Tại Rarlon Steel, tôi đã hoạt động trong lĩnh vực thép kết cấu trong nhiều năm và phụ trách sản xuất cũng như phân phối các loại thép hình cao cấp. Để hiểu rõ quy trình sản xuất thép hình chữ H, việc chỉ nắm vững về máy móc và thiết bị là chưa đủ; điều quan trọng là phải đạt được sự cân bằng phù hợp giữa yếu tố luyện kim và cấu trúc. Đây là yêu cầu đối với nhà thầu hoặc nhà cung cấp vật liệu nhằm đảm bảo lựa chọn đúng loại vật liệu xây dựng, hoặc đối với kỹ sư được giao nhiệm vụ thiết kế hay thi công công trình nhà cao tầng. Đây là một hướng dẫn chi tiết về việc thiết kế dầm chữ H tiết diện kinh tế.

Lựa chọn và xử lý nguyên vật liệu đầu vào

Bước đầu tiên trong quá trình sản xuất thép hình chữ H là lựa chọn nguyên vật liệu, và thực tế quy trình này bắt đầu từ quặng sắt, phế liệu thép và các nguyên tố hợp kim như Carbon, Mangan và Silic. Tại Rarlon Steel, chúng tôi đặc biệt chú trọng vào giai đoạn Nấu chảy và Tinh luyện trong sản xuất. Trong giai đoạn này, nguyên vật liệu được xử lý trong lò thổi oxy cơ bản (BOF) hoặc lò hồ quang điện (EAF) cho đến khi đạt trạng thái nóng chảy. Trong quá trình này, chúng tôi phải kiểm soát thành phần hóa học theo các mức độ phù hợp với tiêu chuẩn ASTM A36, JIS G3192 hoặc EN 10025. Việc này nhằm đảm bảo thép hình chữ H được sản xuất ra có độ bền chảy và độ dẻo yêu cầu để sử dụng trong xây dựng và chế tạo các vật liệu nặng.

Đúc liên tục thành phôi bán thành phẩm

Thép lỏng trước tiên được đúc thành các dạng bán thành phẩm gọi là "phôi khối" hoặc "phôi thanh" sau khi vượt qua các bài kiểm tra chất lượng của chúng tôi. Chúng tôi áp dụng công nghệ "Đúc liên tục". Điều này có nghĩa là thép lỏng được để nguội và đông đặc thành một dải liên tục. Kỹ thuật này vượt trội hơn phương pháp đúc thỏi cổ điển vì nó cho phép tạo ra cấu trúc bên trong đồng nhất và ổn định hơn. Khi xem xét thép hình chữ H, chúng tôi đúc các phôi khối hình chữ nhật lớn — đây sẽ là bước đầu tiên trong chuỗi cán. Chúng tôi phải bảo vệ phôi khối vì từ thời điểm này trở đi, bất kỳ lỗ rỗng bên trong nào cũng sẽ làm suy giảm chất lượng và trở thành mối đe dọa nghiêm trọng đối với độ bền kết cấu cũng như an toàn của dầm hoàn chỉnh.

Nung lại và loại bỏ vảy ôxy hóa

Trước khi tiến hành tạo hình chính xác cho các phôi thép, các phôi này phải được nung lại trong lò nung kiểu dầm di chuyển. Chúng tôi nâng nhiệt độ của thép lên khoảng 1100 °C đến tối đa 1250 °C. Khi đạt được nhiệt độ này, thép sẽ trở nên dẻo và có thể biến dạng được. Một vấn đề phát sinh trong quá trình nung nóng thép như vậy là sự hình thành lớp 'vảy cán'—một dạng oxit sắt—trên bề mặt thép. Tại Rarlon Steel, chúng tôi sử dụng hệ thống phun nước áp lực cao để loại bỏ lớp vảy này. Đây là một bước quan trọng trong quy trình sản xuất thép hình chữ H vì nó đảm bảo bề mặt thép không có khuyết tật và các khuyết tật bề mặt sẽ không bị cán lấn vào bên trong thép.

Quy trình cán vạn năng

Giai đoạn quan trọng và then chốt nhất trong quy trình sản xuất thép hình chữ H được gọi là quá trình cán vạn năng. Ví dụ, dầm chữ I có thể được sản xuất trên một loại máy cán hai trục (còn gọi là máy cán hai trục). Tuy nhiên, dầm chữ H bắt buộc phải sử dụng máy cán vạn năng. Lý do là máy cán vạn năng được trang bị cả trục cán ngang và trục cán đứng. Các trục cán này có thể hoạt động đồng thời nhằm nén cả phần bụng (web) lẫn các cánh (flanges). Vì các cánh của dầm thép hình chữ H rộng và song song với nhau, nên việc sử dụng trục cán đứng là rất quan trọng để kiểm soát độc lập độ dày và chiều rộng của các cánh, không phụ thuộc vào phần bụng. Loại biến dạng đa trục này giúp cải thiện cấu trúc vi mô của thép và mang lại khả năng chịu tải tốt hơn so với thép hàn.

Làm nguội và chỉnh thẳng

Sau khi hoàn tất quá trình cán, thép hình chữ H vẫn còn đỏ rực và thường bị cong vênh nhẹ do tác động của quá trình cán. Để kiểm soát cấu trúc vi mô của thép, chúng tôi áp dụng quy trình làm nguội có kiểm soát dọc theo 'bàn dẫn ra'. Sau khi hoàn tất quá trình làm nguội có kiểm soát, các dầm sẽ đi vào máy chỉnh thẳng đa trục (thường gồm 8–9 trục lăn). Bước cuối cùng này rất quan trọng nhằm đảm bảo loại bỏ hoàn toàn mọi ứng suất dư hoặc độ cong còn sót lại trên các dầm thép. Việc đảm bảo mỗi thanh thép hình chữ H đều cực kỳ thẳng là ưu tiên hàng đầu của chúng tôi. Điều này giúp khách hàng dễ dàng hơn trong quá trình lắp ráp và giảm tới 25% thời gian cũng như chi phí nhân công liên quan đến hàn thép.

Kiểm tra cuối cùng và xử lý bề mặt

Trước khi hoàn tất quá trình sản xuất một sản phẩm, chúng tôi thực hiện kiểm tra và gia công sơ bộ. Mỗi thanh thép hình chữ H của Rarlon đều được kiểm tra bằng siêu âm và kiểm tra các đặc tính cơ học nhằm đảm bảo rằng chúng tôi luôn giữ đúng cam kết của mình. Các dự án có yêu cầu cao hơn về khả năng chống ăn mòn, chẳng hạn như cầu hoặc nhà máy ven biển, cần được xử lý bề mặt thêm, ví dụ như mạ kẽm nhúng nóng. Các dầm thép hình chữ H của Rarlon chỉ được xuất kho sau khi vượt qua kiểm tra về độ chính xác kích thước, trọng lượng, tỷ lệ cường độ và độ nguyên vẹn bề mặt — điều này thể hiện cam kết của chúng tôi trong việc cung cấp chất lượng xuất sắc cho các đối tác toàn cầu trong lĩnh vực hạ tầng cơ sở.