Совершенствование технологии разливки рельсовой стали в изложницы и на МНЛЗ

• Автор: Дементьев, Валерий Петрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 127 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

I. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Развитие производства железнодорожных рельсов

1.2. Влияние процессов кристаллизации стали на качество стали и дефекты рельсового металла

1.3. Влияние технологических параметров на качество железнодорожных рельсов

1.3.1. Влияние конструкции изложниц на качество поверхности проката

1.3.2. Структурные особенности непрерывнолитых заготовок

1.3.3. Влияние оптимального состава шлакообразующей смеси ШОС для разливки рельсовой стали на МНЛЗ Выводы и постановка задач исследования

И. Исследование процессов разливки рельсовой стали в изложницы и на МИЛЗ

2.1. Выбор рациональных параметров конструкции изложниц и надставок, а также защита дна изложниц пробками различной конфигурации
2.1.1. Изучение механизма возникновения внеосевой химической неоднородности в стальном слитке
2.1.2. Влияние формы донной части изложницы на разбрызгивание струи при открытии стопора
2.1.3. Изучение влияния конусности утеплителя на качество поверхности слитка
2.1.4. Изменение конструкции утеплительных надставок
2.1.5. Выбор материала для футеровки утеплительных надставок
2.1.6. Изучение влияния толщины стенок изложниц на скорость затвердевания слитков
2.1.7. Влияние смазки изложниц на качество поверхности слитков
2.1.8. Разработка теплоизолирующих смесей для утепления слитков рельсовой стали
2.2. Оптимизация и выбор температурноскоростных режимов разливки рельсовой стали на МНЛЗ
2.3. Разработка новых составов ШОС для разливки рельсовой стали на МНЛЗ
Выводы к главе II III. Изучение качества рельсовой электростали и техникоэкономические показатели производства рельсов из электростали
3.1. Изучение ликвации элементов в НЛЗ и рельсовом профиле
3.2. Разработка схемы контроля для глубокого изучения качественных показателей рельсовой электростали
3.3. Качество рельсовой электростали
3.4. Экономическая эффективность использования рельсов из электростали
Выводы к главе III
Заключение
Список использованных источников


Повышение на ряде направлений скорости движения пассажирских поездов до 0 км/ч требует получения рельсов повышенной прямолинейности, а увеличение грузонапряженности перевозок - производства рельсов с повышенной износостойкостью при твердости 0-0 НВ на основе бейнита и троостита отпуска, для чего будут разрабатываться новые марки рельсовой стали. Другим немаловажным направлением производства является снижение уровня остаточных напряжений в термообработанных рельсах, для чего будет внедряться так называемая «безмоментная» правка. Ожидается, что при переходе на непрерывную разливку рельсовой стали снизится химическая неоднородность стали, улучшится ее макроструктура. Для получения чистой по неметаллическим включениям стали необходимо ее вакуумирование. Ближайшая тактическая задача металлургов и железнодорожников - повысить ресурс рельсов минимум в 1,5 раза и достичь пропуска по рельсам 1 млрд. Оценка стойкости железнодорожных рельсов новых марок, либо произведенных по новым технологиям проводится на Экспериментальном кольце ВНИИЖТ []. Полигонным испытаниям подвергаются опытные рельсы длиной либо ,5 м в количестве порядка штук или -метровые рельсы в количестве штук. За выход рельсов берется изъятие рельсов по дефектам (по классификации Руководящего технологического материала МПС) в количестве % от объема рельсов, уложенных в путь. В ряде случаев рельсы после вышеуказанного порога изъятия из пути продолжают испытания для более глубокого изучения причин возникновения дефектов, их динамики и т. Стойкость (работоспособность) железнодорожных рельсов определяется как металлургическим качеством, так и условиями эксплуатации железнодорожных рельсов. N s Q = 5 0. Тср - средний тоннаж, прошедший по рельсам, изъятым из пути, т. Величина I/Q характеризует надежность работы рельсов в пути (чем данное отношение больше, тем надежность выше). Повышение работоспособности железнодорожных рельсов напрямую связано с поиском и оптимизацией химического состава рельсовой стали [, , ]. Химический состав стали должен обеспечить высокую прочность, упругость и ударную вязкость при нормальных и низких температурах. В то же время сталь должна обладать высокой сопротивляемостью к истиранию и смятию. Химический анализ и механические свойства рельсовой стали, производимой в РФ, приведены в таблицах 1. CEN/TC6/VVG 4/9/2, стандарт Международного союза железных дорог UIC 0, национальные стандарты Японии JIC Е и JIC Е , Канады CNR -, Великобритании BS ) приведены в таблице 1. Механические свойства рельсов, регламентированные отечественными и зарубежными стандартами, определяются химическим составом стали (таблица 1. Механические свойства термически упрочненных рельсов в отечественном стандарте оцениваются по большему числу показателей по сравнению с зарубежными. По временному сопротивлению и пределу текучести нормы всех приведенных стандартов различаются незначительно. По величине относительного удлинения имеют преимущество рельсы зарубежного производства. В российский стандарт, в отличие от зарубежных, включены нормы по относительному сужению и ударной вязкости. Уникальным является включение в отечественный стандарт нормы низкотемпературных копровых испытаний при минус °С. В ряде зарубежных стандартов установлены предельные нормы содержания кислорода, азота и водорода. Влияние содержания газов в стали изучено и обобщено в работах [, , ]. Содержание водорода является критическим параметром в отношении возможности поражения рельсов флокенами [, , ], что справедливо при отсутствии операций проти-вофлокенной обработки. В РФ получила широкое распространение проти-вофлокенная обработка рельсов путем замедленного их охлаждения после прокатки в специальных термоизолированных коробах, что исключает использование вакууматоров []. Низкое содержание кислорода в стали определяет ее высокую чистоту по неметаллическим включениям. При этом в нашей стране принимаются дополнительные технологические мероприятия (глубокое раскисление металла и шлака в печи, модификация силикокальцием в ковше и др. Однако для получения требуемого низкого содержания водорода и кислорода в рельсовой стали необходимо вакуумирование. Норма предельного содержания азота вполне выполнима, но не обоснована, т. Оценка качества поверхности рельсов производится внешним осмотром. Осуществляется также макро- и микроконтроль готовых рельсов.