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日本日本高炉炉容不断增大,而生产高炉的数量却不断减少。增加非焦煤和低质量铁矿石的使用使得炼铁原料成本下降。日本炼铁技术面临的挑战是设备的老化(正在努力延长高炉炉缸寿命和焦炉寿命)和原料价格的上升(尤其是铁矿石和炼焦煤价格)。同时,日本也在极力提高高炉生产率,使其大于2.25t/m3d,并使燃料消耗降低至500kg/t(铁焦比小于300kg/t,煤比在200kg/t左右)。
H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面型材,因其断面与英文字母“H”相同而得名。由于H型钢的各个部位均以直角排布,因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点,已被广泛应用。
H型钢的翼缘内外侧平行或接近于平行,翼缘端部呈直角,因此而得名平行翼缘工字钢。H型钢的腹板厚度比腹板同样高的普通工字钢小,翼缘宽度比腹板同样高的普通工字钢大,因此又得名宽缘工字钢。由形状所决定,H型钢的截面模数、惯性矩及相应的强度均明显优于同样单重的普通工字钢。用在不同要求的金属结构中,不论是承受弯曲力矩、压力负荷、偏心负荷都显示出它的性能,可较普通工字钢大大提高承载能力,节约金属10%~40%。H型钢的翼缘宽、腹板薄、规格多、使用灵活,用于各种桁架结构中可节约金属15%~20%。由于其翼缘内外侧平行,缘端呈直角,便于拼装组合成各种构件,从而可节约焊接、铆接工作量25%左右,能大大加快工程的建设速度,缩短工期。
用途
由于具有上述优点,H型钢应用广泛,主要用于:各种民用和工业建筑结构;各种大跨度的工业厂房和现代化高层建筑,尤其是地震活动频繁地区和高温工作条件下的工业厂房;要求承载能力大、截面稳定性好、跨度大的大型桥梁;重型设备;高速公路;舰船骨架;矿山支护;地基处理和堤坝工程;各种机器构件。
分类
H型钢的产品规格很多,分类方法有以下几种。(1)按产品的翼缘宽度分为宽翼缘、中翼缘和窄翼缘H型钢。宽翼缘和中翼缘H型钢的翼缘宽度B大于或等于腹板高度H。窄翼缘H型钢的翼缘宽度B约等于腹板高度H的二分之一。(2)按产品用途分为H型钢梁、H型钢柱、H型钢桩、极厚翼缘H型钢梁。有时也将平行腿槽钢和平行翼缘丁字钢也列入H型钢的范围。一般以窄翼缘H型钢作为梁材,以宽翼缘H型钢作为柱材,据此又有梁型H型钢和柱型H型钢之称。(3)按生产方式分为焊接H型钢和轧制H型钢。(4)按尺寸规格大小分为大、中、小号H型钢。通常将腹板高度H在700mm以上的产品称为大号、300~700mm的称为中号,小于300mm的称为小号。至1990年末,世界上的H型钢腹板高度1200mm,翼缘宽度为530mm。
上,H型钢的产品标准分为英制系统和公制系统两大类。美、英等国采用英制,、日本、德国和俄罗斯等国采用公制,尽管英制和公制使用的计量单位不同,但对H型钢则大都用4个尺寸表示它们的规格,即:腹板高度h、翼缘宽度b、腹板厚度d和翼缘厚度t。尽管对H型钢尺寸规格大小的表示方法不同。但所生产的产品尺寸规格范围及尺寸公差相差不大。
由于性能技术特性、工况的特殊使产品也形成了其他产品所替代不了的特点。对于通用标准已经有的产品标准,而适用于高温高压工况还需要研究开发的产品。如球阀、蝶阀、旋塞阀建议不列入该标准。对于疏水阀标准有较完善的蒸汽疏水阀是否也不列入。对于给水分配阀是较特殊的产品是否可归入开路阀的范畴待研究。对于节流阀是否可以按调节阀技术条件执行。对于减压阀通用标准已有,用于电站的大压差的产品是否需要拟定标准有待于研究,若该标准列入,由于技术特征不同,篇幅太大。