Выбор технологии прокатки рельсов
13. Выбор технологии прокатки рельсов
13.1. Анализ технологий и состава оборудования, используемых для производства рельсов за рубежом
Прокатка железнодорожных рельсов на современных зарубежных станах в настоящее время осуществляется в основном с применением универсальных клетей [11,12]. Такая технология предусматривает многократное прямое обжатие наиболее ответственных элементов профиля - головки и подошвы. На рис. 13.1 дано сравнение схемы деформации рельсового профиля в двухвалковых и четырехвалковых калибрах.
При прокатке в двухвалковых калибрах головка рельса не подвергается прямому обжатию по высоте рельса, вследствие чего металл головки имеет недостаточно плотную и довольно крупную зернистую структуру и обладает пониженными механическими свойствами по сравнению с рельсами, прокатанными в универсальных калибрах. Это особенно следует иметь ввиду при использовании непрерывнолитых заготовок, которые подвергаются меньшей вытяжке по сравнению со слитком.
При прокатке в универсальных калибрах сечение рельса остается симметричным относительно горизонтальной плоскости. Головка и подошва рельса при этом имеют почти одинаковую температуру. Рельсы, прокатанные с применением универсальных калибров, характеризуются мелкозернистой структурой, улучшенным качеством поверхности и повышенными механическими свойствами. Прокатка рельсов в универсальных клетях обеспечивает одновременную равномерную деформацию всего профиля четырьмя валками. Форма универсальных калибров гарантирует сохранение выпуклости головки рельса. При этом ходовая поверхность рельса, подвергаемая максимальной нагрузке при эксплуатации, обрабатывается под прямым давлением. Для ограничения ширины головки и подошвы рельса служит вспомогательная двухвалковая клеть с горизонтально расположенными валками.
Процесс прокатки рельсов на универсальном стане был разработан в 1964-68 гг. на заводе в г. Эйанже (Франция) фирмы Unimetal (ранее фирма Sacilor). Лицензии на процесс были проданы фирмам Shin Nippon Seitetsu (Япония), Broken Hill Proprietary (Австралия), ISCOR (ЮАР), Асо Minas (Бразилия) и др.
По этой технологии заготовка вначале прокатывается в одной-двух реверсивных двухвалковых клетях, а затем в двух-трех универсальных клетях ( из них 1-2 клети реверсивные, а чистовая клеть нереверсивная). До и после реверсивных клетей устанавливаются вспомогательные двухвалковые клети. Деформация в универсальных и вспомогательных клетях осуществляется в непрерывном режиме прокатки. Чистовая клеть обычно устанавливается отдельно, т.е. непрерывная прокатка в ней не предусматривается.
|
|
|
а |
Рис. 13.1. Схема деформации рельсового профиля: а - прокатка в двухвалковом калибре; б — прокатка в четырехвалковом калибре;
1 - заготовка;
2 - промежуточный профиль;
3 - готовый профиль
По существу известные способы прокатки рельсов с применением универсальных клетей отличаются типом клетей и калибров, а также порядком прокатки в трех последних проходах (рис. 13.2).
В качестве примера ниже приводится описание технологии и состава оборудования на рельсобалочном стане с универсальными клетями завода фирмы Nippon Kokan в Фукуяме (Япония). На этом стане прокатывают рельсы тяжелого типа - 50 и 60 кг/м из непрерывнолитой заготовки сечением 250x355 мм. Заготовка нагревается в печи с шагающими балками производительностью 150 т/ч. Стан имеет пять клетей, из которых две универсальные.