什么是型材轧制?

[拼音]：xingcai zhazhi

[外文]：rolling of sections

用有孔型的轧辊把锭坯热轧成各种断面形状的型材的工艺过程(见轧辊孔型)。1783年英国人科特(H.Cort)创造了世界上第一台带孔型的二辊式型材轧机，此后型材轧制很快发展起来。19世纪初已轧制出角钢和钢轨，不久又轧制出工字钢。1867年法国采用万能式机架轧制成断面高达1000mm的工字钢，成为宽边工字钢生产的先驱。从1902年起，卢森堡、德国和美国等国相继建造了万能式型材轧机，但在半个世纪中进展缓慢。直至50年代，这种轧机才得到发展。

随着轧钢技术的进展，轻型薄壁型钢和宽边工字钢生产有较快的发展。宽边工字钢分为梁材和柱材两类，柱材又有轻型和重型之分。钢轨有重轨、轻轨和吊车轨三种。特殊用途的复杂断面型钢有汽车车轮轮辋挡圈用的型钢、铧犁、窗框用型钢以及钢桩等。简单断面型钢多用于制造机械部件，复杂断面型钢多用于建筑结构、桥梁和用作各种构件。

轧制型钢用的原料主要有初轧坯、连铸坯和锻压坯，个别的用小钢锭直接轧制，生产较大规格的工字钢时要求有异型坯。一般初轧坯的断面尺寸为150×150～300×300mm，小方坯为50×50～140×140mm，连铸坯为70×70～350×350mm。

型钢品种繁多，规格复杂，一般都采用多品种小批量的生产方式。型钢需要量增长缓慢，复杂断面的型钢连续轧制比较困难，所以型钢轧机的自动化程度落后于其他轧机。

有横列式、越野式、布棋式、串列式、半连续式和连续式等（见轧机）。型钢轧机的布置根据生产品种和生产规模而选取不同的形式。中小型轧机已应用微张力或控制活套的连续轧制技术，这种技术的优点是生产能力大，钢材质量好，能轧制薄壁产品，成材率与自动化程度高，生产成本低，使用人力少；但装备复杂，投资大。

60年代型钢轧机发展的明显特点是连续式或半连续式带万能机架的H型钢轧机的出现，用于生产 H型等经济断面钢材。70年代末这种轧机全世界已有50多套，几个主要产钢国家的H型钢产量已占大型型钢产量的30～45％。目前最大的H型钢腰高1200mm，腿宽530mm。

H型钢与普通工字钢相比，具有截面模数大、重量轻、节省金属等优点，可使建筑结构减轻30～40％；又因其腿内外侧平行，腿端呈直角，拼装组合成构件，可节约焊接、铆接工作量达25％，常用于要求承载能力大、截面稳定性好的大型建筑。

H型钢轧机由水平辊和立辊组成万能主机架，对轧件进行四面加工，另外还有水平辊辅助机架，专门加工H型钢的腿端，以控制腿宽。

附图为70年代投产的连续式大型型钢轧机设备布置图。主要生产100×50～506×20mmH型钢，年生产能力达150万吨左右。粗轧机组有四架二辊式机架，中轧机组有三架万能式机架和二架轧边机架，精轧机有四架万能式机架和二架轧边机架，由15个机架串连布置成连续轧制系列。它可轧制长达120m以上的轧件，不进行热切，长尺冷却后，长尺矫直（矫直速度2～8m/s），并用计算机控制冷锯机，把几根长尺钢材同时锯成定尺。定尺后的钢材在作业线上经检查、分选、打印、标记和打捆等工序。换辊采用整个机座更换方式，每次换辊仅需50分钟，从而提高了轧机作业率。

型钢轧制采用万能式机座，使孔型轧制摆脱了以前依靠经验的状态；提高了型钢断面尺寸的精度，改善了表面质量和性能的均匀性，只需调整轧辊就可生产出多种规格的产品，减少了轧辊的消耗，能生产出平行翼边的工字钢、槽钢、钢轨与U型钢桩，把以前的钢轨非对称成形过程改变为对称成形过程，使钢轨的成材率提高2％，表面缺陷减少2％，轧辊消耗减少1/5，还提高了轧机的作业率和产量。(见彩图)

参考书目

王廷溥主编：《轧钢工艺学》，冶金工业出版社，北京，1981。