，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(nèi)卷邊槽鋼、冷彎外卷邊槽鋼。
依照鋼結(jié)構(gòu)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。

編號

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 12CrNi3A
②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。

規(guī)格設(shè)定

槽鋼的規(guī)格主要用高度（h ）、腿寬（b ）、腰厚度（d ）等尺寸來表示，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(guān)標準。槽鋼的進出口定貨一般是在確定相應的碳結(jié)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 。 [1] 

剪切工藝優(yōu)化

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問題分析

某鋼廠中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(zhì)量對后續(xù)工藝，特別是焊接質(zhì)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(zhì)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(zhì)量內(nèi)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(shù)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
該機組的設(shè)計能力為20萬t/a，但產(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(shè)計原因
槽鋼剪刃設(shè)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(shè)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(zhì)量的主要原因。

改進措施

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。
2、針對槽鋼剪刃設(shè)計存在的問題，結(jié)合生產(chǎn)實際情況，將剪刃設(shè)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(zhì)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(zhì)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(zhì)量。
3、通過對各規(guī)格槽鋼實際剪切質(zhì)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(nèi)。 [2] 

相關(guān)資料

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進出口情況

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(shè)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)。

外觀要求

槽鋼的表面質(zhì)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(zhuǎn)，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(guān)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。

理論重量

單位：kg/m、mm
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
91.068
71.488

允許偏差

(mm)

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




































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