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            鋼軌熱軋制控制鋼軌生產表面缺陷的方法

            時間:2019-07-04 11:48作者:曼切
            本文導讀:這是一篇關于鋼軌熱軋制控制鋼軌生產表面缺陷的方法的文章,鋼軌是鐵路運輸的基礎, 其質量的好壞直接關系到鐵路運輸的安全、平穩與高效。在當前鐵路運輸高速、重載的發展趨勢下, 對鋼軌各項質量指標也提出了更高的要求。

              摘    要: 本文結合生產實際經驗, 對鋼軌生產中經常出現的表面質量缺陷及其成因進行了分析, 對影響鋼軌合格率的主要缺陷, 如軌頭下磕傷、周期性軋痕等進行了探討。通過生產實踐和結合其他企業的生產經驗, 提出了相關的工藝改進措施, 消除了質量缺陷, 滿足了鋼軌生產的質量要求。

              關鍵詞: 鋼軌生產; 表面缺陷; 分析與改進;

              鋼軌是鐵路運輸的基礎, 其質量的好壞直接關系到鐵路運輸的安全、平穩與高效。在當前鐵路運輸高速、重載的發展趨勢下, 對鋼軌各項質量指標也提出了更高的要求。但鋼軌生產是一個復雜的過程, 需要經過精煉、除鱗、軋制、矯直等多道生產工序, 任何一道工序或是工藝指標出現偏差, 都會對鋼軌的表面質量產生影響。

              1、 鋼軌表面質量缺陷及成因分析

              鋼軌表面質量缺陷復雜多樣, 成因也各不相同, 總的來說主要與軋制磨損有關。

              (1) 鋼軌軌底或塌面等部位周期性軋痕。該缺陷產生主要是由于萬能軋機初軋 (UR) 頭部和精軋 (UF) 底部立棍粘黏鐵皮所致。立棍粘黏的鐵皮會在一定程度上改變軋輥原本規則的圓柱幾何形狀, 使粘黏鐵皮處出現凸起, 在巨大的軋制力作用下, 伴隨著立棍的不斷轉動, 鐵皮也隨之作用于軌坯接觸面, 繼而造成鋼軌軌底、塌面或者是鋼軌腿內側等部位出現周期性軋痕。

              (2) 軌頭下側磕傷。該缺陷主要是由于UF出口輥道和導衛高度設置不合理所致, UF扣頭以致軌頭通過出口輥道時與導衛發生磕碰。消除該缺陷問題需要對UF出口導衛高度合理調整, 以避免鋼軌導出時發生磕傷或劃傷。

              (3) 鋼軌下腿內側周期性軋疤。該缺陷問題由UF水平輥內側兩斜度圓弧處粘鋼所致, 隨著軋輥的轉動, 水平輥粘鋼部位也會周期性地作用于鋼坯表面, 繼而在鋼軌下腿內側形成周期性軋疤。

              (4) 鋼軌踏面軋痕。缺陷產生原因是由于開坯機軋輥孔型磨損所致。

              (5) 鋼軌腰部軋疤。產生原因為開坯機衛板粘鐵皮。

              (6) 鋼軌下腹腔劃傷。原因為UF出口導衛設置過高, 導致出鋼時鋼軌下腹腔與出口導衛不斷發生摩擦, 造成鋼軌下腹腔出現劃傷缺陷。

            鋼軌熱軋制控制鋼軌生產表面缺陷的方法

              (7) 鋼軌上腹腔出現打印壓痕。該缺陷是由于打印盤角度和位置調整不當所致, 打印壓痕位于打印字符位置, 可通過調整打印盤角度和位置予以解決。

              (8) 軌頭下顎周期性凸起。為U1/U2水平輥操作側R圓弧處粘鋼所致, 使R圓弧處表面粗糙, 隨著水平輥的不斷轉動, 導致軌頭下顎周期性凸起。

              (9) 軌底劃傷。由于預彎小車預彎曲線設置不良, 鋼軌軋制時軌底不斷與冷床預彎小車處產生摩擦, 繼而造成軌底劃傷。

              (10) 軌頭側面及軌底上表面矯痕。軌頭側面矯痕是由于立矯孔型磨損所致, 矯直時軌頭側面受力不均因而產生矯痕;軌底上表面矯痕是由于立矯槽不均勻磨損, 導致輥槽出現溝或臺, 導致矯直時鋼軌表面產生矯痕。

              (11) 鋼軌頭部側面軋疤。萬能軋機精軋 (UF) 孔型頭部拉鐵絲, 易導致軌頭側面產生軋疤。

              2 、鋼軌熱軋制控制鋼軌生產表面缺陷的方法

              通過對鋼軌表面各類缺陷問題的原因分析, 發現鋼軌生產表面缺主要與立輥、水平輥粘鋼, 機構調整不當有關。通過優化孔型設計, 合理調整軋機參數等措施, 可有效改善軋輥工作面狀況, 消除各類缺陷, 從而提高了成品鋼軌的表面質量。

              (1) 改進BD2、CCS軋輥冷卻水系統。軋輥粘連鐵皮很大一部分原因是由于軋輥冷卻不良所致, 在軋制的高溫、高壓下易使鐵皮粘于軋輥上。為此, 可對BD2軋機冷卻水管路進行改進, 通過增大冷卻面積以及冷卻水水壓, 提高全線軋輥冷卻水對軋輥冷卻效果;同時, 還可在CCS軋機的換輥小車中增加下軋輥冷卻水管, 通過這些措施改善軋輥工作面狀況, 減輕了軋輥上鐵皮的粘連。

              (2) 定期修磨軋輥。BD2軋輥嚴重磨損后, 軋輥表面會變的粗糙, 或者是產生深淺不一的橫向溝痕, 這些都會使鋼軌踏面成批次地產生軋痕缺陷。為了防止因軋輥磨損而造成的鋼軌表面軋痕, 必須在日常生產中定期對軋輥和成品鋼軌進行檢查, 如發現軋輥表面磨損嚴重, 則必須進行換輥和修復;每生產3~5支鋼軌則必須對其表面質量進行檢查, 如發現有相同缺陷問題的, 則必須檢查軋輥表面狀況。此外, 將BD軋輥改用為鑄鐵軋輥, 提高了軋輥的耐磨性。

              (3) BD2衛板的改進。BD2軋機衛板頭底磨損不一致, 易造成軋制過程中衛板粘鐵皮, 部分掉落的鐵皮經過軋制碾壓還會使鋼軌表面形成軋疤缺陷。為此, 可對BD2衛板進行改進, 在出口處增加滑動小輪, 使鋼軌與導板間原有的滑動摩擦變為滾動摩擦, 降低了接觸面的摩擦系數;此外, 對BD導衛部分接觸面進行硬化處理也是降低導板磨損, 延長導板壽命的可行辦法, 可有效減少粘鐵皮的現象, 防止軋疤缺陷的產生。

              (4) 軋機軋制參數的優化。軋機進鋼的瞬間, 鋼軌撞擊軋輥, 鋼軌與導衛的摩擦等都是由于軋機機架參數設置不合理所致。針對此類問題, 可通過優化軋機參數, 調整鋼軌斷面尺寸的辦法予以解決。對鋼軌斷面尺寸調整時還要兼顧出入鋼的狀態, 合理調整軋機頭部和底部立棍的壓下量, 避免鋼軌咬入時與軋輥發生撞擊;萬能導衛也要嚴格按標準調整, 避免鋼軌與導衛板的撞擊和磨損。

              (5) 改善除鱗, 減少氧化鐵皮的帶入。氧化鐵皮是造成鋼軌表面缺陷的重要原因, 對此應在鋼軌各軋制工序前通過提高水壓等措施, 加強對軌坯的除鱗處理。包括BD前除磷, 萬能前除磷, uf前除磷等, 改善以上工序除鱗效果, 從而減少氧化鐵皮對鋼軌表面質量的影響。

              (6) 軋材質的改進。改進軋輥材質也是消除鋼軌表面質量的重要技術手段。例如攀鋼研制的實用新型消除鋼軌上腰部軋疤缺陷的軋輥, 包括上、下水平輥。由于上水平輥直徑大于下水平輥, 也就使得上水平輥可以存儲更多的熱量, 在冷卻水聚集于上軌腰部時, 上軌腰仍能保持與下軌腰相同的溫度, 從而避免因溫度失衡而造成的出鋼上翹。此外還可通過加裝軋輥加熱設備來保持上下水平輥的溫度均衡, 減少差值波動。

              參考文獻

              [1]陳沅, 郭利宏.降低時速250km百米鋼軌表面缺陷的研究[J].包鋼科技, 2010, 36 (s1) :21-24.
              [2]王曉霞.50kg/m U71Mn鋼軌表面缺陷分析[J].理化檢驗:物理分冊, 1993 (03) :44-46.

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