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摘要：在本文中对于H型钢的基本工艺布置和轧制措施进行分析讨论，并且对H型钢的生产工艺类型和优缺点进行了详细论述，最后结合具体项目讨论了H型钢热轧工艺在光伏电站中的应用，可供有关单位参考。
关键词：光伏电站；H型钢；热轧工艺
引言
通常来说，H型钢的界面外表面面积区域部分的优化较为理想，作为一种经济断面高效的型材，其强重比也比较科学，因为型钢的断面形状和英文字母H相似得名，H型钢的不同构件都是直角进行布置，所以H型钢的不同角度均有较为理想的抗弯性能，热轧操作工艺较为简便，可以最大限度的降低工程费用。H型钢自身结构荷载较轻，因此H型钢在对承载能力较大以及截面稳定性要求高的规模较大的厂房中得到广泛应用，同时在基础桩、支架、设备基础、其中运输设备、船舶、桥梁等领域也得到了较多的应用。
1 H型钢基本工艺布置和轧制措施
对于国内的热轧H型钢生产来说过去仅仅只有莱钢以及马钢两家热轧H型钢的生产制造企业，在国内对于热轧H型钢的生产制造出现大规模投入之后，增加了津西、日钢等H型钢的生产制造企业，而且还对现有的轨梁生产制造企业进行了技术改造，引进了万能轧机设备，可以利用万能法来制造重型轨道，进而提高了重型轨道的质量，而且也可以制造H400以下的H型钢产品。
现在对于H型钢的生产工艺来说，其最为基本的制造安排是H型钢连轧布局、1-3串列式轧机布局以及1-3-1串列式轧机布局，而上述三种制造布置对于国内大部分H型钢生产制造企业来说是较为通用的工艺生产布局，通常对于进行H400以上的规模较大的H型钢的生产制造经常会使用1-3-1串列式轧机布局或者使用1-3串列式轧机布局，而对于H400以下的规模较小的H型钢制造生产则较多的采用H型钢的连轧布局。
对于1-3-1串列式轧机布局来说，也就是说开坯机-万能粗轧机、轧边机、万能粗轧机以及万能精轧机的布局，该种类型的布局一般都利用X-X的轧制措施，基本坯料利用开坯机进行可逆轧制之后，在利用两台万能粗轧机设备以及一台轧边机共同构成粗轧机组装置，利用串列式可逆轧制装置，然后再到达万能精轧机，进行轧制一道次之后就能够完成成品尺寸，具体轧制示意图如图1所示。
对于马钢H型钢来说就是利用上述的生产制造工艺，其基本生产工艺流程为先进行异形坯的制造，之后进入步进式的加热炉设备，再利用高压水进行H型钢除磷，进入到二辊可逆式开坯机设备，然后是切头热锯机设备、万能粗轧机组装置、万能精轧机设备、定尺热锯机设备、步进式冷床装置以及变节距辊式矫直机装置，之后再进入定尺冷锯机装置以及检查台架设备，最后通过堆垛台架、改尺冷锯机装置和压力矫直机设备。
对于1-3布置来说，其轧制线可以利用一台规模较大的开坯轧机承担粗轧设备的功能，并且利用串列式可逆轧机组装置当做万能精轧机组，而万能精轧机包括万能精轧设备、轧边机以及万能精轧机，使用该种类型布局的生产制造工艺通常都采取X-H的轧制措施。
X-H的轧制措施一开始是国外一家钢铁制造企业首先进行试验并且得到了顺利实施，目前在国外较多的生产制造企业得到了推广使用，利用X-H的轧制措施对H型钢进行制造时，对于轧机的布局来说减少了一台万能粗轧机，通过上述调整能够使得轧制的生产节奏更加集中，最大限度的降低了生产厂房的尺寸，降低了建设费用，避免了生产能源的损耗，最终提高了生产企业的工作效率，和利用其它措施进行H型钢轧制的过程相比较而言，X-H轧制措施能够带来更为显著的经济效果。
对于莱钢H型钢来说就是利用上述X-H轧制措施的生产制造工艺，其基本生产工艺流程为先进行异形连铸坯的制造，之后进入加热炉设备，再利用高压水进行H型钢除磷，进入到可逆式开坯机设备，然后是切头热锯机设备、万能轧机可逆轧制装置、热锯切头尾以及倍尺分段、步进式冷床装置以及变节距辊式矫直机装置，之后再进入定尺冷锯机装置以及检查台架设备，最后通过堆垛台架、改尺冷锯机装置和打捆机包装设备，最后是成品入库。
2 H型钢生产工艺类型及优缺点
随着近年来型钢连铸措施的发展以及网络计算机设备控制轧制自动化水平的不断提升，H型钢的生产制造措施也逐步提升，依靠在制造过程中利用的坯料、利用的孔型系统以及轧机种类的区别，能够产生各种类型的工艺组合。
利用钢锭作为基本原材料进行H型钢的生产，第一步需要在初轧设备上将钢锭轧成矩形坯或者方形坯，之后再把轧制好的方形坯以及矩形坯进行升温后输送到开坯设备中进行轧制，开坯设备通常可以分为不同类型的孔型结构，也就是开口式的孔型结构以及闭口式的孔型结构，对于闭口式的孔型结构来说，其原材料的变形较为均匀，但是通常都必须数量比较多的孔型结构，同时还需要比较长的辊身尺寸，因此对于闭口式的孔型來说通常都在规模中等的型钢生产过程中得到较多的应用，而开口式孔型通常都用来制造腰宽和腿宽尺寸较大的型钢产品。
利用连铸矩形坯的生产工艺，和上述工艺比较而言，其无需引入初轧设备，而且其自身的收得率更高，成品质量也较好，对于生产制造企业来说能够得到较好的经营效果，但该种生产工艺的缺陷是其生产制造的H型钢腿比较宽，主要原因是使用的连铸坯的厚度尺寸需要受到连铸装置原始条件的限制。
此外还可以利用连铸异形坯的生产工艺，其主要特点是可以利用单独或者数量较少的连铸异形坯能够制造所有规格的H型钢，而上述生产工艺需要在开坯设备上利用宽展措施才可以实现，其孔型结构为闭口式，也能够利用开口式，和上述两种生产制造工艺比较而言，该种生产制造工艺的孔型数量比较少，其主要缺陷是会受到连铸异形坯腿宽尺寸的限制。
最后是利用连铸板坯进行生产制造，利用连铸板坯作为原材料进行H型钢的制造比利用初轧坯以及连铸异形坯较为理想，不过必须在开坯设备上进行专门孔型的设计开发，其主要轧制特点是全部轧制阶段的变形较为均匀。 3 光伏电站H型钢开发应用
Amekawa Solar Park阿米卡瓦光伏电站建设项目，阿米卡瓦光伏园建设项目的支架构造利用的是双斜撑以及单独立柱的组合，利用两根斜撑以及单根立柱作为整体构造的支撑体系，该建设工程位置在日本茨城县河中町，设计的光伏电站总功率达到0.98MW。
过去在日本光伏电站设计中利用的H型钢制造企业是韩国现代钢铁，其制造费用以及生产时间都有一定缺陷，在该光伏电站项目中立柱采用的是美标W6×9规格H型钢，采用自行研制的措施，可以最大限度的降低成本，还能自由调整订货时间。
对于H型钢的开发研制的各个时期，应当安排专门人员对样品检测、产品中间治疗以及成品检验进行控制，而且还要负责进行产品质量规范以及质量管理计划的制定。制造企业应当由专门人员对质量监督环节进行把控。
對于H型钢开发应当从下列几个角度进行。
首先是热轧标准，在设计阶段，对于国标GB/T 11263、美标ASTM A6/A6M、日标JIS 3192进行了借鉴，考虑到实际使用过程中，H型钢需要作为立柱一端必须安装连接件，因此形状应规范不影响安装；虽然W6×9规格属于美标的规格，不过直接按照美标要求公差又较大，也考虑了日本客户对外观质量和安装便利的要求，所以公差要求应高于美标。
根据上述因素，最后确定了企业的H型钢钢截面规格的验收条件：翼缘斜度T≤1mm，腹板弯曲度W≤1mm，腹板壁厚4.3±0.3mm，腹板偏心度S≤2mm，翼板长度100±4mm，翼板厚度5.46±0.3mm，高度149.8±3mm。
其次为H型钢的材料特性，依靠美标ASTM A572 G50中的规定，制造商进行H型钢轧钢的原材料可以利用国标Q345B确定的材料。因为屈强比的规定在国标Q345B没有体现，所以添加关于屈强比的规定，以满足美标ASTM A572 G50的规定，因此制造商H型钢力学参数规定为：屈强比yield radio：≤0.85；延伸率elongation：≥21%；屈服强度YS：345～450MPa；抗拉强度TS：≥450MPa。
对于H型钢的镀锌处理环节，应当保证在进行常规移动以及日常运行阶段没有出现脱落以及裂隙，在进行镀锌操作完成后需要开展锤击测试验证附着效果。热浸镀锌作业对于H型钢立柱整体进行，H型钢的腹板以及翼板规格各自是4.3mm以及5.46mm，ASTM A123标准规定，锌层最小厚度≥75?m，锌层平均厚度≥85?m。
在进行热浸镀锌作业之后应当把锌堆积、锌滴、锌刺或者锌瘤进行处理，防止对后面安装环节进行干扰，进行镀锌的H型钢确保没有锌渣包容、溶剂残渣、气泡或者漏锌情况，如果构件锌层暴露面积超过0.5%，应当开展返镀作业，如果构件锌层暴露面积没有超过0.5%需要开展喷锌作业。
对于H型钢的立柱构件进行机械作业通常分为两个程序，锯切长度以及圆孔作业，在进行圆孔作业阶段，很多情况下在进行钻床钻孔作业以后，因为H型钢规格比较大使得作业的构件飞边毛刺现象比较严重，而热浸镀锌作业是H型钢立柱在完成机械操作后的下一道工序，当构件自身飞边毛刺情况比较严重如果在进行热浸镀锌之后有可能发生堵塞情况，不过在钻孔作业之后对毛刺飞边进行清除其工作量较大。
同时，因为H型钢壁厚较大，而光伏支撑构件的标准公差为孔定位±2mm、孔径±1mm，在进行钻孔作业的阶段，有很大情况会发生超差情况，因此可以利用冲床开展冲孔作业，一方面能够确保加工的精度，另外一方面冲孔作业加工的孔飞边和毛刺现象较少，最大限度的降低了清理毛刺飞边的工作负担。
对于H型钢立柱来说具有直度的要求，在施工作业中需要利用打桩设备把H型钢打进地面下方，在本项目中的作业尺寸为5500mm，地面以下的深度为2700mm，把直度条件确定为全长直度不得大于长度的千分之一，每米直度不得大于1mm，这样能够有效避免打桩作业阶段发生偏移的情况，而对于镀锌环节以及热轧环节来说，都会一定程度让H型钢出现弯折，因此应当在成品验收阶段进行直度参数的测试，确保H型钢立柱直度指标达到要求。
4 结论
目前国内对于H型钢的生产开发规模迅速提升，但是和国外H型钢的生产和研究来说，仍然还相对滞后，对于轧制H型钢的轧制技术的科学研究较为落后，因此需要对在不同领域内应用的H型钢的生产开发工艺进行分析研究，进而改善工艺流程，最大限度的提升成品的质量和性能。
参考文献：
[1]林镇钟. 热轧H型钢的技术进步和在马钢H型钢生产线的应用[J]. 钢铁，2000，35（10）：33-36.
[2]高海建，奚铁，孙飞飞. [J]. 建筑钢结构进展，2002，4（1）：33-40.
[3]贺庆强，张勤河，张海龙，等. H型钢热连轧过程的金属变形分析[J]. 重型机械，2009，34（1）：24-27.
[4]刘丽萍，汪云辉，王云阁. 高强汽车用钢的热轧工艺研究与应用[J]. 热加工工艺，2013，42（19）：118-120.
关键词：光伏电站；H型钢；热轧工艺
引言
通常来说，H型钢的界面外表面面积区域部分的优化较为理想，作为一种经济断面高效的型材，其强重比也比较科学，因为型钢的断面形状和英文字母H相似得名，H型钢的不同构件都是直角进行布置，所以H型钢的不同角度均有较为理想的抗弯性能，热轧操作工艺较为简便，可以最大限度的降低工程费用。H型钢自身结构荷载较轻，因此H型钢在对承载能力较大以及截面稳定性要求高的规模较大的厂房中得到广泛应用，同时在基础桩、支架、设备基础、其中运输设备、船舶、桥梁等领域也得到了较多的应用。
1 H型钢基本工艺布置和轧制措施
对于国内的热轧H型钢生产来说过去仅仅只有莱钢以及马钢两家热轧H型钢的生产制造企业，在国内对于热轧H型钢的生产制造出现大规模投入之后，增加了津西、日钢等H型钢的生产制造企业，而且还对现有的轨梁生产制造企业进行了技术改造，引进了万能轧机设备，可以利用万能法来制造重型轨道，进而提高了重型轨道的质量，而且也可以制造H400以下的H型钢产品。
现在对于H型钢的生产工艺来说，其最为基本的制造安排是H型钢连轧布局、1-3串列式轧机布局以及1-3-1串列式轧机布局，而上述三种制造布置对于国内大部分H型钢生产制造企业来说是较为通用的工艺生产布局，通常对于进行H400以上的规模较大的H型钢的生产制造经常会使用1-3-1串列式轧机布局或者使用1-3串列式轧机布局，而对于H400以下的规模较小的H型钢制造生产则较多的采用H型钢的连轧布局。
对于1-3-1串列式轧机布局来说，也就是说开坯机-万能粗轧机、轧边机、万能粗轧机以及万能精轧机的布局，该种类型的布局一般都利用X-X的轧制措施，基本坯料利用开坯机进行可逆轧制之后，在利用两台万能粗轧机设备以及一台轧边机共同构成粗轧机组装置，利用串列式可逆轧制装置，然后再到达万能精轧机，进行轧制一道次之后就能够完成成品尺寸，具体轧制示意图如图1所示。
对于马钢H型钢来说就是利用上述的生产制造工艺，其基本生产工艺流程为先进行异形坯的制造，之后进入步进式的加热炉设备，再利用高压水进行H型钢除磷，进入到二辊可逆式开坯机设备，然后是切头热锯机设备、万能粗轧机组装置、万能精轧机设备、定尺热锯机设备、步进式冷床装置以及变节距辊式矫直机装置，之后再进入定尺冷锯机装置以及检查台架设备，最后通过堆垛台架、改尺冷锯机装置和压力矫直机设备。
对于1-3布置来说，其轧制线可以利用一台规模较大的开坯轧机承担粗轧设备的功能，并且利用串列式可逆轧机组装置当做万能精轧机组，而万能精轧机包括万能精轧设备、轧边机以及万能精轧机，使用该种类型布局的生产制造工艺通常都采取X-H的轧制措施。
X-H的轧制措施一开始是国外一家钢铁制造企业首先进行试验并且得到了顺利实施，目前在国外较多的生产制造企业得到了推广使用，利用X-H的轧制措施对H型钢进行制造时，对于轧机的布局来说减少了一台万能粗轧机，通过上述调整能够使得轧制的生产节奏更加集中，最大限度的降低了生产厂房的尺寸，降低了建设费用，避免了生产能源的损耗，最终提高了生产企业的工作效率，和利用其它措施进行H型钢轧制的过程相比较而言，X-H轧制措施能够带来更为显著的经济效果。
对于莱钢H型钢来说就是利用上述X-H轧制措施的生产制造工艺，其基本生产工艺流程为先进行异形连铸坯的制造，之后进入加热炉设备，再利用高压水进行H型钢除磷，进入到可逆式开坯机设备，然后是切头热锯机设备、万能轧机可逆轧制装置、热锯切头尾以及倍尺分段、步进式冷床装置以及变节距辊式矫直机装置，之后再进入定尺冷锯机装置以及检查台架设备，最后通过堆垛台架、改尺冷锯机装置和打捆机包装设备，最后是成品入库。
2 H型钢生产工艺类型及优缺点
随着近年来型钢连铸措施的发展以及网络计算机设备控制轧制自动化水平的不断提升，H型钢的生产制造措施也逐步提升，依靠在制造过程中利用的坯料、利用的孔型系统以及轧机种类的区别，能够产生各种类型的工艺组合。
利用钢锭作为基本原材料进行H型钢的生产，第一步需要在初轧设备上将钢锭轧成矩形坯或者方形坯，之后再把轧制好的方形坯以及矩形坯进行升温后输送到开坯设备中进行轧制，开坯设备通常可以分为不同类型的孔型结构，也就是开口式的孔型结构以及闭口式的孔型结构，对于闭口式的孔型结构来说，其原材料的变形较为均匀，但是通常都必须数量比较多的孔型结构，同时还需要比较长的辊身尺寸，因此对于闭口式的孔型來说通常都在规模中等的型钢生产过程中得到较多的应用，而开口式孔型通常都用来制造腰宽和腿宽尺寸较大的型钢产品。
利用连铸矩形坯的生产工艺，和上述工艺比较而言，其无需引入初轧设备，而且其自身的收得率更高，成品质量也较好，对于生产制造企业来说能够得到较好的经营效果，但该种生产工艺的缺陷是其生产制造的H型钢腿比较宽，主要原因是使用的连铸坯的厚度尺寸需要受到连铸装置原始条件的限制。
此外还可以利用连铸异形坯的生产工艺，其主要特点是可以利用单独或者数量较少的连铸异形坯能够制造所有规格的H型钢，而上述生产工艺需要在开坯设备上利用宽展措施才可以实现，其孔型结构为闭口式，也能够利用开口式，和上述两种生产制造工艺比较而言，该种生产制造工艺的孔型数量比较少，其主要缺陷是会受到连铸异形坯腿宽尺寸的限制。
最后是利用连铸板坯进行生产制造，利用连铸板坯作为原材料进行H型钢的制造比利用初轧坯以及连铸异形坯较为理想，不过必须在开坯设备上进行专门孔型的设计开发，其主要轧制特点是全部轧制阶段的变形较为均匀。 3 光伏电站H型钢开发应用
Amekawa Solar Park阿米卡瓦光伏电站建设项目，阿米卡瓦光伏园建设项目的支架构造利用的是双斜撑以及单独立柱的组合，利用两根斜撑以及单根立柱作为整体构造的支撑体系，该建设工程位置在日本茨城县河中町，设计的光伏电站总功率达到0.98MW。
过去在日本光伏电站设计中利用的H型钢制造企业是韩国现代钢铁，其制造费用以及生产时间都有一定缺陷，在该光伏电站项目中立柱采用的是美标W6×9规格H型钢，采用自行研制的措施，可以最大限度的降低成本，还能自由调整订货时间。
对于H型钢的开发研制的各个时期，应当安排专门人员对样品检测、产品中间治疗以及成品检验进行控制，而且还要负责进行产品质量规范以及质量管理计划的制定。制造企业应当由专门人员对质量监督环节进行把控。
對于H型钢开发应当从下列几个角度进行。
首先是热轧标准，在设计阶段，对于国标GB/T 11263、美标ASTM A6/A6M、日标JIS 3192进行了借鉴，考虑到实际使用过程中，H型钢需要作为立柱一端必须安装连接件，因此形状应规范不影响安装；虽然W6×9规格属于美标的规格，不过直接按照美标要求公差又较大，也考虑了日本客户对外观质量和安装便利的要求，所以公差要求应高于美标。
根据上述因素，最后确定了企业的H型钢钢截面规格的验收条件：翼缘斜度T≤1mm，腹板弯曲度W≤1mm，腹板壁厚4.3±0.3mm，腹板偏心度S≤2mm，翼板长度100±4mm，翼板厚度5.46±0.3mm，高度149.8±3mm。
其次为H型钢的材料特性，依靠美标ASTM A572 G50中的规定，制造商进行H型钢轧钢的原材料可以利用国标Q345B确定的材料。因为屈强比的规定在国标Q345B没有体现，所以添加关于屈强比的规定，以满足美标ASTM A572 G50的规定，因此制造商H型钢力学参数规定为：屈强比yield radio：≤0.85；延伸率elongation：≥21%；屈服强度YS：345～450MPa；抗拉强度TS：≥450MPa。
对于H型钢的镀锌处理环节，应当保证在进行常规移动以及日常运行阶段没有出现脱落以及裂隙，在进行镀锌操作完成后需要开展锤击测试验证附着效果。热浸镀锌作业对于H型钢立柱整体进行，H型钢的腹板以及翼板规格各自是4.3mm以及5.46mm，ASTM A123标准规定，锌层最小厚度≥75?m，锌层平均厚度≥85?m。
在进行热浸镀锌作业之后应当把锌堆积、锌滴、锌刺或者锌瘤进行处理，防止对后面安装环节进行干扰，进行镀锌的H型钢确保没有锌渣包容、溶剂残渣、气泡或者漏锌情况，如果构件锌层暴露面积超过0.5%，应当开展返镀作业，如果构件锌层暴露面积没有超过0.5%需要开展喷锌作业。
对于H型钢的立柱构件进行机械作业通常分为两个程序，锯切长度以及圆孔作业，在进行圆孔作业阶段，很多情况下在进行钻床钻孔作业以后，因为H型钢规格比较大使得作业的构件飞边毛刺现象比较严重，而热浸镀锌作业是H型钢立柱在完成机械操作后的下一道工序，当构件自身飞边毛刺情况比较严重如果在进行热浸镀锌之后有可能发生堵塞情况，不过在钻孔作业之后对毛刺飞边进行清除其工作量较大。
同时，因为H型钢壁厚较大，而光伏支撑构件的标准公差为孔定位±2mm、孔径±1mm，在进行钻孔作业的阶段，有很大情况会发生超差情况，因此可以利用冲床开展冲孔作业，一方面能够确保加工的精度，另外一方面冲孔作业加工的孔飞边和毛刺现象较少，最大限度的降低了清理毛刺飞边的工作负担。
对于H型钢立柱来说具有直度的要求，在施工作业中需要利用打桩设备把H型钢打进地面下方，在本项目中的作业尺寸为5500mm，地面以下的深度为2700mm，把直度条件确定为全长直度不得大于长度的千分之一，每米直度不得大于1mm，这样能够有效避免打桩作业阶段发生偏移的情况，而对于镀锌环节以及热轧环节来说，都会一定程度让H型钢出现弯折，因此应当在成品验收阶段进行直度参数的测试，确保H型钢立柱直度指标达到要求。
4 结论
目前国内对于H型钢的生产开发规模迅速提升，但是和国外H型钢的生产和研究来说，仍然还相对滞后，对于轧制H型钢的轧制技术的科学研究较为落后，因此需要对在不同领域内应用的H型钢的生产开发工艺进行分析研究，进而改善工艺流程，最大限度的提升成品的质量和性能。
参考文献：
[1]林镇钟. 热轧H型钢的技术进步和在马钢H型钢生产线的应用[J]. 钢铁，2000，35（10）：33-36.
[2]高海建，奚铁，孙飞飞. [J]. 建筑钢结构进展，2002，4（1）：33-40.
[3]贺庆强，张勤河，张海龙，等. H型钢热连轧过程的金属变形分析[J]. 重型机械，2009，34（1）：24-27.
[4]刘丽萍，汪云辉，王云阁. 高强汽车用钢的热轧工艺研究与应用[J]. 热加工工艺，2013，42（19）：118-120.