Введение в линию по производству швеллеров
Линии по производству швеллеров представляют собой промышленные установки, специально разработанные для прокатки швеллеров — длинномерных полосовых стальных изделий с U-образным поперечным сечением. Они представляют собой важнейшую отрасль производства конструкционной стали. Швеллеры отличаются экономичным сечением и превосходными механическими свойствами, что делает их широко используемыми в строительстве, машиностроении, автомобилестроении и производстве стальных конструкций (например, в качестве несущих опор и элементов рам). Ниже приведено подробное описание:
Основные функции и особенности продукта
Характеристики продукции: Швеллер имеет U-образное (с пазом) поперечное сечение, состоящее из стенки (вертикальная центральная секция) и верхней/нижней полок (горизонтальные боковые секции). Стандартные характеристики обозначаются как «высота × ширина полки × толщина стенки» (например, 100 мм × 48 мм × 5,3 мм). Материалом для изготовления преимущественно служит углеродистая конструкционная сталь (например, Q235) или низколегированная сталь (например, Q355), обладающая превосходной прочностью на сжатие и изгиб.
Цель производства: В процессе многопроходной прокатки стальные заготовки постепенно формуются в швеллер стандартного сечения, обеспечивая точность размеров, перпендикулярность полок и стенки, а также требуемые механические свойства.
Типичная схема процесса
Основой линии производства швеллерной стали является постепенная деформация заготовки в готовое изделие через систему матриц прокатного стана, которая выполняется следующим образом:
Подготовка сырья
Исходное сырье представляет собой непрерывнолитую квадратную заготовку или горячекатаную заготовку, характеристики которой определяются размерами готового швеллера (например, от 150 × 150 мм до 300 × 300 мм) и длиной от 6 до 12 метров.
После контроля качества поверхности (на наличие дефектов, таких как трещины и складки) заготовки подаются по загрузочным платформам и рольгангам в нагревательную печь.
Нагрев
Заготовки нагреваются в печи (обычно с шагающим подом) до 1100–1250 °C. Это повышает пластичность, снижает сопротивление прокатке и обеспечивает плавность процесса обработки.
Прокатка (основной процесс)
Прокатка имеет решающее значение для формирования поперечного сечения швеллерной стали. Непрерывная прокатка в нескольких клетях постепенно придает заготовке U-образный профиль. Этот процесс включает три этапа: черновую, промежуточную и чистовую прокатку.
Дробеструйная прокатка: прокатные станы 3–5 используют коробчатые или ромбовидные бойки для первоначального обжатия и расширения заготовки, удаляя поверхностную окалину и подготавливая ее к последующей формовке.
Промежуточная прокатка: прокатные станы 4–6 постепенно придают предварительную форму швеллеру с помощью бойков с открытыми клише. На этом этапе формируются основные контуры стенки и полки, а также корректируются размерные пропорции.
Чистовая прокатка: прокатные станы 2–4 высокой жесткости (например, универсальные станы, станы с закрытыми клише) используют точно спроектированные бойки для окончательной обработки размеров поперечного сечения швеллера (высоты, ширины полки, толщины стенки). Это обеспечивает перпендикулярность полки к стенке (предотвращая смятие стенки или перекос полки) и контролируя качество поверхности.
Примечание: Конструкция штампа играет ключевую роль в прокатке швеллерной стали, требуя многократных проходов симметричной деформации для обеспечения равномерной толщины полки и плоской стенки.
Послепрокатная обработка
Охлаждение: Послепрокатная швеллерная сталь остаётся при высоких температурах (примерно 800–900 °C). Она охлаждается естественным образом до комнатной температуры на охлаждающих стеллажах (ступенчатых или цепных) для предотвращения возникновения чрезмерных внутренних напряжений, возникающих при быстром охлаждении.
Резка по длине: Охлаждённая швеллерная сталь режется на заданные длины (например, 6 м, 9 м, 12 м) холодными ножницами. На некоторых производственных линиях для резки по длине в горячем состоянии используются летучие ножницы для повышения эффективности.
Окончательная обработка и контрол
Правка: Деформации, такие как изгиб и скручивание, устраняются с помощью правильных машин (многороликовых или прессовых), обеспечивая прямолинейность и перпендикулярность поперечного сечения.
Очистка поверхности: С поверхности удаляются окалина и заусенцы. Некоторые высококачественные изделия подвергаются дробеструйной обработке.
Контроль: Включает проверку размеров (высота, ширина полки, толщина стенки и т. д.), испытания механических свойств (на растяжение, удар) и проверку качества поверхности (отсутствие трещин и плен), что гарантирует соответствие национальным стандартам (например, GB/T 707).
Упаковка и хранение
Прошедшие сертификацию швеллеры сортируются по спецификациям, упаковываются с помощью обвязочных машин, маркируются с указанием таких данных, как спецификация, марка материала и номер печи, а затем хранятся на складе или отправляются на экспорт.
Применение швеллеров
Швеллеры широко используются в различных отраслях благодаря своей прочности и универсальности. Вот некоторые из наиболее распространённых применений:
Строительство:
Конструкционная поддержка: используется в качестве каркаса, балок и распорок в зданиях, мостах и других крупных сооружениях.
Кровельные и стеновые прогоны: обеспечивают поддержку кровельного покрытия и облицовки стен в стальных конструкциях.
Каркас: используется для дверных и оконных рам, обеспечивая прочные и долговечные проемы.
Тетивы и перила лестниц: служат основными опорами для лестниц и используются в качестве перил.
Производство и изготовление:
Рамы транспортных средств: используются в шасси прицепов и других транспортных средств.
Опоры машин: обеспечивают прочную основу для тяжёлой техники и оборудования.
Конвейерные системы: служат рельсами для конвейерных систем.
Другие применения:
Ограждения и ограждения: Благодаря своей прочности они идеально подходят для создания прочных ограждений и заборов.
Вывески: используются для установки больших отдельно стоящих вывесок.
