01 H型钢的发展历史
1902年，卢森堡的阿尔贝德公司建成了世界上第一台万能轧机，轧制出了宽翼缘的工字钢。1908年，美国伯利恒公司建成了世界上第一座宽翼缘工字钢厂；1914年，德国也建成了贝恩工字钢厂，生产同类产品。1955年，万能轧机已能生产内外翼缘面平行的工字钢。1958年，欧洲煤钢共同体开发了IPE系列宽翼缘、内外表面平行的工字钢，其截面面积分布更加优化，强度重量比更加合理，使用效率大大提高。因工字钢的截面形状与英文字母“H”相同，故得名“H型钢”。
20世纪60年代，随着世界钢铁工业的发展，H型钢在各国受到普遍重视，多数工业发达国家都积极规划建设H型钢厂，生产厂家数量急剧增加，产品尺寸、形状趋于大型化，规格逐步系列化。这一时期，欧洲开发了HE系列H型钢，包括梁式、柱式和桩式H型钢。美国、日本等国家也相继制定了自己的H型钢产品标准。
20世纪70年代以来，随着钢铁市场逐渐饱和，H型钢的发展方向由产能扩张转向新技术开发。H型钢生产技术的发展大致可分为三个阶段。第一阶段，采用压铸钢锭，初轧矩形坯料和异形坯料，加热后送至开坯机、万能粗轧机和万能精轧机轧制成品。由于需要二次加热，能耗较大，成品率较低，因此只能生产H400系列及以下规格。
第二阶段采用连铸方坯、异型坯、板坯及“XH”“XX”轧制技术，缩短了生产线，降低了能耗，提高了成品率，改善了各区域轧制变形情况，提高了产品内在质量；得益于装备技术发展，轧机能力大幅提高，极限规格拓展到H800系列。第三阶段采用近型连铸异型坯CBP紧凑生产技术及“XH”轧制工艺，采用万能轧机串联布置，形成半连续或连续轧制，进一步增强了产品质量控制的稳定性，降低了生产成本。
近年来，随着液压辊缝自动控制、液压动态轴向调整、长材冷却矫直、轧后淬火-自回火工艺等技术的广泛应用，H型钢生产工艺日趋完善，产品表面和内在质量也有了很大的提高。
02 热轧H型钢生产现状
目前，世界上生产H型钢的国家和地区有24个，拥有万能轧机120多台，主要集中在欧洲、亚洲和美洲，亚洲主要集中于中国、日本和韩国。世界H型钢总生产能力约5500万吨/年，近几年年消耗量约4200万吨。在主要产钢国，H型钢产量占热轧钢材总量的3%-6%。
1998年，马钢引进我国第一条具有国际先进水平的大型H型钢生产线，设计能力60万吨/年，H型钢规格从H200至H800；同年11月，山东钢铁有限公司莱芜分公司引进一条小型H型钢生产线，设计能力50万吨/年，H型钢规格从H100至H350。到2002年，随着产能加速释放，实际已达到120万吨/年。2019年，马钢建成我国第一条重型热轧H型钢生产线。 H型钢产品高度可达1150mm，翼缘厚度超过115mm，翼缘宽度达到500mm，具备覆盖世界主流标准的能力。截至2019年底，我国拥有能够生产H型钢的生产线30余条，合计年生产能力超过3000万吨，如表1.4-1所示。
03 热轧H型钢的发展趋势
目前，对热轧H型钢超高、超宽、超厚规格品种开发研究还不够全面。由于孔型变形和生产线装备特点，从坯料到成品总压缩量较小，道次压力分布调整不灵活，轧后冷却条件选择性较差，超高强度、超高韧性产品开发难度很大，截面不同区域力学性能差距大于热轧板材产品。另外，热轧H型钢翼缘、腹板尺寸均有限制，两者之间需有一定的协调关系，规格调整灵活性较低。为此，国内钢铁企业相继加大投入，启动超高强度、超高韧性、耐火、耐候等重型热轧H型钢品种研发，并不断优化轧制工艺或对现有产品增加加工工序，提高产品断面力学性能的均匀性。 此外，定制化生产逐渐成为主流，不仅产品标准的内容不断扩大，钢企也在开发特殊规格或特殊牌号，以满足不同领域的需求，进一步提升产品的适用性。
04 国内H型钢生产线概况
我国生产H型钢的厂家有20多家，H型钢生产线31条，其中产能最大的有马钢、莱钢、津西钢铁、日照钢铁等4家。
1.马钢H型钢生产线
马钢拥有重型、大型、小型三条H型钢生产线和一条补充生产轻薄型H型钢的轻型钢生产线，年生产能力达310万吨/年。可生产从轻薄到重型、从小型到大型的H型钢，全面覆盖美、英、欧、俄、澳、日、韩及国标规格，大大满足了各行业的需求。先进的装备和技术可确保H型钢尺寸、板形、力学性能、外观表面质量稳定可控，并具有开发高强度、高韧性、高耐腐蚀、抗震、耐火等钢材品种的能力，满足不同领域的特殊要求。
（1）大型H型钢生产线
该生产线于1998年建成投产，是我国第一条H型钢生产线，其技术和主要设备分别由德国曼内斯曼德马格公司、西门子公司和埃瑟姆公司提供。采用近终形异形毛坯连铸技术、串联万能轧制技术（万能-边轧-万能轧制线布置）、微张力控制技术，全线计算机自动控制。主要设备有步进梁式加热炉、双辊板坯轧机、串联万能粗轧机、万能精轧机、锯床、步进梁式冷床、辊式矫直机、堆料机、打包机等。
目前生产线实际生产能力可达110万吨/年，H型钢规格从H200至H800，最长定尺21m，其中翼缘厚度50mm规格为国内独家供应，已开发300余种规格，主要钢种有碳素结构钢、低合金高强度结构钢、耐候钢、抗震钢、耐火钢以及桥梁、钻机、锅炉、船体、车辆等专用钢。
（2）小型H型钢生产线
该生产线于2005年建成投产，是我国第一条小H型钢全连续轧制生产线，主要技术设备由意大利达涅利公司提供，步进梁加热炉由北京菲尼克斯工业炉公司提供，其他辅助设备由马钢公司等制造。采用近终形异形方坯连铸技术和全连续轧制技术，全部布置在5.5m高的平台上。
目前生产线实际生产能力可达60万吨/年，H型钢规格从H100至H400，最长定尺18m，已开发150多个规格，主要钢种有碳素结构钢、低合金结构钢、低合金钢、桥梁及船体结构用钢、耐候钢等。
（3）轻钢生产线
该生产线于2018年8月投产，主要产品为角钢、槽钢、U型钢等各类异型钢，但同时具备热轧H型钢、工字钢生产能力，可采用矩形连铸坯或异型连铸坯，加热炉为阶梯式，轧机采用“2+6”半连续布局，即2台可逆式开坯机和6台连轧精轧机。主要生产技术及设备全部来自中国，实现了全线国产化。
目前该生产线实际生产能力可达60万吨/年，热轧H型钢规格可达H150，最长定尺18m，可生产钢种包括碳素结构钢、低合金结构钢、低合金钢、桥梁及船体结构用钢、耐候钢等。
（4）重型H型钢生产线
该生产线于2020年5月投产，是我国第一条能够生产超厚、超宽、超高规格H型钢的生产线，大大拓展了我国H型钢的规格覆盖范围，实现了高端H型钢的自给自足，进一步保障了我国关键物资的战略安全，提升了我国参与国际竞争的能力。
采用“1+1+3”轧机布局，即2台方坯开坯机和1台UR-E-UF连轧机组，以及一台大型龙门矫直机，并采用近终形异形方坯连铸、连轧万能轧微张力控制、QST等先进工艺和技术。轧线关键工艺技术和主要设备达到世界先进水平，设计年生产能力80万吨。
典型H型钢规格包括翼缘厚度可达140mm、翼缘宽度可达500mm、腹板高度可达1150mm，并在全球首创内腔深度310mm的热轧帽型钢。该装备及工艺可确保超厚、超宽、超高H型钢屈服强度水平达到460MPa，耐低温性能可达-60℃，具有耐火、耐腐蚀、抗震等性能，能较好地满足建筑、交通、能源、机械等领域对高端钢材的需求。
据统计，1998年至2019年，马钢共生产优质H型钢2500万吨，其中出口450万吨，实物质量达到国际先进水平。产品销往我国几乎所有省（市、自治区），以及美国、加拿大、欧盟、日本、东南亚等48个国家和地区。
2.莱钢H型钢生产线
目前，莱钢拥有大、中、小三条钢铁生产线，主要生产轻系列、中系列、大系列H型钢及其他钢材产品，生产能力达260万吨/年。
（1）大型H型钢生产线
该生产线于2005年建成投产，技术及设备由奥钢联、斯坦因、西马克梅尔、西门子等提供，采用近终形异形毛坯连铸机、数字化加热炉、CCS万能串联机组、XH轧制工艺、CRS双支撑矫直机及快速换辊系统、打包机等技术及设备，实际生产能力达100万吨/年，H型钢规格范围为H400-H1000，最长定尺24m，主要钢种有碳素结构钢、桥梁结构钢、矿山用钢、低合金结构钢、耐候钢等。
（2）中型H型钢生产线
该生产线于1998年建成投产，主要设备全部从日本进口，生产过程采用两级微机控制，实际生产能力达100万吨/年，H型钢规格从H100~H400，最长定尺24m，主要钢种有碳素结构钢、低合金结构钢、矿用钢等。
（3）小型H型钢生产线
该生产线2001年由常熟搬迁至山东莱芜，改造后于2002年投入试生产。核心设备由燕山大学轧机研究所提供，是吸收全球先进经验研制的第四代产品，在国内万能轧机中技术成熟度较高，实际生产能力达60万吨/年。主要生产叉车门梁等各类异型钢、各类滑轨、导轨以及一些轻型、超轻型H型钢，其中H型钢规格从H50到H150。
3.津西H型钢生产线
目前，津西钢铁共有4条钢铁生产线，其中大型1条，中型3条，主要生产中、大型系列H型钢及其他钢材，生产能力510万吨/年。
（1）大型H型钢生产线
该生产线于2006年建成投产，技术设备由SMS Meer等公司提供，实际生产能力150万吨/年。坯料为近终形异形坯料，轧机布局为“1+3”，即1台往复式方坯轧机和3台万能轧机。主要产品类型为H型钢和Z型钢板桩。产品极限规格为H1000，主要钢种为碳素结构钢、低合金钢等。
（2）中型H型钢生产线
中型钢材生产线3条，其中设计年产110万吨的2条分别于2008年、2009年建成投产，技术及主要设备由意大利达涅利公司提供。两条生产线均可使用异形坯和矩形坯，轧线采用半连续“1+10”布局，主要产品类型为H型钢、工字钢、角钢、槽钢，产品极限规格为H400，主要钢种为碳素结构钢、低合金结构钢等。设计年产140万吨的生产线轧机布局为“1+11”，主要产品类型为H型钢、工字钢、槽钢、钢板桩美标钢结构验收规范，产品极限规格为H450，主要钢种为碳素结构钢、低合金钢等。
4.日照H型钢生产线
日照目前拥有大型、中型钢铁生产线各一条，主要生产中、大规格系列H型钢及其他钢材，生产能力为250万吨/年。
（1）大型H型钢生产线
该生产线技术及主要设备由西马克梅尔等公司提供，年生产能力100万吨。坯料为近终形异形坯，轧机布局为“1+3”，即1台往复式方坯开坯机和3台往复式万能轧机。主要产品类型为H型钢，主要钢种包括碳素结构钢、低合金钢等。
（2）中型H型钢生产线
该生产线于2004年建成投产，技术及设备由意大利达涅利公司提供，年生产能力150万吨。采用方坯或矩形坯，轧机布置为“1+11”半连续式，即1台往复式方坯轧机加11台连续式轧机。主要产品类型为H型钢、工字钢、槽钢。产品极限规格为H350，主要钢种为碳素结构钢、低合金钢等。
05 H型钢包装
按现行标准《钢材验收、包装、标志及质量证明书的一般规定》GB/T 2101-2017规定，每米质量不大于60kg的H型钢必须成捆交货，其他规格的H型钢可以成捆交货。对于每米质量较大的H型钢，经供需双方协商，也可按单根交货。每捆H型钢应用钢带、盘条或钢丝捆扎牢固，一端应平齐。根据需方要求并在合同中注明，也可先捆成小捆，再将几小捆捆成大捆。
成捆交货的H型钢的包装应符合表1.4-2的规定。包装类别通常由供方选定，经供需双方协议并在合同中注明也可采用其他包装类别。以多根长度交货的H型钢，同捆内的长度差不受表1.4-2的限制。同一批中的短根应捆扎在一起。少量的短根可捆扎成大捆，与大捆的长度差不受表1.4-2的限制。采用人工装卸时，必须在合同中规定每捆质量不大于80kg，长度等于或大于6000mm，均匀捆扎不少于3次美标钢结构验收规范，长度小于6000mm时，捆扎不少于2次。
