CN104550227A - 一种lc型钢及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LC型钢，它包括呈倒立L型的型钢主体和设于型钢主体顶部的第一钢体与第二钢体，所述第一钢体、第二钢体分别与型钢主体的顶部一体成型连接，第一钢体与型钢顶部垂直，第二钢体与型钢顶部的夹角小于90°且朝向第一钢体倾斜。发明还公开了一种LC型钢的制造方法。发明的生产效率高、钢材强度高、能耗低、工人劳动强度小、劳动环境好和环保。

Description

一种LC型钢及其制造方法

技术领域

本发明涉及钢材制造领域，特别是涉及一种LC型钢及其制造方法。

背景技术

LC型钢是一种特殊结构的型钢，其结构是不同方向的L型结构和C型结构的组合,这种复杂结构也决定了其生产工艺的复杂性。

传统的LC型钢，从生产工艺上来说主要是采用角钢和扁钢焊接的方法成形生产，其流程就是将钢坯轧制成角钢、扁钢1和扁钢2，然后剪切下料后再焊接，最后再打磨和矫直即可。该制造工艺存在以下缺点：

1、其生产效率低下，因为其工序多而且焊接速度受到现场环境的限制；

2、成型后钢材的强度不高，因为型钢由三部分融合而成，其强度远不及整体型钢高；

3、能耗过高，且工人劳动强度大；

4、现场施工的劳动环境差，不仅不环保，而且焊接过程中会产生较大的烟尘和废渣。

进一步，传统LC型钢一般是单一钢轧制机、双钢轧制机，最多三钢轧制机，数量较少，不能有效流水作业，不能相互有效配合，生产效率低。

进一步，传统LC型钢从型钢结构上来说，对各部件厚度、角度的设计较少，不能在有效实现型钢功能的同时节省钢料。以及在生产加工的过程中对如何切割以用料，保证LC型钢钢材的最大利用率方面也考虑较少，造成了一定的浪费。

进一步,传统LC型钢在制造过程中缺少对钢材强度的加强，使得在轧制成型的过程中不能达到预期成型质量。

在此基础上，本发明提出了一种新型的LC型钢及其制造方法，采用五架三辊式型钢轧制机，无缝成型，钢材强度高、能耗低。

发明内容

本发明提出一种新型的LC型钢及其制造方法，其生产效率高、钢材强度高、能耗低、工人劳动强度小、劳动环境好和环保。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种LC型钢，包括呈倒立L型的型钢主体和设于型钢主体顶部的第一钢体与第二钢体，第一钢体、第二钢体位于型钢主体顶部上表面侧，第一钢体与型钢顶部垂直，第二钢体与型钢顶部的夹角小于90°且朝向第一钢体倾斜，第一钢体、第二钢体分别与型钢主体的顶部一体成型连接。

优选地，第一钢体的厚度大于第二钢体的厚度。

优选地，第一钢体到型钢主体横截面边沿的距离小于第二钢体到型钢主体横截面边沿的距离。

优选地，第二钢体与型钢顶部的夹角大于30°

优选地，第二钢体横截面侧壁为锯齿状。

优选地，型钢主体的横截面边沿为向外凸起的圆弧形。

优选地，第二钢体的横截面边沿为向外凸起的圆弧形。

此外，本发明提出了上述LC型钢的制造方法，包括以下步骤：

a、加热阶段，选用方钢为钢坯，放入连续式加热炉内加热至1150℃；

b、雏形轧制阶段，将加热后的钢坯轧制成若干个L型结构的型钢雏形，型钢雏形具有呈倒L型的雏形主体和位于雏形主体顶部上表面侧的第一块状凸起和第二块状凸起；

c、精轧阶段，对型钢雏形进行多道精轧，对雏形主体、第一块状凸起、第二块状凸起进行轧制，实现型钢雏形延伸、切割和矫正，从而形成型钢主体、第一钢体、第二钢体；

d、冷却阶段，将精轧成型后的钢材冷却至100℃以下。

进一步，步骤a进一步包括钢坯强度加强步骤，具体包括：

a1)将加热至1150℃的方钢钢坯在进行1～2道次轧制；

a2)降温至1000℃－1050℃进行1～2道次轧制；

a3)继续降温至900℃－950℃进行1～2道次轧制；

a4)再降温在800℃－850℃进行1～2道次轧制；

a5)升温恢复至1150℃经多道次轧制再次形成方钢钢坯。

步骤b进一步包括：

步骤1)将方坯延伸轧成具有一定长宽比的扁料；

步骤2)对扁料进行初步切分，形成若干个L型料；

步骤3)细切形成雏形主体、第一块状凸起、第二块状凸起。

步骤c进一步包括：

步骤4)对雏形主体进行延伸轧制，使雏形主体厚度满足设计要求；

步骤5)对第一块状凸起进行延伸轧制，使第一块状凸起的厚度满足设计要求；

步骤6)对第二块状凸起进行延伸轧制，使第二块状凸起的厚度满足设计要求；

步骤7)对延伸后的型钢雏形进行轧制，使型钢雏形的第一雏形主体、第一块状凸起、第二块状凸起的长度以及角度满足设计要求，使延伸后的雏形主体对应形成型钢主体，第一块状凸起对应形成第一钢体、第二块状凸起对应形成第二钢体；

步骤8)矫平，以保证型钢平整、光滑。

进一步，步骤1)至步骤8)，选用五架三辊式型钢轧制机完成，其中：

步骤1)至步骤2)由第一三辊式型钢轧制机完成；

步骤3)由第二三辊式型钢轧制机完成；

步骤4)至步骤6)由第三三辊式型钢轧制机完成；

步骤7)由第四三辊式型钢轧制机完成；

步骤8)由第五三辊式型钢轧制机完成。

优选地，步骤7)进一步包括将第二钢体横截面侧壁轧制成为锯齿状。

优选地，步骤7)进一步包括将型钢主体的横截面边沿轧制成为向外凸起的圆弧形。

优选地，步骤7)进一步将第二钢体的横截面边沿轧制成为向外凸起的圆弧形。

本发明的有益效果是：

(1)生产效率高，缩短了制造流程，直接轧制成形，省去了下料、焊接、打磨、矫直工序；

(2)整体钢材比焊合钢材相比，由于无缝接，本型钢的强度更高，型钢为整体轧制成型，因而制作成型后的型钢强度比传统工艺制作出的型钢高至少两倍；

(3)能耗低、工人劳动强度小、劳动环境好，因为省去了焊丝和焊药的消耗，减小了人力和电力，极大降低了制造成本；

(4)环保，整个工艺中无废渣和烟尘排放，有效改善了环境。

附图说明

图1是本发明实施例中LC型钢的截面结构示意图；

图2是本发明实施例中LC型钢的另一截面结构示意图；

图3是本发明实施例所述LC型钢的工艺流程图；

图4是本发明实施例中雏形轧制阶段截面结构示意图；

附图标记说明：

10-型钢主体，20-第一钢体，30-第二钢体；

100-雏形主体、200－第一块状凸起、300－第二块状凸起。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例：

如图1所示，一种LC型钢，它包括呈倒立L型的型钢主体10和设于型钢主体10顶部的第一钢体与第二钢体，所述第一钢体20、第二钢体30位于型钢主体10顶部上表面侧，第一钢体20与型钢主体10顶部垂直，第二钢体30与型钢主体10顶部的夹角θ1小于90°且朝向第一钢体20倾斜，所述第一钢体20、第二钢体30分别与型钢主体10的顶部一体成型连接。

本实施例中，所述型钢主体10的横截面边沿k1为向外凸起的圆弧形。所述第二钢体30的横截面边沿k2为向外凸起的圆弧形。所述第一钢体20的厚度大于第二钢体30的厚度。

第一钢体到型钢主体横截面边沿的距离d1小于所述第二钢体到型钢主体横截面边沿的距离d2。第二钢体与型钢顶部的夹角θ1大于30°。

如图2所示,第二钢体横截面侧壁可以单面或双面为锯齿状,这种结构可以形成阶段性阻力，使LC型钢在安装固定时更容易稳固。

本实施例所述的LC型钢，是一种特殊结构的型钢，其结构是不同方向的L型结构和类似C型结构的钢体组合。如图3所示，本发明公开了这种LC型钢的制造方法，具体包括以下步骤：

步骤S301，加热阶段，选用方钢为钢坯，放入连续式加热炉内加热至1150℃；

方钢优选为120mm×120mm，加热时间优选为30－70分钟。1150℃的温度能使使钢坯完全奥氏体化，并使钢中所含微合金元素充分溶解。为使钢坯在具有更好的强度和延展性。将加热至1150℃的方钢钢坯在进行1～2道次轧制；降温至1000℃－1050℃进行1～2道次轧制；继续降温至900℃－950℃进行1～2道次轧制；再降温在800℃－850℃进行1～2道次轧制；最后升温恢复至1150℃经多道次轧制再次形成方钢钢坯。每道次间隔30秒。以保证钢坯保持基本方形的同时，内部结构更细，延展性更佳。

步骤S302，雏形轧制阶段，如图4所示，将加热后的钢坯轧制成1个或多个L型结构的型钢雏形。通过轧制出多个型钢雏形，可以提高单位时间的生产效率。型钢雏形具有呈倒L型的雏形主体100和位于雏形主体顶部上表面侧的第一块状凸起200和第二块状凸起300，具体为：

步骤S3021将方坯延伸轧成长宽比为2：1的扁料，

步骤S3022对所述扁料进行初步切分，形成若干个L型料；

步骤S3023细切形成雏形主体100、第一块状凸起200、第二块状凸起300。

步骤S303，精轧阶段，对型钢雏形进行多道精轧，对所述雏形主体100、第一块状凸起200、第二块状凸起300进行轧制，步骤S3031对雏形主体进行延伸轧制，使雏形主体厚度满足设计要求，通常为3～8mm；步骤S3032对第一块状凸起进行延伸轧制，使第一块状凸起的厚度满足设计要求，通常为8～15mm；步骤S3033对第二块状凸起进行延伸轧制，使第二块状凸起的厚度满足设计要求，通常为3～6mm。步骤S3034对延伸后的型钢雏形进行轧制，使型钢雏形的雏形主体100、第一块状凸起200、第二块状凸起300的长度以及角度满足设计要求。各长度需要根据LC型钢的具体使用来确定，使延伸后的雏形主体100对应形成型钢主体10，第一块状凸起200对应形成第一钢体20、第二块状凸起300对应形成第二钢体30。一般而言第一钢体20为L型结构的两个端的长度在50mm－120mm之间。第一钢体20与型钢主体10顶部垂直，第二钢体30与型钢主体10顶部的夹角小于90°，大于30°。本实施例中，所述夹角为60°。

步骤S3035，为了保证保证型钢平整、光滑，对型钢进一步矫平。

在其它实施例中，在进行矫平之前，可以选择性地将第二钢体横截面侧壁单面或双面轧制成为锯齿状，这种结构可以形成阶段性阻力，使LC型钢在安装固定时更容易稳固。

和/或将型钢主体的横截面边沿轧制成为向外凸起的圆弧形，和/或将第二钢体的横截面边沿轧制成为向外凸起的圆弧形，以使边沿平滑，更便于包装、运输、安装。

成型阶段，选用五架三辊式型钢轧制机，将加热处理后的钢坯轧制至少11道成型，各型钢轧制机的道次依次分配为5-2-2-1-1。通过五架三辊式型钢轧制机目的多轧制机处理，保证轧制效率。多道次处理保证轧制的光滑度高，制造出的LC型钢精细。其中：

步骤S3021至步骤S3022由第一三辊式型钢轧制机完成；

步骤S3023由第二三辊式型钢轧制机完成；

步骤S3031至步骤S3033由第三三辊式型钢轧制机完成；

步骤S3034由第四三辊式型钢轧制机完成；

步骤S3035由第五三辊式型钢轧制机完成。

步骤S304，将轧制成型后的钢材冷却至100℃以下后可。所述冷却是以≥10℃/S的冷却速度对钢板实施加速冷却。

采用本发明工艺生产出的LC型钢，其生产效率高，缩短了制造流程，直接轧制成形，省去了下料、焊接、打磨、矫直工序。整体钢材比焊合钢材相比，由于无缝接，本型钢的强度更高，型钢为整体轧制成型，因而制作成型后的型钢强度比传统工艺制作出的型钢高两倍。能耗低、工人劳动强度小、劳动环境好，因为省去了焊丝和焊药的消耗，减小了人力和电力，极大降低了制造成本。环保，整个工艺中无废渣和烟尘排放，有效改善了环境。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种LC型钢，其特征在于，包括呈倒立L型的型钢主体和设于型钢主体顶部的第一钢体与第二钢体，所述第一钢体、第二钢体位于型钢主体顶部上表面侧，第一钢体与型钢主体顶部垂直，第二钢体与型钢主体顶部的夹角小于90°且朝向第一钢体倾斜，所述第一钢体、第二钢体分别与型钢主体的顶部一体成型连接。

2.根据权利要求1所述的LC型钢，其特征在于，所述第一钢体的厚度大于第二钢体的厚度。

3.根据权利要求2所述的LC型钢，其特征在于，所述第一钢体到型钢主体横截面边沿的距离小于所述第二钢体到型钢主体横截面边沿的距离。

4.根据权利要求3所述的LC型钢，其特征在于，所述第二钢体与型钢顶部的夹角大于30°。

5.根据权利要求4所述的LC型钢，其特征在于，所述第二钢体横截面侧壁为锯齿状。

6.根据权利要求5所述的LC型钢，其特征在于，所述型钢主体的横截面边沿为向外凸起的圆弧形。

7.根据权利要求5或6所述的LC型钢，其特征在于，所述第二钢体的横截面边沿为向外凸起的圆弧形。

8.一种如权利要求1-7所述LC型钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、加热阶段，选用方钢为钢坯，放入连续式加热炉内加热至1150℃；

b、雏形轧制阶段，将加热后的钢坯轧制成若干个L型结构的型钢雏形，所述型钢雏形具有呈倒L型的雏形主体和位于雏形主体顶部上表面侧的第一块状凸起和第二块状凸起；

c、精轧阶段，对所述型钢雏形进行多道精轧，对所述雏形主体、第一块状凸起、第二块状凸起进行轧制，实现型钢雏形延伸、切割和矫正，从而形成所述型钢主体、第一钢体、第二钢体；

d、冷却阶段，将精轧成型后的钢材冷却至100℃以下。

9.根据权利要求8所述的一种LC型钢的制造方法，所述步骤a进一步包括钢坯强度加强步骤，具体包括：

a1)将加热至1150℃的方钢钢坯在进行1～2道次轧制；

a2)降温至1000℃－1050℃进行1～2道次轧制；

a3)继续降温至900℃－950℃进行1～2道次轧制；

a4)再降温在800℃－850℃进行1～2道次轧制；

a5)升温恢复至1150℃经多道次轧制再次形成方钢钢坯。

10.根据权利要求8所述一种LC型钢的制造方法，所述步骤b进一步包括：

步骤1)将方坯延伸轧成具有一定长宽比的扁料；

步骤2)对所述扁料进行初步切分，形成若干个L型料；

步骤3)细切形成雏形主体、第一块状凸起、第二块状凸起。

11.根据权利要求8所述一种LC型钢的制造方法，所述步骤c进一步包括：

步骤4)对雏形主体进行延伸轧制，使雏形主体厚度满足设计要求；

步骤5)对第一块状凸起进行延伸轧制，使第一块状凸起的厚度满足设计要求；

步骤6)对第二块状凸起进行延伸轧制，使第二块状凸起的厚度满足设计要求；

步骤7)对延伸后的型钢雏形进行轧制，使型钢雏形的所述第一雏形主体、第一块状凸起、第二块状凸起的长度以及角度满足设计要求，使延伸后的所述雏形主体对应形成型钢主体，所述第一块状凸起对应形成第一钢体、所述第二块状凸起对应形成第二钢体；

步骤8)矫平，以保证型钢平整、光滑。

12.根据权利要求11所述的一种LC型钢的制造方法，其特征在于，步骤1)至步骤8)，选用五架三辊式型钢轧制机完成。

13.根据权利要求12所述的一种LC型钢的制造方法，其特征在于：

步骤1)至步骤2)由第一三辊式型钢轧制机完成；

步骤3)由第二三辊式型钢轧制机完成；

步骤4)至步骤6)由第三三辊式型钢轧制机完成；

步骤7)由第四三辊式型钢轧制机完成；

步骤8)由第五三辊式型钢轧制机完成。

14.根据权利要求11所述的一种LC型钢的制造方法，其特征在于，所述步骤7)进一步包括将第二钢体横截面侧壁轧制成为锯齿状。

15.根据权利要求11所述的一种LC型钢的制造方法，其特征在于，所述步骤7)进一步包括将所述型钢主体的横截面边沿轧制成为向外凸起的圆弧形。

16.根据权利要求5或6所述的一种LC型钢的制造方法，其特征在于，所述步骤7)进一步将所述第二钢体的横截面边沿轧制成为向外凸起的圆弧形。