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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。
以石榴石磨料作切割介质，依靠高压水力射流进行水刀切割，应用于石油（天然气）管道、钢材等部件的切割，是一种新型、环保、安全的切割方式。石榴石对印刷版、玻璃、陶瓷制品、皮革、石料等的加工，均可获得良好的效果。四川省阿坝州坟川县石榴石矿区是最重要的石榴石矿区，此处的石榴石属于铁铝石榴石。由于硬度低，熔点低（石榴石族熔点1一12℃），不适宜磨削硬度高的材料（如黑色金属），也不适宜作型砂、耐火材料和烧结磨具。

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。
以下则是对于干挂花岗岩以及湿贴花岗岩工艺进行了比较以及新型干挂法的不足之处进行了分析。干挂花岗岩与传统湿贴花岗岩相比较:不同的力学体系:可以直接用于高层建筑外墙，干挂花岗岩能够直接用挂钩件直接固定，能够是跌每块墙面单独受力:湿贴花岗岩只能在高度不高的建筑物墙面使用，主要依靠水泥浆与钢筋丝进行连接。湿贴花岗岩不稳定，通常在经过夏天和冬天的暴热和暴冷之后就容易出现板材的剥离和起壳。水泥在经过潮湿空气和水化热的过程中容易产生花岗岩墙面的花脸和泛碱的质量问题。

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。
SG系列建筑砂浆外加剂SG系列建筑砂浆外加剂主要是根据水泥拌合物的水化原理，采用一些无机材料、有机高聚物、表面活性剂以及偶联添加剂等的专用材料研发配制而成的。经试验证明，SG系列建筑砂浆外加剂具有一下性能：SG系列建筑砂浆外加剂能明显的改善建筑砂浆拌合物的和易性和保水性以及抗压和剪压强度。实践显示：与基准砂浆相比较，在砂浆中掺入SG系列建筑砂浆外加剂的红缸砖试件，其剪压强度要高出3-4倍。SG系列建筑砂浆外加剂具有较***的经济效益。

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
从施工方面和综合经济核算方面考虑，EPS板厚度一般不宜小于3CM，在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区不宜广泛采用。该系统适用于各种新建建筑的混凝土和砌体结构外墙，也适用于既有建筑节能改造。该系统适用于多层建筑和高层建筑，建筑物高度在2M以上时，在受负风压作用较大的部位宜使用锚栓辅助固定。EPS板薄抹灰系统一般不适用于面砖饰面。目前，有些外保温厂家也在尝试做面砖饰面，建议在工程应用中注意以下问题：应做耐候性试验。

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。
先用少量粘合剂，等整幅拼花完成后再一一粘拼为整体图案。粘合的要点：根据各小组件的连接情况分成若干小组，先从中心磨合粘拼，然后分别磨合粘拼，再之后是组与组磨合粘拼，***与边框磨合粘拼。这样粘合不容易出错不易走位，石材组件也不容易断裂，可以说效***工，质量好。添缝加固整体图案粘拼后，毕竟不可能真正实现无缝连接，或多或少会存在缝隙，而且也有可能有加工是上的小瑕疵，所以需要对石材拼花进行修补和添缝。

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。
亲水性石材养护剂：使用后不会扩大石材表面与水之间的张力（附着力大于张力），水在石材表面能够均匀吸附，没有水珠滚动的效果，但不会进入石材内部。这种防护剂的效果也是主要由它的耐水性和抗水压能力的大小来决定。亲水性防护剂主要为一些石材水性防护剂。亲水性石材防护剂可以用于石材的六面防护，用于底面防护时不会形成界面，不影响粘接度，但也不会增加。因渗透力不强，不能用于结构致密的石材防护处理。按防护用途分类底面石材养护剂：专门用于石材地面防护处理的防护剂，不会形成界面，不影响石材与水泥的粘接，有些防护剂配方中还加有粘接物质，可以增加他们的粘接强度。

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。
其变形、粘合、拐角等部位的处理有独到的工艺优越之处。铣、嵌、镂、磨、抛光等加工性能优于目前市场销售的应用于厨具台面的任何一种材料。任何形态的厨柜台面均可以实现自然和谐、浑然一体的效果。目前劣质人造石一味追求低价位以争取市场，使用普通玻璃钢树脂、填充物里掺和碳酸钙石粉甚至化硅来代替氢氧化铝，以至易老化、阻燃性能差，并含有对有害的重金属颜料，有微量放射性元素，板材有毛细孔容易滋生细菌，不利于人民生活的健康。

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。
寒冷、严寒地区墙体厚度为3～4mm，夏热冬冷地区24mm左右，砌体传热系数计算值.5～1.2w/㎡k，可以在不增加当地墙体厚度的前提下分别满足各地区节能5%或65%的标准要求。应用于框架结构建筑中基本上无须再做外保温或内保温，仅须要处理局部热桥即可满足外围护结构整体节能设计要求。特别是在夏热冬冷地区，采用自保温技术的建筑物辅以窗外遮阳技术的推广，更易满足外围护结构节能高标准要求。哈尔滨天硕建材工业有限公司研发的自保温墙体技术体系，以砌块性能、砌体结构技术双优势可以使严寒地区4mm墙体传热系数达到.45w/㎡k左右。
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什么是抗酸性能（强度）？石材的抗酸强度是指一定质量的石材在一定温度和一定时间内受到酸蚀后所被腐蚀减少的重量。其结果是表示为mg/cm2。天然饰面石材试验方法耐酸性试验方法标准名称天然饰面石材试验方法耐酸性试验方法标准类型中华人民共和国***标准名称（英）Testmethodsfornaturalfacingstones,Testmethodforacidresistance代码UDC691.21：62.1标准号GB9966.6一88标准正文1主题内客与适用范围本标准规定了天然饰面石材耐气体腐蚀的试验设备、试样、试验程序、计算和试验结果。