1概述 1
1.1热轧H型钢及其在建筑领域应用优势 1
1.1.1现代建筑用钢技术发展趋势 1
1.1.2热轧H型钢在建筑领域应用的技术特点 2
1.1.3热轧H型钢品种规格分类及标准 4
1.2热轧H型钢发展历程 8
1.2.1热轧H型钢技术形成的过程 8
1.2.2H型钢的生产发展概况 14
1.3现代热轧H型钢的技术特点 22
1.3.1产品覆盖面广，组产便捷 22
1.3.2装备技术不断进步，推动新型H型钢的开发 23
1.3.3轧机配置和布置更趋新颖、高效 23
1.3.4生产坯料全部采用连铸坯 24
1.3.5形成了系统高效的工艺技术 25
1.4H型钢生产技术的发展 27
1.4.1外形尺寸一定的H型钢开发 27
1.4.2薄腹H型钢开发 28
1.4.3TM-SC轧制技术 28
1.4.4QST工艺 29
1.4.5H型钢自由规格轧制技术 29
1.5高效节约型建筑用H型钢的开发 30
1.5.1我国研发高效节约型建筑用H型钢的意义 30
1.5.2高效节约型建筑用H型钢的主要研究内容 30
参考文献 32
2热轧H型钢生产线 33
2.1H型钢生产线工艺流程和轧制线布置 33
2.1.1现代H型钢生产基本工艺流程 33
2.1.2热轧H型钢轧制线布置 33
2.2国外H型钢生产线概况 39
2.2.1日本H型钢生产线 39
2.2.2欧洲H型钢生产线 42
2.2.3美国H型钢生产线 44
2.3马钢H型钢生产线 47
2.3.1大H型钢生产线 47
2.3.2中小规格H型钢生产线 52
2.4莱钢H型钢生产线 55
2.4.1中小规格H型钢生产线 55
2.4.2大型H型钢生产线 59
2.5津西公司大型H型钢生产线 64
2.5.1生产工艺流程及布置 65
2.5.2主要工艺设备技术参数 65
2.6长钢H型钢生产线 68
2.6.1工艺流程 68
2.6.2主要设备及技术参数 68
2.6.3设计特点 69
2.7鞍山第一轧钢厂H型钢生产线 72
2.7.1工艺流程 72
2.7.2设备配置 73
2.8日照钢铁有限公司H型钢生产线 73
2.9新建H型钢生产线需要考虑的问题 74
2.9.1产品方案的确定 74
2.9.2坯料的选择 74
2.9.3轧机布置 76
2.9.4轧机选型 76
2.9.5精整及主要辅助设备 77
2.9.6轧辊及轧辊材质 78
参考文献 78
3异型坯连铸装备与工艺 80
3.1异型坯连铸概况 80
3.1.1异型坯连铸机的建设 80
3.1.2采用连铸异型坯的优点 82
3.1.3近终形异型坯连铸的特点 82
3.2异型坯连铸机主机设备 83
3.2.1钢包回转台 83
3.2.2中间包小车及中间包 84
3.2.3钢水喂入系统 85
3.2.4结晶器及结晶器振动装置 86
3.2.5扇形段及二次冷却装置 88
3.2.6拉坯矫直机 90
3.2.7引锭及引锭杆存放装置 90
3.2.8火焰切割设备及相关设备 91
3.2.9钢坯收集装置及冷床 93
3.2.10打号、取样及称重设备 93
3.2.11连铸机液压系统 94
3.2.12连铸机润滑系统 94
3.3异型坯连铸的工艺技术 94
3.3.1连铸钢水的准备 94
3.3.2中间包冶金 101
3.3.3保护浇铸 103
3.3.4结晶器冶金 105
3.3.5异型坯连铸二冷区的传热与冷却制度 120
3.3.6异型坯连铸对冷却水质的要求 129
3.4连铸异型坯的生产操作 130
3.4.1浇铸前后检查与准备 130
3.4.2浇铸操作 134
3.4.3常见浇铸事故及处理措施 141
3.4.4操作安全防范措施 145
3.5异型坯连铸典型钢种的生产操作 146
3.5.1异型坯质量要求 146
3.5.2典型钢种生产工艺控制要点 147
3.6异型坯连铸结晶器表面修复和制造技术 152
3.6.1异型坯连铸结晶器表面修复技术的开发 152
3.6.2异型坯连铸结晶器制造关键技术的开发 156
3.6.3结晶器使用效果分析 161
参考文献 163
4H型钢轧制装备 164
4.1概述 164
4.1.1H型钢主要轧制方式 164
4.1.2H型钢轧机类型 166
4.1.3万能轧机 168
4.2H型钢轧制线的主要设备 170
4.2.1加热炉 171
4.2.2开坯机 177
4.2.3万能轧机 182
4.2.4锯机 191
4.2.5定尺机 194
4.2.6冷床 195
4.2.7矫直 199
4.2.8压力矫直机 207
4.3H型钢辅助生产设备 210
4.3.1辊道 210
4.3.2台架 215
4.3.3推床及翻钢机 220
4.3.4主传动系统 222
4.4万能轧机导卫系统 225
4.4.1导卫的作用和设计原则 225
4.4.2万能轧机导卫的组成 225
4.4.3万能轧机组的腹板导卫的装配形式 225
4.4.4万能轧机组导卫的设计原则 226
4.5万能轧机的辊型 227
4.5.1H型钢万能轧机水平辊 227
4.5.2H型钢轧辊磨损规律的探讨 233
参考文献 237
5H型钢轧制工艺技术 238
5.1H型钢轧制原料与工艺的选择 238
5.1.1H型钢轧制原料 238
5.1.2使用不同坯料轧制H型钢的特点 238
5.2H型钢基本生产流程与主要工序要求 241
5.2.1H型钢生产工艺流程 241
5.2.2H型钢生产对主要工序要求 242
5.3H型钢轧制主要工序操作 247
5.3.1原料准备工序 247
5.3.2加热工序 252
5.3.3开坯工序 261
5.3.4万能轧机组粗、精轧工序 262
5.3.5精整工序 264
5.3.6检查区域 269
5.3.7堆垛区域 270
5.3.8剖分机 272
5.4生产准备 272
5.4.1生产准备的工作内容 272
5.4.2轧辊 273
5.4.3导卫 275
5.4.4轧辊预组装 277
5.5H型钢孔型设计技术 278
5.5.1开坯机孔型设计 278
5.5.2万能轧机孔型设计 281
5.6H型钢的控制轧制和控制冷却技术 288
5.6.1H型钢控制轧制和控制冷却的基本方法 288
5.6.2控轧技术在H型钢生产中的应用 291
5.6.3控制冷却技术 297
参考文献 302
6H型钢生产自动化 304
6.1概述 304
6.1.1H型钢生产自动化的特点 304
6.1.2主要控制系统功能简述 308
6.2异型坯连铸机过程控制 309
6.2.1系统构成 309
6.2.2系统功能 311
6.2.3过程控制优化 311
6.2.4与H型钢厂二级系统通信的实现 314
6.3加热炉燃烧控制系统 314
6.3.1主要功能及其结构 315
6.3.2燃烧控制（一级）系统 316
6.3.3燃烧监控（二级）系统 317
6.4万能型钢轧机自动化控制系统 319
6.4.1传动控制级——0级自动化系统 320
6.4.2一级自动化控制系统 325
6.4.3二级自动化系统管理的功能 326
6.4.4三级自动化系统 327
6.4.5万能型钢轧机调零方案及其改进 328
6.4.6H型钢轧机设备自动位置控制系统 330
6.4.7万能粗轧机组小张力控制系统 334
6.4.8H型钢轧机中的液压动态轴向调整系统 335
6.4.9H型钢万能轧机液压自动辊缝控制系统 339
6.5H型钢冷锯控制系统 350
6.5.1系统配置 351
6.5.2主要控制功能 352
6.6矫直机自动控制系统 354
6.6.1系统配置 354
6.6.2主要控制功能 355
参考文献 357
7热轧H型钢产品开发 359
7.1海洋石油平台用热轧H型钢 359
7.1.1国内外海洋石油平台用钢的性能要求 360
7.1.2产品设计与生产工艺 361
7.1.3产品实物质量 363
7.2热轧H型钢桩BS 55C的开发 364
7.2.1技术要求及难点 364
7.2.2基本设计原则 364
7.2.3成分设计与优化 365
7.2.4生产工艺 365
7.2.5实物质量 368
7.3590MPa级超低碳贝氏体H型钢 369
7.3.1技术特性 369
7.3.2设计特点 370
7.3.3使用情况 371
7.4抗震H型钢的开发 371
7.4.1对抗震钢材性能的基本要求 371
7.4.2几种典型抗震钢材 372
7.4.3高强度抗震建筑用钢的开发进展 374
7.5车辆用热轧H型钢 375
7.5.1SM400B铁道车辆用H型钢 375
7.5.2汽车大梁专用热轧H型钢的开发 377
7.6建筑用耐火H型钢 380
7.6.1建筑用耐火钢的基本特点 380
7.6.2耐火钢的发展状况 382
7.6.3耐火钢的防火设计 384
7.6.4耐火钢的合金化原理 386
7.6.5生产工艺对耐火钢性能的影响 387
7.6.6490MPa级试制耐火钢的综合性能 388
7.6.7马钢耐火钢的开发 389
7.7外部尺寸一定的H型钢生产技术 399
7.7.1我国热轧H型钢存在的不足 399
7.7.2关键生产技术 402
7.7.3生产工艺及设备 406
7.8含铌高强度可焊接型钢开发 407
7.8.1生产流程 408
7.8.2采用不同轧制工艺的效果 408
7.8.3化学成分对H型钢性能的影响 415
7.8.4高强度结构钢的应用 419
参考文献 421
8热轧H型钢的质量控制 424
8.1连铸坯的质量控制 424
8.1.1连铸坯凝固机理 424
8.1.2连铸坯高温性能 426
8.1.3连铸坯的铸态组织结构 430
8.1.4连铸坯质量控制 436
8.2H型钢典型缺陷的特征 457
8.2.1H型钢腹板表面纵向裂纹 457
8.2.2H型钢翼缘龟裂缺陷 459
8.2.3H型钢表面结疤缺陷 460
8.3H型钢的轧制缺陷及其控制 460
8.3.1裂纹 460
8.3.2腿端圆角 461
8.3.3轧痕 462
8.3.4折叠 464
8.3.5波浪 464
8.4H型钢常见精整缺陷及其控制 464
8.4.1矫裂 465
8.4.2矫痕 466
8.4.3弯曲 466
8.5热轧H型钢腹板偏心 468
8.5.1热轧H型钢腹板偏心现象 468
8.5.2腹板偏心原因 469
8.5.3解决措施及应用实例 470
8.6H型钢腹板力学性能异常原因与控制 471
8.6.1力学性能异常的现象 471
8.6.2腹板力学性能异常的原因 471
8.6.3腹板力学性能改进措施 473
8.7H型钢断面性能 473
8.7.1H型钢断面性能分布 473
8.7.2造成H型钢断面性能不均原因 475
8.7.3改善H型钢断面性能均匀性的措施 477
8.8部分检验规定和专用量具 477
8.8.1热轧H型钢产品质量和检验的一般规定 477
8.8.2H型钢外形尺寸专用量具的设计与应用 477
参考文献 479
9热轧H型钢在建筑领域中的应用 482
9.1国内热轧H型钢在建筑领域应用概况 482
9.1.1国内H型钢的表观消费量 482
9.1.2国内H型钢使用构成 483
9.1.3H型钢在建筑等领域用量 483
9.2热轧H型钢在建筑结构领域中应用优势 485
9.2.1热轧H型钢的截面特性优良 485
9.2.2产品规格多、质量好、使用方便 486
9.2.3构件美观省工省料 486
9.2.4热轧H型钢与其他材料在建筑领域应用的比较优势 488
9.2.5高强度低合金H型钢在建筑中的应用优势 492
9.3H型钢在建筑领域的应用实例 494
9.3.1梅兰芳大剧院屋面梁 494
9.3.2H型钢无节点板桁架 495
9.3.3大型城市公用设施、交通设施、桥梁方面的应用 496
9.3.4民用住宅建筑方面的应用 498
9.3.5大跨度、大柱网空间网格方面的应用 504
9.3.6H型钢在强防震性复合结构桥墩中的应用 506
9.3.7电力方面的应用 507
参考文献 508