Деловая слава России


Новости



МЕЖОТРАСЛЕВОЙ АЛЬМАНАХ

Свежий номер альманаха, Архив номеров, Подписка на альманах, Реклама в альманахе, Контакты


АКТУАЛЬНАЯ ТЕМА



Опрос

Нужно ли стремиться вернуть в Россию учёных, уехавших жить и работать за границу?
Да, не стоит упускать умных и талантливых людей
Скорее да, но вряд ли наше государство сможет обеспечить им заграничный уровень жизни
Скорее нет, лучше обеспечить хорошие условия тем, что ещё не уехали
Нет, лучше вложить средства в воспитание и развитие молодых учёных
Другое








Деловая слава России » Промышленность » Технологии производства рельсов

Промышленность, Межотраслевой альманах: Технологии производства рельсов - 26-04-2012, 20:36

 

Леонид Андреевич СМИРНОВ
генеральный директор ОАО «Уральский институт металлов»

Анатолий Андреевич ДЕРЯБИН

исполнительный директор Центра проблем транспортного металла ОАО «Уральский институт металлов»,

Алина Борисовна ДОБУЖСКАЯ
заведующая лабораторией ОАО «Уральский институт металлов»

 

ПОВЫШАЕТСЯ КАЧЕСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ РЕЛЬСОВ В РОССИИ

 

Россия занимает одно из ведущих мест в мире по объему производства рельсов, по количеству разработок и исследований, направленных на повышение их качества. Причем все производство рельсов сосредоточено в Урало-Сибирском регионе на предприятиях ОАО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (ЕВРАЗ НТМК) и ОАО «ЕВРАЗ Объединенный Западносибирский металлургический комбинат» (ЕВРАЗ ЗСМК), входящих в структуру ООО «ЕвразХолдинг».

 

 

Железнодорожные перевозки преобладают (85%) в транспортной системе России. Рельсы являются основным элементом верхнего строения пути, который в значительной степени определяет безопасность движения. Начиная с 60-х годов прошлого века проблема повышения качества рельсов является одним из основных направлений деятельности Уральского института металлов. К этому времени относится крупное достижение в области теории и практики производства рельсов – разработка и внедрение на НТМК с активным участием института объемной закалки рельсов в масле, что привело почти к двукратному повышению их эксплуатационной стойкости.



В 1966 году в России были выпущены первые в мире закаленные рельсы, которые надолго стали эталоном высокого качества. В 1967 году эта работа удостоена Государственной премии СССР. В 60–80-е годы после внедрения технологии закалки отечественные рельсы превосходили по качеству многие зарубежные аналоги. В последующие годы приоритетным направлением увеличения стойкости рельсов были работы по использованию комплексных раскислителей, содержащих модифицирующие и легирующие элементы. В УИМ проведен большой комплекс работ по исследованию влияния микролегирования стали ванадием, титаном, цирконием, алюминием на микроструктуру и свойства рельсов. На основе проведенных исследований были конкретизированы принципы модифицирования и микролегирования рельсовой стали и разработаны технологические приемы их реализации.


Институт является родоначальником использования ванадия, в том числе и ванадия с азотом, для микролегирования сталей транспортного назначения. В настоящее время все российские рельсы производятся из стали с ванадием. Впервые показано, что при низком содержании общего кислорода в рельсовой стали ванадий одновременно повышает как прочностные, так и пластические свойства рельсов, и его содержание можно увеличить до 0,07-0,10%. Наличие ванадия можно по праву считать национальным признаком российских рельсов.

 


Внедрение комплексных раскислителей, содержащих одновременно модифицирующие и легирующие элементы, позволило на 25-30% повысить эксплуатационную надежность термоупрочненных рельсов на железных дорогах страны и организовать в СССР массовое производство рельсов I группы качества по ГОСТ 24182-80. Результаты этой работы, в которой принимали участие комбинаты- производители рельсов, УИМ, УкрНИИМет, ВНИИЖТ в 1986 году, отмечены премией Совета Министров СССР.

 


В конце XX века ведущие зарубежные производители рельсов (Япония, Франция, Австрия) провели коренную реконструкцию рельсового производства, в результате чего эксплуатационная стойкость их рельсов стала заметно выше, чем отечественных. Однако в последнее десятилетие благодаря усилиям инженеров предприятий и ученых нашего института и ВНИИЖТ это отставание в значительной степени ликвидировано. Отечественные производители рельсов практически вышли на мировой технический уровень по выплавке стали. В настоящее время рельсы в России производятся только из непрерывнолитых заготовок вакуумированной кислородно-конвертерной стали (ОАО «ЕВРАЗ НТМК») или электростали («ЕВРАЗ ЗСМК»).


 

За счет повышения качества рельсовой стали заметно снизилась пораженность рельсов в пути дефектами контактно-усталостного происхождения. Об этом объективно свидетельствуют результаты полигонных испытаний последних опытных и сертификационных партий рельсов на Экспериментальном кольце ВНИИЖТ, которые показали повышение как 80%-го ресурса работоспособности рельсов до 725-1100 миллионов тонн брутто, так и наработки до выхода из строя первого рельса по дефектам контактно-усталостного происхождения, приблизившись к показателям для лучших зарубежных рельсов. Это также подтверждают и результаты ежегодного анализа отказов рельсов в пути.

 


На основе внедрения совместных разработок комбинатов и институтов сейчас в России в массовом масштабе производятся рельсы повышенного качества:
• низкотемпературной надежности, предназначенные для эксплуатации при отрицательных климатических температурах (ниже -50оС)

• повышенной износостойкости и контактной выносливости для кривых участков пути

• повышенной прямолинейности для скоростного совмещенного движения


 

Официальным признанием со стороны ОАО «РЖД» факта повышения эксплуатационной стойкости и надежности отечественных рельсов явились новые «Условия гарантии на рельсы для РЖД», которые утверждены в 2010 году, в которых норма гарантийной наработки рельсов увеличена в 1,5-2,0 раза. В 2009 году за разработку и внедрение комплексной технологии производства рельсов нового поколения повышенной эксплуатационной стойкости из электростали коллективу сотрудников ОАО «НКМК», ОАО «УИМ», ОАО «ВНИИЖТ» и ОАО «РЖД» присуждена премия Правительства Российской Федерации в области науки и техники.

 


Однако качество отечественных рельсов пока не в полной мере удовлетворяет требованиям ОАО «РЖД», в особенности для высокоскоростного движения. Именно по этой причине компания вынуждена приобретать японские рельсы для высокоскоростной магистрали С-Петербург – Москва. В России, в отличие от других стран, нет четкого разграничения путей для грузовых и пассажирских перевозок. У нас реализуется в основном скоростное совмещенное движение грузовых и пассажирских поездов на одних и тех же путях, и это выдвигает высокие требования одновременно как к контактноусталостной выносливости рельсов, так и их прямолинейности. Причем приоритет на РЖД отдается грузовым перевозкам, которые приносят больший доход, чем пассажирские  перевозки. Однако в последние годы эта исторически сложившаяся ситуация начинает меняться и делается уклон на строительство железных дорог для скоростного и высокоскоростного движения.



Стратегическая программа развития железнодорожного транспорта России до 2030 года предусматривает строительство более 20 тысяч километров новых дорог, создание скоростных и высокоскоростных пассажирских линий, а также существенное повышение объемов грузоперевозок. Для решения этих задач необходимо как увеличение объемов производства рельсов, так и коренное повышение их качества. Настало время, когда металлургическая промышленность должна освоить производство рельсов, скорость движения по которым могла бы достигать 200…350 км/ч. Для уменьшения количества сварных стыков, которые являются наиболее слабым местом бесстыкового железнодорожного пути, необходимо перейти от использования рельсов длиной 25 м, выпускаемых нашими заводами, к рельсам длиной 50-100 м.

 

 

Производство длинномерных рельсов является мировой тенденцией и освоено на многих зарубежных заводах, где длина выпускаемых рельсов достигла 100-150 м. Чтобы удовлетворить потребности ОАО «РЖД» в длинномерных рельсах высшего, мирового уровня качества, в настоящее время проводится коренная реконструкция рельсового производства на предприятиях ЕвразХолдинга. Для этого при ведущей роли института было разработано комплексное технологическое задание для ОАО «НТМК». Завершение реконструкции позволит уменьшить, но не ликвидировать дефицит в высококачественных рельсах, потребность в которых на период 2015-2030 годов в целом по России оценивается на уровне 1,6-1,7 миллионов тонн в год.



В сложившейся ситуации дефицита рельсов высшего качества УК «Мечел» приняла решение о строительстве на ОАО «Челябинский металлургический комбинат» нового рельсобалочного цеха мощностью 1,0-1,1 миллиона тонн проката в год, в том числе 560 тысяч тонн 100-метровых рельсов. В настоящее время на комбинате по контракту с фирмой «DANIELI» вводятся новые мощности по сталеплавильному производству и строится рельсобалочный цех.

 


Для отражения в нормативной документации достигнутого уровня повышения качества отечественных рельсов и перспективных требований, которые будут предъявляться к ним после реконструкции рельсового производства на предприятиях ЕвразХолдинга и строительства РБЦ на ОАО «ЧМК», в рамках национального технического комитета по стандартизации ТК 367, функционирующего на базе института, разработан проект нового российского стандарта на рельсы. Процедура его согласования разработчиками: ОАО «УИМ», ОАО «ВНИИЖТ», ОАО «НТМК», ОАО «НКМК», Имет имени А.А. Байкова РАН, ФГУП «НИИ мостов», ООО «ЕвразХолдинг» завершена, и введение нового стандарта планируется с 1 января 2013 года.



Проект нового национального стандарта достаточно полно гармонизирован с Евростандартом EN 13674-1:2011 – самым жестким зарубежным стандартом, но является не эквивалентным ему. По ряду показателей качества новый стандарт предъявляет повышенные требования к качеству отечественных рельсов с учетом условий их эксплуатации на российских железных дорогах, которые проходят через климатические зоны, где температуры зимой достигают минус 40-50 C0. Новый российский стандарт на рельсы будет одним из самых современных.

 


В настоящее время все работы института по повышению качества рельсов связаны с реконструкцией и освоением нового рельсового производства. Совместно с ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» разработана технология модифицирования рельсовой стали барием, позволяющая повысить пластичность и эксплуатационную стойкость рельсов. Разработана новая технология правки рельсов, обеспечивающая существенное повышение прямолинейности рельсов и определившая конструктивные особенности горизонтальной роликоправильной машины в новом роликоправильном комплексе для ОАО «ЕВРАЗ НТМК» и ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». В конце 2011 года при участии института этот комплекс введен в строй на ОАО «ЕВРАЗ НТМК», где проводится отработка технологии правки.

 


Важным направлением исследований является разработка нового экологически чистого способа дифференцированного термоупрочнения рельсов воздухом управляемой влажности взамен существующей объемной закалки в масле, которая проводится институтом совместно с ОАО «ЕВРАЗ НТМК» и ООО НПП «Томская электронная компания». Данный способ термообработки выгодно отличается от применяемого за рубежом и запланированного к внедрению на ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» способа закалки воздухом, так как позволит термоупрочнять рельсы не только из стали, легированной хромом, но и из углеродистой стали, используемой в настоящее время при объемной закалке в масле. При этом обеспечивается выполнение требований к рельсам разных категорий прочности, вплоть до требований к рельсам повышенной износостойкости и контактно-усталостной прочности.

 


С целью существенного повышения долговечности и надежности рельсов разработан химический состав среднеуглеродистой легированной стали бейнитного класса и технология производства из нее рельсов. Опытные рельсы, произведенные на ОАО «ЕВРАЗ НТМК», имеют высокую прочность, пластичность и ударную вязкость, значительно превышающие значения этих характеристик для рельсов из обычно применяемой углеродистой стали перлитного класса. Такой комплекс свойств в сочетании с высоким пределом выносливости позволит увеличить стойкость рельсов при эксплуатации в условиях повышенных нагрузок, в кривых малого радиуса и в случае опасности образования термомеханичеких повреждений. По величине ударной вязкости такие рельсы также удовлетворяют требованиям к рельсам низкотемпературной надежности.



Завершение реконструкции рельсового производства на ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» и ОАО «ЕВРАЗ НТМК» и его создание на ОАО «ЧМК», в которых институт принимает участие, приведут к внедрению новых технологий на тех участках, на которых имело место отставаниеотечественной промышленности. В результате в России через год-два произойдет коренное улучшение качества рельсов, которые будут отвечать требованиям передовых зарубежных стандартов и мировому уровню качества, что позволит отказаться от импорта зарубежных рельсов.

 

Другие новости по теме:


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.


АКТУАЛЬНО:

Анонсы

Календарь событий:

«    Апрель 2020    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30