Топло влечени профили од челик формираат основа на современото структурно инженерство и се појавуваат во челични рамки на згради, мостови со трисегментни носачи, предавателни кули и индустријални фабрички рамки ширум светот. Разбирањето на начинот на производство на топло влечени профили од челик помага на менаджерите за набавка, структурните инженери и супервизорите за изработка да ги проценат капацитетите на печаците, квалитетот на материјалот и доверливоста на снабдувачкиот ланец. Процесот на производство ги претвора квадратните или правоаголни челични билинги во готови структурни форми, вклучувајќи аглести профили, канални профили, I-носачи и H-носачи, преку прецизно контролирана низа операции на загревање, влечење, ладење и завршна обработка. Секоја фаза во линијата за производство на топло влечени профили од челик влијае врз коначните димензии на производот, механските својства и квалитетот на површината.

Сировина: Челични билинги

Производствениот процес започнува со непрекинато леани стоманени билинги, обично со квадратен напречен пресек со страни помеѓу 120 и 200 милиметри и тежина од 1,5 до 5 метрички тони секој. Миловите произведуваат билинги преку машини за непрекинато леане кои го претвораат течниот челик од основните кислородни пеќи или електрични лакови пеќи во полуфабрикати. Хемискиот состав на стоманата за билинг се прилагодува во фазата на вторична металургија за да се постигне целната спецификација на класата, дали тоа е општа конструкциска јаглеродна стомана како Q235B со приближно 0,17 до 0,20 проценти јаглерод или стомана со пониска легираност и поголема чврстина како Q345B со контролирани додатоци на манган, силициум и микро-legирачки елементи. Квалитетот на површината на билингот е критичен на оваа фаза, бидејќи секоја цепнатина, вклучок или површински дефект присутен во литиот билинг ќе се прошири низ процесот на валкување и ќе се појави во готовиот производ од профилна стомана. Миловите спроведуваат визуелна инспекција, а за захтевните примени — површинско подготвување со скарфирање или шлифирање за отстранување на површинските несовршенства пред билингот да влезе во пеќта за повторно загревање.

Загревање: Достигнување на температурата на рекристализација

Билетите се внесуваат во печка за повторно загревање со движечки греди или туркач тип, каде што се загреваат до еднаква температура помеѓу 1.150 и 1.250 степени Целзиус, далеку над прагот на ре-кристализација на челикот. Процесот на загревање обично трае од 2 до 4 часа, во зависност од попречниот пресек на билетот и капацитетот на печката. Еднаквото загревање низ целиот попречен пресек на билетот е суштинско за осигурување на последователно конзистентно деформирање при следното валцување. Температурните градиенти помеѓу јадрото и површината на билетот можат да предизвикаат неравномерен тек на материјалот низ валците, што резултира со димензионална несогласност и внатрешни напонски шарни во завршениот профил од топло валцуван челик. Современите печки за повторно загревање користат мултизонска контрола на температурата со автоматизирано управување на согорувањето за одржување на прецизни профили на загревање. Температурата на испуштање од печката постојано се мониторира со инфрацрвени пирометри, а билетите кои се надвор од специфицираниот температурен опсег се одбиваат од производствената линија за спречување на одстапувањата во квалитетот на завршениот топло валцуван челичен профил.

Разложување со вртење: Грубо формирање на профилот на пресекот

По излегувањето од печката за повторно загревање, светлата загреана прутка поминува низ систем за де-скалирање со висок притисок на вода кој го отстранува примарниот милинг-скал формиран во текот на загревањето. Дескалираната прутка потоа влегува во почетниот ваљачки стан, познат и како груб ваљачки стан, што е првата и најсилна фаза на ваљање. Појачаниот ваљачки стан извршува тежок процес на редукција, со што се трансформира едноставниот квадратен или правоаголен попречен пресек на прутката во приближен профил кој започнува да личи на целниот профил. При производството на аглени профили, почетните ваљачки премини постепено ги искачуваат агловите на попречниот пресек за да се создаде геометријата на нозете. За канални и I-зракови профили, почетните ваљачки ролни формираат деловите на веб-пресекот и фланците преку низа урежани ролни премини кои го поместуваат материјалот од центарот кон надвор. Вертикалните и хоризонталните ваљачки стани работат заедно за контрола на дебелината на веб-пресекот и развојот на фланците. Појачаното ваљање обично го намалува попречниот пресек за 60 до 80 проценти преку 5 до 9 премини, во зависност од комплексноста на целниот профил. Топло ваљаните секциони челици добиваат своја примарна финирање на зрната и развој на механичките својства од тежоката деформација имплементирана во оваа почетна фаза на ваљање.

Завршно влечење: прецизни поминувања за конечните димензии

По ломењето, делумно формираниот профил влегува во завршната валцувачка линија, која се состои од повеќе валцувачки постојани положаји распоредени во непрекината или полу-непрекината конфигурација. Завршните постојани положаји применуваат прогресивно полесни поминувања со намалување кое усовршува геометријата на профилот до неговите коначни димензии и квалитет на површината. Секое следно завршно поминување ги приближува дебелината на фланецот, длабочината на гребенот, аголот на нозете и радиусните димензии до специфицираните вредности дефинирани со примениот стандард за производи. Завршната линија за комплексни профили како што се H-профилите може да вклучи универзални валцувачки постојани положаји, кои применуваат едновремен притисок врз површините на гребенот и фланецот преку комбинација од хоризонтални и вертикални ваљаци. Универзалните валцувачки машини овозможуваат независна контрола на дебелината на гребенот и ширината на фланецот, способност која е суштинска за производството на серијата H-профили со паралелни фланци. Температурата во текот на завршното валцување се внимателно управува за да остане во опсегот на топло работен процес, избегнувајќи премногу големо падање на температурата кое би зголемило валцувачките товари и потенцијално би предизвикало застој на машината. Температурата на излез од последниот завршен постојан положај обично варира од 850 до 950 степени Целзиус за челик за структурни профили.

Ладење, исправување и сечење

Готовата топло валчана профилна челик излегува од последниот валец на висока температура и патува по лежиште за ладење каде се лади до амбиентална температура под контролирани услови. Дизајнот на лежиштето за ладење варира според типот на профил; за долги производи како што се аглите и каналите, лежиштата за ладење со помош на движечки греди или гребени обезбедуваат еднакво ладење, додека спречуваат деформација предизвикана од неравномерно топлинско скрцнување. H-профилите и другите тешки профили можат да користат принудно ладење со воздух или контролирани режими на ладење за постигнување целените механички својства преку технологија за забрзано ладење. По ладењето, профилниот челик минува низ машината за исправување со ролери, која применува алтернативни сили на свиткување за поправање на која било закривеност, извивка или виткање кои се развијаат во текот на процесот на ваљање и ладење. Исправувањето е критичен чекор за осигурување на квалитетот на топло валчаниот профилен челик, бидејќи премногу големо одстапување од праволинијноста прави производот непригоден за прецизна структурна изработка каде што толеранциите за совпаѓање се строги. По исправувањето, профилниот челик се сече на порачани должини со користење на студени сечи или абразивни системи за сечење. Контролата на толеранциите за должина на станцијата за сечење е автоматизирана преку мерни системи засновани на енкодери кои осигуруваат дека доставените должини одговараат на барањата на клиентот, обично во граница од плус или минус 50 милиметри за стандардните структурни должини.

Меѓународни стандарди за управување со топло влечени профили од челик

Три главни стандарди ги регулираат димензионалните и квалитетните барања за топло валчани профили од челик во меѓународната трговија. Кинескиот национален стандарт GB/T 706 го дефинира димензионалните допустими отстапувања, спецификациите за форма и дозволените отстапувања за топло валчани профили од челик, вклучувајќи ја еднаквостраните агли, неравностраните агли, каналите со конусни фланци и I-профилите произведени од кинески валцаници. Овој стандард ги специфицира димензиите на профилите, попречните својства како што се моментот на инерција и модулот на пресекот, како и критериумите за квалитетот на површината. Јапонскиот индустриски стандард JIS G3192 ги опфаќа димензиите, масата и дозволените варијации на топло валчаните челични профили, вклучувајќи еднаквостраните агли, неравностраните агли, каналите, I-профилите и H-профилите, кој е широко користен во азијатските, средноисточните и океански пазари. Стандардот A6/A6M на ASTM International ги утврдува општите барања за валчани структурни челични шипки, плочи, профили и листови за поткопување во северноамериканскиот и многу јужноамерикански пазари. ASTM A6 ги специфицира дозволените димензионални отстапувања за структурни профили, вклучувајќи толеранција за закривеност, толеранција за свиткање и толеранции за димензии на попречниот пресек. Купувачите кои увозат топло валчани профили од челик треба да потврдат кој стандард е наведен во техничките спецификации на нивниот проект, бидејќи димензионалните толеранции и пресметките на својствата на профилите значително се разликуваат помеѓу овие три стандарди.

Табела за споредба: Најчести типови челик со топло валкање

Чести типови на челик со топла валкање со профилно пресек: Еднакви нозе на аголен профил: Пресекот има L-образен облик со еднаква должина на нозете, обично 20 мм x 20 мм до 250 мм x 250 мм. Се користи за структурно рамниште, спојни елементи, изградба на кули и потпорни конзоли. Чести класи се Q235B, SS400, ASTM A36. Недеднакви нозе на аголен профил: L-образен пресек со различна должина на нозете, на пример 100 мм x 75 мм. Се користи кога асиметричната распределба на товарот бара различна површина на носење на фланците, се наоѓа во греди за крански шини и ексцентрични врски. Чести класи се Q235B, Q345B, ASTM A572. Канален челик (U-канал): U-образен пресек со завршени внатрешни површини на фланците, големини од 50 мм до 400 мм длабочина на релсата. Се користи за шасија на возила, пурлини, гирти и странични греди на скали и рамки на опрема. Чести класи се Q235B, Q345B, SS400. I-гребен: I-образен пресек со завршени внатрешни површини на фланците, длабочина на релсата обично 100 мм до 630 мм. Се користи како греда, столб и греда во изградбата на згради и мостови каде што товарните услови се умерени. Чести класи се Q235B, Q345B, ASTM A36, A572. H-гребен (со широки фланци): H-образен пресек со паралелни површини на фланците и поголем однос помеѓу ширината на фланците и релсата отколку кај I-гребенот, длабочина на релсата од 100 мм до 900+ мм. Се користи за главни носечки столбови во високи згради, греди на мостови со долги распони и тежок индустриски конструкции. Чести класи се Q235B, Q345B, Q390, ASTM A992, SS400.

Осигурување на квалитетот во снабдувачката верига за челик со профил со валцувано пресек

Увозниците на топло валцани профили од челик треба да воспостават систематски протоколи за верификација на квалитетот низ целиот процес на набавка. Извештаите од ревизијата на фабриката и документацијата за сертифицирање според ISO 9001 пружаат основно доказ за способноста за управување со квалитетот во производството. За секоја испорака, купувачите треба да бараат сертификати за испитување од фабриката кои се во согласност со EN 10204 Тип 3.1, што вклучува анализа на хемискиот состав, резултати од влечните испитувања, вредности за границата на течност, процент на издолжување и резултати од Чарпи-вовото ударно испитување, кога е примениво, за секој број на топлина во испораката. Инспекцијата на димензиите на лука за товарење треба да потврди висина на гребенот, ширина на фланецот, дебелина на фланецот и дебелина на гребенот според порачаната спецификација, користејќи калибрирани мерни инструменти. Инспекцијата на површинскиот квалитет ја испитува појавата на дефекти од валцанието, како што се преклопувањата, шевовите, корките и влакнестите дефекти, кои можат да компрометираат структурната интегритет. Независни инспекциски агенции можат да извршат независна верификација кога купувачот не може да присуствува на инспекциите при товарењето. Тијнџин Хенгронг, која работи од Слободната трговска зона Тијнџин со логистички пристап преку пристаништето Тијнџин Синганг, координира со челични фабрики низ провинциите Хебеј, Ляонинг и Шандонг за достава на топло валцани профили од челик кои се во согласност со захтевите на GB/T 706, JIS G3192 и ASTM A6 за клиенти во Северна Америка, Јужна Америка, Европа, Океанија и Југоисточна Азија.