国内外钢轨和技术标准.ppt

机车车辆研究所院属二级单位 国内外钢轨及其技术标准 1 国内外钢轨的生产 2 钢轨断面及长度 3 现代铁路对钢轨的基本要求 4 国外钢轨标准简介 5 国内钢轨标准简介 6 严格执行标准 保证钢轨质量 第*页 共 27 页 * 1 国内外钢轨的生产 第*页 共 27 页 * 钢轨的传统生产工艺大致可分为三个部分，即冶炼、轧制和精整。以前钢轨采用平炉冶炼、模铸以及采用孔型法轧制生产，无论是钢质的洁净性还是几何尺寸等均不够理想。 现代钢轨生产工艺主要体现在精炼、精轧、精整、质量自动检测和长尺化生产等方面。钢轨的质量得到了大幅度的提高。 第*页 共 页 * 1）钢坯生产 现代化钢轨生产一般采用精炼和连铸工艺进行，工艺流程为：生铁脱硫预处理——氧气顶吹转炉冶炼——除渣处理——LF炉外精炼——真空脱气——连铸等。 通过脱硫预处理、炉外精炼和真空脱气等先进设备和技术，使钢质洁净。 采用连铸生产不仅提高金属收得率和成材率，更重要的是提高了铸坯的质量。 1.1 现代钢轨生产技术 第*页 共 27 页 * 图1 钢坯冶炼和连铸系统 第*页 共 27 页 * 图2 轨钢的转炉冶炼 第*页 共 27 页 * 图3 轨钢的四流方坯连铸 第*页 共 27 页 * 2)钢轨轧制、精整和质量检测 钢轨轧制工艺流程为：连铸坯——步进式加热炉——高压水除鳞——万能轧机轧制——钢轨热预弯——复合矫直——平直度在线检测——涡流探伤——超声波探伤——外观检查——锯切，端头精加工——入库。 步进式加热炉能使钢坯均匀加热； 采用多级高压水除鳞，可以保证钢轨的表面质量； 用万能轧制技术生产，是现代钢轨生产的标志之一。 采用热预弯，可减少残余应力和矫直噪音。 第*页 共27 页 * 图4 采用万能轧机轧制钢轨 第*页 共 27 页 * 图5 钢轨热预弯 第*页 共 27 页 * 图6 钢轨热预弯 第*页 共 27 页 * 图7 钢轨平立复合矫直 第*页 共 27 页 * 图8 激光辅助四面液压矫直 第*页 共 27 页 * 3）钢轨质量检测 质量检测一般采用集中布置，包括平直度激光自动检测；涡流探伤；超声波探伤；表面质量在线肉眼检查等。 图9 钢轨平直度激光自动检测 第*页 共 页 * 鞍钢已于2002年底引进国外先进设备和技术，完成了炉外精炼、真空脱气、大方坯连铸和万能法轧制钢轨的技术改造，并已初步具备了生产50m长定尺钢轨的条件。 攀钢已于2003年底完成了钢轨连铸生产和精加工的技术改造，2004年底完成了万能法轧制生产长定尺钢轨的技术改造，现可以生产100m长定尺钢轨。 包钢已于98年完成了轨钢精炼生产、02年完成了钢轨的精整改造，目前万能法轧制长定尺钢轨的技术改造正在进行之中。 综上所述，在钢轨生产设备硬件配置方面，鞍钢、攀钢已进入世界一流水平，包钢在今年年底也将达到国际先进水平。但是，真正生产出具有世界一流水平的钢轨，国内钢厂还有待努力。 1.2 与国外先进国家的差距 第*页 共 页 * 2 钢轨断面及长度 1865年美国首先用轧制方法生产工字型断面的钢轨。 我国钢轨生产大约是从1894年开始。1953年鞍钢生产43kg/m轨；1965年武钢生产43kg/m轨；1970年包钢生产50kg/m轨；1975年攀钢生产50kg/m轨。 世界多数国家出厂钢轨的长度约为12.5～36m。 长定尺钢轨生产的优点：提高生产效率和成材率；去掉钢轨端部存在的矫直和探伤盲区；减少钢轨焊接接头，提高钢轨使用的安全性及平顺性。 第*页 共 页 * 国别 钢轨断面单重(kg/m) 钢轨长度（m） 美国 AREA115(57 kg/m)、AREA119(60 kg/m)、AREA132(65 kg/m)、AREA133(66 kg/m)、AREA136(68 kg/m)、AREA147(73 kg/m) 39ft(12m) 、78ft(24m)、82ft(25m) 俄罗斯 50、65、75 12.5、25 日本 30、37、40、50、60 25、50 法国 54、60 36、75（76） 德国 54、60 36、120 中国 37、38、43、50、60、75 12.5、25、50（100） 表1 钢轨断面和长度 国外钢轨的长度：德国120m，法国80m，日本50m。国内鞍钢已可生产50m钢轨，攀钢和包钢技术改造后可产100m。 3 现代铁路对钢轨的基本要求 客运专线及高速铁路对钢轨的要求可以归纳为高的安全性、高的平直度以及高的几何尺寸精度等方面，在欧洲钢轨标准以及起草的暂行技术条件中有充分的体现。高的安全性不仅反映在要求钢质洁净、表面无