W Rarlon Steel działam w branży stali konstrukcyjnej od wielu lat i odpowiadam za produkcję oraz dystrybucję wysokiej klasy profili stalowych. Aby zrozumieć proces wytwarzania stalowych belek H, znajomość maszyn i wyposażenia nie wystarcza — kluczowe jest osiągnięcie odpowiedniej równowagi między metalurgią a budową materiału. Jest to istotne zarówno dla dostawców umów lub materiałów, jak i dla inżynierów odpowiedzialnych za projektowanie lub budowę wysokich budynków. Niniejszy przewodnik stanowi szczegółowe opracowanie dotyczące projektowania tych ekonomicznych belek H.

Wybór i przetwarzanie surowców

Pierwszym krokiem w produkcji stalowych profili H jest dobór surowców, który zaczyna się właściwie od rudy żelaza, złomu stalowego oraz pierwiastków stopowych, takich jak węgiel, mangan i krzem. W firmie Rarlon Steel szczególny nacisk kładziemy na etap topienia i rafinacji. W tym etapie surowce są przetwarzane w piecu tlenowym podstawowym (BOF) lub w piecu łukowym elektrycznym (EAF), aż do uzyskania stanu ciekłego. Podczas tego procesu kontrolujemy pożądany skład chemiczny zgodnie z poziomami wymaganymi w normach ASTM A36, JIS G3192 lub EN 10025. Ma to zapewnić, że produkowane profile stalowe H posiadają wymaganą wytrzymałość na rozciąganie i plastyczność niezbędne przy budowie konstrukcji i ciężkich obiektów budowlanych.

Odlew ciągły na półwyroby w postaci bloków

Stal ciekła jest najpierw odlewana w półwyroby o kształcie tzw. „bloków” lub „prętów”, po przejściu naszych testów jakości. Stosujemy technologię „ciągłego odlewnictwa”, co oznacza, że stal ciekła tworzy ciągłą, już zastygającą taśmę. Ta metoda jest lepsza niż klasyczne odlewanie w ingoty, ponieważ zapewnia bardziej spójną i jednolitą strukturę wewnętrzną. Przy produkcji stalowych profili H odlewamy duże prostokątne bloki, które stanowią pierwszy etap kolejności walcowania. Blok ten należy chronić, ponieważ od tego momentu każda porowatość wewnętrzna może naruszyć integralność konstrukcyjną i bezpieczeństwo gotowego profilu.

Podgrzewanie i usuwanie warstwy skorupki

Zanim przystąpi się do właściwego kształtowania walcówek, muszą one zostać ponownie nagrzane w piecu z ruchomymi belkami. Podnosimy temperaturę stali do około 1100 °C, a nawet do 1250 °C. Po osiągnięciu tej temperatury stal staje się plastyczna i nadaje się do deformacji. Jednym z problemów występujących podczas takiego nagrzewania stali jest powstawanie tzw. „skorupki walcowniczej” – warstwy utlenionej żelaza na powierzchni stali. W Rarlon Steel stosujemy system oczyszczania wysokociśnieniowym strumieniem wody w celu jej usunięcia. Jest to krok kluczowy w produkcji stalowych profili H, ponieważ zapewnia bezdefektową powierzchnię oraz zapobiega wprowadzeniu wad powierzchniowych do wnętrza stali.

Uniwersalny proces walcowania

Najważniejszym i kluczowym etapem procesu wytwarzania stalowych profili H jest tzw. proces walcowania uniwersalnego. Na przykład belki dwuteowe można produkować w tzw. walcowni dwukładowej. Jednak belki H wymagają zastosowania walcowni uniwersalnej. Wynika to z faktu, że walcownia uniwersalna wyposażona jest zarówno w role poziome, jak i pionowe. Role te mogą być wykorzystywane jednocześnie do dociskania środnika oraz półek. Ponieważ półki stalowych belek o przekroju H są szerokie i równoległe, zastosowanie rolek pionowych ma kluczowe znaczenie dla niezależnej kontroli grubości i szerokości półek względem środnika. Tego typu odkształcenie wieloosiowe poprawia mikrostrukturę stali i zapewnia lepszą nośność niż stal spawana.

Chłodzenie i wyprostowywanie

Po zakończeniu toczenia stalowe profile H są rozgrzane do czerwoności i zwykle lekko odkształcone w wyniku procesu toczenia. Aby kontrolować mikrostrukturę stali, stosujemy proces chłodzenia kontrolowanego wzdłuż „stolu wyjściowego”. Po zakończeniu chłodzenia kontrolowanego belki wchodzą do wielowalcowego urządzenia do wyprostowywania (zwykle o 8–9 walcach). Ten końcowy etap jest kluczowy dla usunięcia wszelkich naprężeń resztkowych lub krzywizny z belek stalowych. Dla nas ważne jest, aby każdy profil H był wyjątkowo prosty. Dzięki temu zapewniamy naszym klientom znacznie łatwiejszy proces montażu oraz skracamy czas i koszty pracy związane ze spawaniem stali nawet o 25%.

Końcowa kontrola jakości i obróbka powierzchni

Zanim ukończymy produkcję produktu, przeprowadzamy testy i obróbkę wstępna. Każdy z naszych kształtowników stalowych typu H poddawany jest badaniom ultradźwiękowym oraz kontroli właściwości mechanicznych, aby potwierdzić, że spełniamy swoje zobowiązania. Projekty o wyższych wymaganiach dotyczących odporności na korozję, takie jak mosty lub obiekty przybrzeżne, wymagają dodatkowej obróbki powierzchniowej, np. ocynkowania ogniowego. Kształtowniki stalowe typu H firmy Rarlon opuszczają magazyn dopiero po przeprowadzeniu kontroli dokładności wymiarowej, masy, stosunku wytrzymałości do masy oraz integralności powierzchni, co gwarantuje realizację naszej obietnicy zapewnienia wyjątkowej jakości w ramach globalnych partnerstw infrastrukturalnych.