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槽钢剪切工艺优化

问题分析

安阳钢铁股份有限公司轧钢厂中400mm机组是以生产中号角钢和槽钢为主的型材机组，年产量65万吨，其中槽钢产品规格为638～1208，产量约占总产量的25%。成品槽钢的分段作业采用1台400t冷剪机进行。槽钢剪切质量对后续工艺，特别是焊接质量影响较大，若剪切断口处存在塌肩、毛刺、撕裂、切斜等缺陷，则会使槽钢对接时存在较大缝隙，影响焊接质量，特别是强度指标，从而造成较大的安全隐患。
主要矿物成分为基性斜长石和单斜辉石，次要矿物有橄榄石、角闪石、黑云母。暗色矿物和浅色矿物含量近于相等，前者略高，故呈暗黑色，色率一般35/1～7/1，岩石呈中至粗粒，具辉长结构。辉长岩体积密度2.8～3.1g/cm3，孔隙度很小，压缩强度一般2～28MPa，粗粒者较低，耐久性也很高，结构构造均匀，有时具美丽的花纹图案，磨光后极富装饰性，因而常用作***饰面石材。辉绿岩：辉绿岩是一种浅成的基性侵入岩，化学成分和矿物成分与辉长岩相当。

安钢垂400mm机组随生产节奏和产量的提高，上述剪切缺陷越来越突出，剪切质量内控达标率仅为94.2%。而且剪刃的使用寿命越来越短，平均每班更换一次，造成生产成本和职工劳动强度增加。针对这些问题，从工艺、技术和操作上进行了认真分析，并提出了相应改进措施，取得了较好效果。
人造石材从诞生至今经历几十年的研究、开发和创新，使人造石材能开发多种材料广泛应用与商业、住宅、甚至军事领域等。在商业用途上，人造石材的使用几乎不受限制。根据产品的适应性，它可用于健康中心、机构、公共写字楼、厂矿公司、购物中心等空间里的设备设施。当它作用于柜台、墙体、水槽、展示架、家具、电梯等器物时，色彩纹理设计独特的人造石材无不显示其体贴、温暖、可塑性强、可自由切裁、弯曲、研磨、接合耐久等***性能，产品的这些特点，是消费者在使用时可以大胆创作，保持美感。

1、工艺原因

该机组的设计能力为20万t/a，但现在的产量达到了60万t/a，冷床区生产能力不足的问题很突出，与生产角钢相比，槽钢的冷却速度较慢，从而造成剪切时槽钢温度较高，极易出现塌肩、毛刺、撕裂等缺陷，并且对剪刃寿命的影响较大。
***分析，我国要发展新型建筑隔热保温技术及材料，新型保温材料就成为主体。外墙外保温材料的优越性对建筑外墙进行保温，无论是外保温、内保温还是夹层保温，都能够降低墙体的导热系数，使室内气候环境有所改善。然而，采用外墙外保温则效果更加良好。其原因是：外墙采用外保温材料可以避免产生热桥。据悉，保温层越厚，热桥的问题就越趋于严重。在寒冷的冬天，热桥不仅会造成额外的热损失，还可能使外墙内表面潮湿、结露，甚至发霉和淌水。

2、剪刃设计原因

槽钢剪刃设计的基本依据是槽钢成品孔型形状，如图1所示(以100#槽钢为例)。这种设计在剪切过程中易出现以下问题：一是槽钢两肩部与其他部分相比，相对较厚，所需剪切力也较大，剪刃磨损较快，剪刃使用一段时间后。这一部分相对磨损量大，致使肩部间隙较大，易出现塌肩现象；二是槽钢两腿与腰部处相比，由于剪切角度的影响，当剪刃磨损后，在剪切两腿时，剪切量变小，腿部剪切由通常的剪断变成了撕断，槽钢腿端面极易出现毛刺；三是上、下剪刃腿部斜度与槽钢成品孔型基本一致，这样在剪切时腿部基本同时受力，剪切力较大，剪刃磨损较快，一方面腿端剪切压痕严重，另一方面剪刃老化后，极易出现槽钢剪切部分撕裂、毛刺较多的现象。后两点是影响槽钢剪切质量的主要原因。

改进措施
不论采用环形混料的二次性混料工艺，还是采用平轴混料器的一次性混料工艺，均存在产生水斑的问题。从生产实践及推理来看，在石料的粒径配比适当、树脂的放热峰值较低、工艺过程紧凑、混料均匀、抽真空较透彻和环境温度适宜的情况下，一般不易产生水斑的问题。产生水斑的直接原因来说，树脂的放热固化所致。间接原因：一是石料、钙粉和树脂的配比不恰当，其树脂液难以在压制中充满空隙；二是混合不均匀，混合后的料团中所含树脂量比例有较大差异，其不均匀也包括间隔时间过长的二次混合；三是对树脂含量达9%以上的黏状混合料未进行预抽真空，仅用压制室的抽真空过程只能对其上部分区间发生作用；四是固化反映较快，先行放热固化的与较晚放热固化的时差及温差较大。

针对上述3个问题，分别采取了相应措施。

1、针对冷床冷却速度慢的问题，在冷床区增加了水雾风机来提高冷床区的冷却速度，又在剪机***个倍尺处增加了一组水雾喷头，降低槽钢剪切部分的温度，从而避免了因钢温高而造成的剪切缺陷。

2、针对槽钢剪刃设计存在的问题，结合生产实际情况，将剪刃设计为图2所示的形状(以100#槽钢为例)。上剪刃宽度由100mm改为99mm，减少上剪刃在左右方向的间隙，改善槽钢两角部的剪切质量；下剪刃两角部圆弧尺寸由R8mm改为R7mm，提高两角部的剪切重叠量，改善槽钢肩部剪切质量；下剪刃上边宽度由79mm改为80mm，下边宽度由97mm改为94mm，使下剪刃腿端斜度小于槽钢成品孔型斜度，这样在腿部剪切时，腿部上、下方向上不会同时受力，从而减少剪切力，改善剪切质量。
但事实并非如此，新疆本地保温企业的研究水平较差，大部分克隆内地保温企业的技术，疆外保温企业进入新疆的时间较短，对新疆本地的气候特点研究不够，加上建筑节能工作的推广速度快，施工面积大，保温体系材料基本属于“拿来主义”，不可避免地产生保温面层空鼓、开裂、剥落、饰面砖掉落等工程质量问题；再者，新疆地区的工程技术人员对外墙外保温技术与体系认识不够，同时基于新疆地区施工周期短的约束，为短期经济效益或为抢工期，在工程现场随意配比，不按规程施工，或者买东家的网格布、西家的粘接剂，拼凑外保温体系，或者堂而皇之地使用不合格的假冒伪劣产品，更加剧了保温面层的开裂、空鼓等一系列工程质量问题的产生。

3、通过对各规格槽钢实际剪切质量和剪切间隙进行数据回归分析，制定了每种规格的剪切间隙规范，具体为：63#槽钢为0.20～0.30mm、80#槽钢为0.20～0.35mm、100#槽钢为0.25～0.35mm，120#槽钢为0.25～0.40mm，并做出厚度为0.20～1.00mm的不同垫片。每次更换剪刃时，先测量间隙，再选择相应的垫片，确保剪切间隙控制在工艺要求范围内。
(视量定制出推尘的间隔时间)推尘时，尘推罩每行要重叠1/4，以防漏推。尘推沾满尘土时，将尘推拿到工作间用用吸尘器吸干净再使用，直到地面完全清洁为止。尘推失去粘尘能力，要重新用静电除尘剂处理，然后才可使用。地面上如有水、污渍、污染要及时用正确的方法清洁干净(以免发生色素污染和病变)然后推尘尘推的持拿：手拿尘推行走时，要注意将尘推罩的一端提起，脏的一面向外。行走时，注意尘推杆不可碰到门框或顶棚灯具。

进出口情况

我国槽钢的进口量大于出口量。分单纯性进口及随同成套工程引进进口等两个渠道。近年我国沿海几大港口（大连、天津、秦皇岛、连云港等）在新建、扩建油、煤、粮等大宗进出口商品自动装卸工程中，随着主体设备引进的同时，大型槽钢的进口量也在增加。主要生产国家和地区为日本、俄罗斯、西欧。出口槽钢主要输往港澳地区。
也就是说，C类石材产品均不应用于家庭、办公室的室内装修。市场上销售的部分石材放射性分类控制标准与数据（Bq/kg）样品名称-----镭-----钍-----钾---类别珍珠花--27.5--82.2--1326.--A类万山红--28.--27.7--118.--A类孔雀绿--27.5--48.7--1275.2--A类印度红--218.9--28.1--1238.--C类五一红--247.6--247.6--1316.3--B类桂林红--241.2--246.9--1549.2--C类罗源红--8.8--96.4--1446.--A类石岛红--85.6--182.--1444.--B类枫叶红--17.8--18.6--126.3--B类将军红--11.4--4.1--1473.--A类杜鹃红--47.8--91.4--354.7--超过C类泰山红--9--83.2--114--A类鲁锦花--119.5--157.2--1282--B类樱花红--14.7--14.5--125.8--B类菊花黄--12.5--29.2--1455--A类马兰红--12.7--189.5--1196--B类南非红--49.8--142.6--1328--B类三宝红--71.8--128--1545--B类济南青--5.5--4.3--131.1--A类文登白--4.6--21.1--978--A类五莲花--145.5--315.--139--B类玫瑰红--143.2--182.5--131--B类台山红--19.1--173.8--1338--B类杜鹃绿--483.5--792.6--3313--超过C类西丽红--92.3--15.6--1362--A类芩溪红--96.4--19.5--1273--B类川红--119--184--1395--B类惠东红--138.5--175--1468--B类山峡红--57.5--28--14--B类虎贝--71.--14--168--B类丁香紫--116--11--1619--B类粉红岗--147.5--17.8--152--B类丽港红--132.8--91.3--1191--B类（选自2年1月国家建材局建材放射性监督检测中心资料）另：放射防务委员会（ICRP）规定标准是内照射氡浓度不得高于1Bq／m3，而我国C三类石材的标准分别是：A类不高于7Bq；B类不高于9Bq；C类不高于1Bq。

外观要求

槽钢的表面质量及几何形状的允许偏差在标准中有具体规定。一般要求表面不得存在用上有害的缺陷，不得有***的扭转，规定槽钢波浪弯（镰刀弯）的允许值及各规格槽钢面形状的有关参数（h，b，d，t等）的数值、允差值。槽钢几何形状不正确的主要表现是：角、腿扩及腿并等。

主要产地

我国的槽钢主要是由唐钢、包钢、山钢、黄特、马钢、宝得、宣钢、日钢等几家钢厂生产。
从当地的地质结构和现场观察来看，没有任何油气的显示，地下来源的可能性不大，而的可能是地表花草树木。我们调查了当地的植被种类，带有香味的花草树木有兰香树、香椿树、野刺花、兰花、樟树、桂花等，他们可能就是香石香味物质的来源。当这些花草树木腐烂分解时，其中的香料物质可能被地表水携带沿着就近岩石的节理裂隙而进入岩石内部，日久天长，经过数千年数万年的点点积累而形成香石。此外，岩石矿物本身的性质对形成香石也非常重要，有的岩石矿物具有吸附性，有的岩石矿物没有吸附性，显然，有吸附性的岩石矿物对形成香石最为有利，而蛇纹石恰好就是具有较强吸附性能的一种矿物，他可用来处理污水，吸附污水中的那些如铬、铅、铜等有害健康的重金属离子。
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为扩大与石材的接触面，油斑清除剂往往做成膏状物。2脱油过程使膏状物与石材密切相贴;靠去油剂使油脂脱离微孔壁;将油脂从石材微孔中吸出。实际上，油斑的清除是覆贴法的延伸。我们已经研究出“石材油斑清除膏(2)”，可以有效去除石材表面的油脂污染。B胶渗出斑的清除原理AB胶渗出斑是在石材外墙干挂安装过程中，AB胶中的成分渗到石材表面留下的印迹。AB胶的主要成分是粘接树脂剂(以为主)和固化剂。