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1概述1

1.1热轧H型钢及其在建筑领域应用优势1

1.1.1现代建筑用钢技术发展趋势1

1.1.2热轧H型钢在建筑领域应用的技术特点2

1.1.3热轧H型钢品种规格分类及标准4

1.2热轧H型钢发展历程8

1.2.1热轧H型钢技术形成的过程8

1.2.2H型钢的生产发展概况14

1.3现代热轧H型钢的技术特点22

1.3.1产品覆盖面广，组产便捷22

1.3.2装备技术不断进步，推动新型H型钢的开发23

1.3.3轧机配置和布置更趋新颖、高效23

1.3.4生产坯料全部采用连铸坯24

1.3.5形成了系统高效的工艺技术25

1.4H型钢生产技术的发展27

1.4.1外形尺寸一定的H型钢开发27

1.4.2薄腹H型钢开发28

1.4.3TM-SC轧制技术28

1.4.4QST工艺29

1.4.5H型钢自由规格轧制技术29

1.5高效节约型建筑用H型钢的开发30

1.5.1我国研发高效节约型建筑用H型钢的意义30

1.5.2高效节约型建筑用H型钢的主要研究内容30

参考文献32

2热轧H型钢生产线33

2.1H型钢生产线工艺流程和轧制线布置33

2.1.1现代H型钢生产基本工艺流程33

2.1.2热轧H型钢轧制线布置33

2.2国外H型钢生产线概况39

2.2.1日本H型钢生产线39

2.2.2欧洲H型钢生产线42

2.2.3美国H型钢生产线44

2.3马钢H型钢生产线47

2.3.1大H型钢生产线47

2.3.2中小规格H型钢生产线52

2.4莱钢H型钢生产线55

2.4.1中小规格H型钢生产线55

2.4.2大型H型钢生产线59

2.5津西公司大型H型钢生产线64

2.5.1生产工艺流程及布置65

2.5.2主要工艺设备技术参数65

2.6长钢H型钢生产线68

2.6.1工艺流程68

2.6.2主要设备及技术参数68

2.6.3设计特点69

2.7鞍山第一轧钢厂H型钢生产线72

2.7.1工艺流程72

2.7.2设备配置73

2.8日照钢铁有限公司H型钢生产线73

2.9新建H型钢生产线需要考虑的问题74

2.9.1产品方案的确定74

2.9.2坯料的选择74

2.9.3轧机布置76

2.9.4轧机选型76

2.9.5精整及主要辅助设备77

2.9.6轧辊及轧辊材质78

参考文献78

3异型坯连铸装备与工艺80

3.1异型坯连铸概况80

3.1.1异型坯连铸机的建设80

3.1.2采用连铸异型坯的优点82

3.1.3近终形异型坯连铸的特点82

3.2异型坯连铸机主机设备83

3.2.1钢包回转台83

3.2.2中间包小车及中间包84

3.2.3钢水喂入系统85

3.2.4结晶器及结晶器振动装置86

3.2.5扇形段及二次冷却装置88

3.2.6拉坯矫直机90

3.2.7引锭及引锭杆存放装置90

3.2.8火焰切割设备及相关设备91

3.2.9钢坯收集装置及冷床93

3.2.10打号、取样及称重设备93

3.2.11连铸机液压系统94

3.2.12连铸机润滑系统94

3.3异型坯连铸的工艺技术94

3.3.1连铸钢水的准备94

3.3.2中间包冶金101

3.3.3保护浇铸103

3.3.4结晶器冶金105

3.3.5异型坯连铸二冷区的传热与冷却制度120

3.3.6异型坯连铸对冷却水质的要求129

3.4连铸异型坯的生产操作130

3.4.1浇铸前后检查与准备130

3.4.2浇铸操作134

3.4.3常见浇铸事故及处理措施141

3.4.4操作安全防范措施145

3.5异型坯连铸典型钢种的生产操作146

3.5.1异型坯质量要求146

3.5.2典型钢种生产工艺控制要点147

3.6异型坯连铸结晶器表面修复和制造技术152

3.6.1异型坯连铸结晶器表面修复技术的开发152

3.6.2异型坯连铸结晶器制造关键技术的开发156

3.6.3结晶器使用效果分析161

参考文献163

4H型钢轧制装备164

4.1概述164

4.1.1H型钢主要轧制方式164

4.1.2H型钢轧机类型166

4.1.3万能轧机168

4.2H型钢轧制线的主要设备170

4.2.1加热炉171

4.2.2开坯机177

4.2.3万能轧机182

4.2.4锯机191

4.2.5定尺机194

4.2.6冷床195

4.2.7矫直199

4.2.8压力矫直机207

4.3H型钢辅助生产设备210

4.3.1辊道210

4.3.2台架215

4.3.3推床及翻钢机220

4.3.4主传动系统222

4.4万能轧机导卫系统225

4.4.1导卫的作用和设计原则225

4.4.2万能轧机导卫的组成225

4.4.3万能轧机组的腹板导卫的装配形式225

4.4.4万能轧机组导卫的设计原则226

4.5万能轧机的辊型227

4.5.1H型钢万能轧机水平辊227

4.5.2H型钢轧辊磨损规律的探讨233

参考文献237

5H型钢轧制工艺技术238

5.1H型钢轧制原料与工艺的选择238

5.1.1H型钢轧制原料238

5.1.2使用不同坯料轧制H型钢的特点238

5.2H型钢基本生产流程与主要工序要求241

5.2.1H型钢生产工艺流程241

5.2.2H型钢生产对主要工序要求242

5.3H型钢轧制主要工序操作247

5.3.1原料准备工序247

5.3.2加热工序252

5.3.3开坯工序261

5.3.4万能轧机组粗、精轧工序262

5.3.5精整工序264

5.3.6检查区域269

5.3.7堆垛区域270

5.3.8剖分机272

5.4生产准备272

5.4.1生产准备的工作内容272

5.4.2轧辊273

5.4.3导卫275

5.4.4轧辊预组装277

5.5H型钢孔型设计技术278

5.5.1开坯机孔型设计278

5.5.2万能轧机孔型设计281

5.6H型钢的控制轧制和控制冷却技术288

5.6.1H型钢控制轧制和控制冷却的基本方法288

5.6.2控轧技术在H型钢生产中的应用291

5.6.3控制冷却技术297

参考文献302

6H型钢生产自动化304

6.1概述304

6.1.1H型钢生产自动化的特点304

6.1.2主要控制系统功能简述308

6.2异型坯连铸机过程控制309

6.2.1系统构成309

6.2.2系统功能311

6.2.3过程控制优化311

6.2.4与H型钢厂二级系统通信的实现314

6.3加热炉燃烧控制系统314

6.3.1主要功能及其结构315

6.3.2燃烧控制（一级）系统316

6.3.3燃烧监控（二级）系统317

6.4万能型钢轧机自动化控制系统319

6.4.1传动控制级——0级自动化系统320

6.4.2一级自动化控制系统325

6.4.3二级自动化系统管理的功能326

6.4.4三级自动化系统327

6.4.5万能型钢轧机调零方案及其改进328

6.4.6H型钢轧机设备自动位置控制系统330

6.4.7万能粗轧机组小张力控制系统334

6.4.8H型钢轧机中的液压动态轴向调整系统335

6.4.9H型钢万能轧机液压自动辊缝控制系统339

6.5H型钢冷锯控制系统350

6.5.1系统配置351

6.5.2主要控制功能352

6.6矫直机自动控制系统354

6.6.1系统配置354

6.6.2主要控制功能355

参考文献357

7热轧H型钢产品开发359

7.1海洋石油平台用热轧H型钢359

7.1.1国内外海洋石油平台用钢的性能要求360

7.1.2产品设计与生产工艺361

7.1.3产品实物质量363

7.2热轧H型钢桩BS 55C的开发364

7.2.1技术要求及难点364

7.2.2基本设计原则364

7.2.3成分设计与优化365

7.2.4生产工艺365

7.2.5实物质量368

7.3590MPa级超低碳贝氏体H型钢369

7.3.1技术特性369

7.3.2设计特点370

7.3.3使用情况371

7.4抗震H型钢的开发371

7.4.1对抗震钢材性能的基本要求371

7.4.2几种典型抗震钢材372

7.4.3高强度抗震建筑用钢的开发进展374

7.5车辆用热轧H型钢375

7.5.1SM400B铁道车辆用H型钢375

7.5.2汽车大梁专用热轧H型钢的开发377

7.6建筑用耐火H型钢380

7.6.1建筑用耐火钢的基本特点380

7.6.2耐火钢的发展状况382

7.6.3耐火钢的防火设计384

7.6.4耐火钢的合金化原理386

7.6.5生产工艺对耐火钢性能的影响387

7.6.6490MPa级试制耐火钢的综合性能388

7.6.7马钢耐火钢的开发389

7.7外部尺寸一定的H型钢生产技术399

7.7.1我国热轧H型钢存在的不足399

7.7.2关键生产技术402

7.7.3生产工艺及设备406

7.8含铌高强度可焊接型钢开发407

7.8.1生产流程408

7.8.2采用不同轧制工艺的效果408

7.8.3化学成分对H型钢性能的影响415

7.8.4高强度结构钢的应用419

参考文献421

8热轧H型钢的质量控制424

8.1连铸坯的质量控制424

8.1.1连铸坯凝固机理424

8.1.2连铸坯高温性能426

8.1.3连铸坯的铸态组织结构430

8.1.4连铸坯质量控制436

8.2H型钢典型缺陷的特征457

8.2.1H型钢腹板表面纵向裂纹457

8.2.2H型钢翼缘龟裂缺陷459

8.2.3H型钢表面结疤缺陷460

8.3H型钢的轧制缺陷及其控制460

8.3.1裂纹460

8.3.2腿端圆角461

8.3.3轧痕462

8.3.4折叠464

8.3.5波浪464

8.4H型钢常见精整缺陷及其控制464

8.4.1矫裂465

8.4.2矫痕466

8.4.3弯曲466

8.5热轧H型钢腹板偏心468

8.5.1热轧H型钢腹板偏心现象468

8.5.2腹板偏心原因469

8.5.3解决措施及应用实例470

8.6H型钢腹板力学性能异常原因与控制471

8.6.1力学性能异常的现象471

8.6.2腹板力学性能异常的原因471

8.6.3腹板力学性能改进措施473

8.7H型钢断面性能473

8.7.1H型钢断面性能分布473

8.7.2造成H型钢断面性能不均原因475

8.7.3改善H型钢断面性能均匀性的措施477

8.8部分检验规定和专用量具477

8.8.1热轧H型钢产品质量和检验的一般规定477

8.8.2H型钢外形尺寸专用量具的设计与应用477

参考文献479

9热轧H型钢在建筑领域中的应用482

9.1国内热轧H型钢在建筑领域应用概况482

9.1.1国内H型钢的表观消费量482

9.1.2国内H型钢使用构成483

9.1.3H型钢在建筑等领域用量483

9.2热轧H型钢在建筑结构领域中应用优势485

9.2.1热轧H型钢的截面特性优良485

9.2.2产品规格多、质量好、使用方便486

9.2.3构件美观省工省料486

9.2.4热轧H型钢与其他材料在建筑领域应用的比较优势488

9.2.5高强度低合金H型钢在建筑中的应用优势492

9.3H型钢在建筑领域的应用实例494

9.3.1梅兰芳大剧院屋面梁494

9.3.2H型钢无节点板桁架495

9.3.3大型城市公用设施、交通设施、桥梁方面的应用496

9.3.4民用住宅建筑方面的应用498

9.3.5大跨度、大柱网空间网格方面的应用504

9.3.6H型钢在强防震性复合结构桥墩中的应用506

9.3.7电力方面的应用507

参考文献508