ЦНИИчермет им. И.П. Бардина совместно с металлургическими предприятиями и производителем рельсов проработал технологические аспекты производства рельсов длиной 100 метров.

Производители рельсов предъявляют повышенные требования к качеству непрерывнолитых стальных заготовок: от этого зависит конкурентоспособность рельсов на российском и зарубежном рынке. При этом учитываются требования крупнейших заказчиков: РЖД и КТЖ (Казахстанские железные дороги). В рамках исполнения этих требований ЦНИИчермет им. И.П. Бардина совместно с одной из ведущих горно- металлургических компаний «Металлоинвест» провел масштабную работу по проработке технологических аспектов производства непрерывнолитых рельсовых заготовок и самих рельсов. Со стороны «Металлоинвеста» в работе участвовали специалисты металлургических предприятий, входящих в компании, – ОЭМК и «Уральская Сталь», со стороны производителя рельсов – Актюбинский рельсобалочный завод.

Перед экспертами была посттанутавлена задача: достигнуть высоких результатов по выходу годной непрерывнолитой заготовки и качественных 100-метровых рельсов. Решение этого вопроса помогает повысить пропускную способность и грузоподъемность железных дорог и соответствует мерам поддержки Минпромторгом России производителей железнодорожной продукции. В ходе исследования выявили основные дефекты при производстве рельсов, которые уменьшали выход годной продукции на 30%: бейнитно-мартенситные включения в шейке и головке рельса, несплошности и неметаллические включения. Изучили влияние технологических параметров выплавки и непрерывной разливки на качество непрерывнолитых заготовок и исследовали качество макро- и микроструктуры готовых рельсов. Также провели эксперименты по оценке влияния качества исходной заготовки на образование бейнитно- мартенситной структуры в рельсах, параметров прокатки и скорости охлаждения металла рельсов.

На основании полученных результатов была рекомендована оптимальная технология производства непрерывнолитых заготовок и прокатки рельсов. Были оптимизированы технологические параметры выплавки полупродукта в дуговой печи, определены материалы для раскисления стали и технологические параметры внепечной обработки стали, разработаны температурно-скоростные режимы непрерывной разливки, режимы вторичного охлаждения слитка, разработаны составы ассимилирующей шлакообразующей, рафинирующей и теплоизолирующей смесей, выданы рекомендации по оптимизации технологии проката рельсов.

Эту технологию опробовали в промышленных масштабах на плавках стали марки Э76Ф непрерывнолитых заготовок с контролем параметров на всех этапах производства. Исследование макроструктуры непрерывнолитых заготовок показало, что степень развития осевой химической неоднородности и центральной пористости соответствует требованиям технического задания. Под контролем и с учетом рекомендаций специалистов ЦНИИчермет им. И.П. Бардина провели прокатку этих заготовок на Актюбинском рельсобалочном заводе. Механические свойства и структура изготовленных рельсов марки Р65 категории ДТ 350 соответствовали принятым стандартам, выход годных рельсов повысился до 97,5–100%.

Также совместно с Новосибирским институтом инженеров железнодорожного транспорта были разработаны технологии сварки рельсов: качество металла сварного шва стало не уступать качеству металла рельса. Поставленные перед экспертами задачи были решены: рельсы соответствуют требованиям РЖД и Казахстанских железных дорог.



Денис Овчаренко, ЦНИИчермет им. И.П. Бардина

Фото института