Bei Rarlon Steel bin ich seit vielen Jahren im Bereich Baustahl tätig und verantwortlich für Produktion und Vertrieb hochwertiger Stahlprofile. Um den Herstellungsprozess von H-Profil-Stahl zu verstehen, reicht die Kenntnis der Maschinen und Anlagen allein nicht aus. Es ist entscheidend, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Metallurgie und Konstruktion zu erreichen – sowohl für den Vertrags- oder Materiallieferanten, der das richtige Baumaterial bereitstellen muss, als auch für den Ingenieur, der mit der Planung oder dem Bau eines Hochhauses betraut ist. Dies ist eine umfassende Anleitung zur Konstruktion dieser wirtschaftlichen H-Trägerprofile.

Auswahl und Verarbeitung der Rohstoffe

Der erste Schritt bei der Herstellung von H-Profilstahl ist die Auswahl der Rohstoffe und beginnt tatsächlich bereits bei dem Eisenerz, dem Altstahl sowie den Legierungselementen wie Kohlenstoff, Mangan und Silizium. Bei Rarlon Steel legen wir besonderen Wert auf die Phasen Schmelzen und Raffinieren. In dieser Phase werden die Rohstoffe in einem Sauerstoff-Blasofen (BOF) oder in einem Lichtbogenofen (EAF) bis zum Erreichen des geschmolzenen Zustands verarbeitet. Dabei muss die gewünschte chemische Zusammensetzung so gesteuert werden, dass sie den Anforderungen der Normen ASTM A36, JIS G3192 oder EN 10025 entspricht. Dies stellt sicher, dass der hergestellte H-Profilstahl die erforderliche Streckgrenze und Duktilität für den Bau und die Verwendung als schweres Baumaterial aufweist.

Stranggießen zu halbfertigen Brammen

Geschmolzenes Stahl wird zunächst nach bestandenen Qualitätsprüfungen in halbfertige Formen gegossen, die als „Bloom“ oder „Billet“ bezeichnet werden. Wir wenden die Technologie des „Stranggießens“ an. Das bedeutet, dass das geschmolzene Stahl zu einem kontinuierlichen, festen Strang erstarrt. Diese Methode ist der klassischen Blockguss-Verfahren überlegen, da sie eine konsistentere und gleichmäßigere innere Struktur ermöglicht. Bei der Herstellung von H-Profilstahl gießen wir große rechteckige Blooms, die den ersten Schritt in der Walzfolge darstellen. Der Bloom muss geschützt werden, denn ab diesem Zeitpunkt würde jegliche innere Porosität die strukturelle Integrität und Sicherheit des fertigen Trägers beeinträchtigen und eine erhebliche Gefahr darstellen.

Erwärmung und Zunderentfernung

Bevor die eigentliche Profilierung der Brammen erfolgt, müssen diese in einem Walking-Beam-Ofen erneut erhitzt werden. Wir erhöhen die Temperatur des Stahls auf etwa 1100 bis maximal 1250 °C. Sobald dies erreicht ist, wird der Stahl plastisch und lässt sich verformen. Ein Problem, das bei dieser Erhitzung des Stahls auftritt, ist die Bildung von „Walzhaut“, einer Form oxidierten Eisens, auf der Oberfläche des Stahls. Bei Rarlon Steel verfügen wir über ein Hochdruck-Wasserstrahl-System zur Entfernung dieser Walzhaut. Dies ist ein entscheidender Schritt bei der Herstellung von H-Profilstahl, da er eine fehlerfreie Oberfläche gewährleistet und verhindert, dass Oberflächenfehler in den Stahl eingewalzt werden.

Universelles Walzverfahren

Die wichtigste und entscheidende Phase im Herstellungsprozess von H-Profilstahl wird als Universalwalzverfahren bezeichnet. So können beispielsweise I-Träger in einem sogenannten Zwei-Walzen-Stand hergestellt werden. H-Träger hingegen müssen in einem Universalwalzstand gefertigt werden. Dies liegt daran, dass ein Universalwalzstand sowohl horizontale als auch vertikale Walzen besitzt. Diese Walzen können gleichzeitig eingesetzt werden, um sowohl den Steg als auch die Gurte zu komprimieren. Da die Gurte von H-Profilstahlträgern breit und parallel sind, ist der Einsatz vertikaler Walzen wichtig, um Dicke und Breite der Gurte unabhängig vom Steg zu kontrollieren. Diese Art der mehrachsigen Verformung verbessert die Mikrostruktur des Stahls und verleiht ihm eine höhere Tragfähigkeit als geschweißter Stahl.

Kühlung und Richtung

Nach Abschluss des Walzvorgangs ist das H-Profil-Stahlmaterial glühend heiß und weist üblicherweise eine leichte Verzugswarpage aus dem Walzprozess auf. Um die Gefügestruktur des Stahls zu kontrollieren, wenden wir einen gesteuerten Abkühlprozess entlang eines „Abrolltisches“ an. Nach Abschluss der gesteuerten Abkühlung durchlaufen die Träger eine Mehrwalzen-Richtmaschine (üblicherweise mit 8 bis 9 Walzen). Dieser letzte Schritt ist entscheidend, um sämtliche verbleibenden Eigenspannungen oder Krümmungen aus den Stahlträgern vollständig zu entfernen. Für uns ist es von großer Bedeutung, dass jedes Stück H-Profil-Stahl äußerst gerade ist. Dadurch ermöglichen wir unseren Kunden einen deutlich einfacheren Montageprozess und können die mit dem Stahl-Schweißen verbundenen Zeit- und Arbeitskosten um bis zu 25 % senken.

Endkontrolle und Oberflächenbehandlung

Bevor wir die Fertigung eines Produkts abschließen, führen wir eine grobe Prüfung und Nachbearbeitung durch. Jeder unserer H-Profil-Stahlblöcke unterliegt einer Ultraschallprüfung sowie einer Überprüfung der mechanischen Eigenschaften, um sicherzustellen, dass wir unsere Versprechen einhalten. Projekte mit höheren Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit – beispielsweise Brücken oder Küstenanlagen – erfordern zusätzliche Oberflächenbehandlungen wie das Feuerverzinken. Rarlon-H-Profil-Stahlträger verlassen das Lager erst nach erfolgreicher Prüfung auf Maßgenauigkeit, Gewicht, Festigkeitsverhältnis und Oberflächenintegrität – dies erfüllt unser Versprechen, in globalen Infrastrukturpartnerschaften außergewöhnliche Qualität zu liefern.