国内外钢轨及其技术标准讲解课件

国内外钢轨及其技术标准国内外钢轨及其技术标准1国内外钢轨的生产2钢轨断面及长度3现代铁路对钢轨的基本要求4国外钢轨标准简介5国内钢轨标准简介6严格执行标准保证钢轨质量第2页共27页2022年12月19日1国内外钢轨的生产第2页共27页2022年121国内外钢轨的生产

第3页共27页2022年12月19日钢轨的传统生产工艺大致可分为三个部分，即冶炼、轧制和精整。以前钢轨采用平炉冶炼、模铸以及采用孔型法轧制生产，无论是钢质的洁净性还是几何尺寸等均不够理想。现代钢轨生产工艺主要体现在精炼、精轧、精整、质量自动检测和长尺化生产等方面。钢轨的质量得到了大幅度的提高。1国内外钢轨的生产第3页共27页2022年12第4页共页2022年12月19日1）钢坯生产 现代化钢轨生产一般采用精炼和连铸工艺进行，工艺流程为：生铁脱硫预处理——氧气顶吹转炉冶炼——除渣处理——LF炉外精炼——真空脱气——连铸等。通过脱硫预处理、炉外精炼和真空脱气等先进设备和技术，使钢质洁净。采用连铸生产不仅提高金属收得率和成材率，更重要的是提高了铸坯的质量。1.1现代钢轨生产技术第4页共页2022年12月17日1.1现代钢轨生第5页共27页2022年12月19日图1钢坯冶炼和连铸系统

第5页共27页2022年12月17日图1钢坯冶炼第6页共27页2022年12月19日图2轨钢的转炉冶炼

第6页共27页2022年12月17日图2轨钢的第7页共27页2022年12月19日图3轨钢的四流方坯连铸第7页共27页2022年12月17日图3轨钢的第8页共27页2022年12月19日2)钢轨轧制、精整和质量检测钢轨轧制工艺流程为：连铸坯——步进式加热炉——高压水除鳞——万能轧机轧制——钢轨热预弯——复合矫直——平直度在线检测——涡流探伤——超声波探伤——外观检查——锯切，端头精加工——入库。步进式加热炉能使钢坯均匀加热；采用多级高压水除鳞，可以保证钢轨的表面质量；用万能轧制技术生产，是现代钢轨生产的标志之一。采用热预弯，可减少残余应力和矫直噪音。第8页共27页2022年12月17日2)钢轨轧制、第9页共27页2022年12月19日图4采用万能轧机轧制钢轨

第9页共27页2022年12月17日图4采用万能轧第10页共27页2022年12月19日图5钢轨热预弯

第10页共27页2022年12月17日图5钢轨第11页共27页2022年12月19日图6钢轨热预弯

第11页共27页2022年12月17日图6钢轨第12页共27页2022年12月19日图7钢轨平立复合矫直

第12页共27页2022年12月17日图7钢轨平第13页共27页2022年12月19日图8激光辅助四面液压矫直

第13页共27页2022年12月17日图8激光第14页共27页2022年12月19日3）钢轨质量检测质量检测一般采用集中布置，包括平直度激光自动检测；涡流探伤；超声波探伤；表面质量在线肉眼检查等。图9钢轨平直度激光自动检测

第14页共27页2022年12月17日3）钢轨质量检第15页共页2022年12月19日鞍钢已于2002年底引进国外先进设备和技术，完成了炉外精炼、真空脱气、大方坯连铸和万能法轧制钢轨的技术改造，并已初步具备了生产50m长定尺钢轨的条件。攀钢已于2003年底完成了钢轨连铸生产和精加工的技术改造，2004年底完成了万能法轧制生产长定尺钢轨的技术改造，现可以生产100m长定尺钢轨。包钢已于98年完成了轨钢精炼生产、02年完成了钢轨的精整改造，目前万能法轧制长定尺钢轨的技术改造正在进行之中。综上所述，在钢轨生产设备硬件配置方面，鞍钢、攀钢已进入世界一流水平，包钢在今年年底也将达到国际先进水平。但是，真正生产出具有世界一流水平的钢轨，国内钢厂还有待努力。

1.2与国外先进国家的差距第15页共页2022年12月17日鞍钢已于2002第16页共页2022年12月19日2钢轨断面及长度1865年美国首先用轧制方法生产工字型断面的钢轨。我国钢轨生产大约是从1894年开始。1953年鞍钢生产43kg/m轨；1965年武钢生产43kg/m轨；1970年包钢生产50kg/m轨；1975年攀钢生产50kg/m轨。世界多数国家出厂钢轨的长度约为12.5～36m。长定尺钢轨生产的优点：提高生产效率和成材率；去掉钢轨端部存在的矫直和探伤盲区；减少钢轨焊接接头，提高钢轨使用的安全性及平顺性。第16页共页2022年12月17日2钢轨断面及长第17页共页2022年12月19日国别钢轨断面单重(kg/m)钢轨长度（m）美国AREA115(57kg/m)、AREA119(60kg/m)、AREA132(65kg/m)、AREA133(66kg/m)、AREA136(68kg/m)、AREA147(73kg/m)39ft(12m)、78ft(24m)、82ft(25m)俄罗斯50、65、7512.5、25日本30、37、40、50、6025、50法国54、6036、75（76）德国54、6036、120中国37、38、43、50、60、7512.5、25、50（100）表1钢轨断面和长度

国外钢轨的长度：德国120m，法国80m，日本50m。国内鞍钢已可生产50m钢轨，攀钢和包钢技术改造后可产100m。第17页共页2022年12月17日国别钢轨断面单重3现代铁路对钢轨的基本要求客运专线及高速铁路对钢轨的要求可以归纳为高的安全性、高的平直度以及高的几何尺寸精度等方面，在欧洲钢轨标准以及起草的暂行技术条件中有充分的体现。高的安全性不仅反映在要求钢质洁净、表面无缺陷、低的轨底残余拉应力、优良的韧塑性及焊接性能等方面，还反映在便于生产、质量稳定和高可靠等方面。重载铁路对钢轨的要求主要体现在具有高的强度以提高其耐磨性、好的焊接性能等方面。第18页共页2022年12月19日3现代铁路对钢轨的基本要求客运专线及高速铁路对钢轨的要求可4国外主要钢轨标准简介1）美国AREMA技术条件2004修订版:AREMAManualforRailwayEngineering:SECTION2.1SPECIFICATIONSFORSTEELRAILS.2）前苏联/俄罗斯钢轨标准：ГOCT24182-80，ГOCT18267-82，ГOCTP51685-2000。3）日本钢轨标准：JISE1101，JISE1123，JISE1120—1994。第19页共页2022年12月19日4国外主要钢轨标准简介1）美国AREMA技术条件2004修4）国际铁路联盟：UIC860钢轨供货技术条件第八版（1986.7）,是流行较广的钢轨标准之一，许多国家在钢轨的国际采购招标中均使用这一标准。但由于国际铁路联盟工作重点发生变化，不再制定和修订钢轨标准，1986年制定的钢轨标准显然不能满足铁路发展和冶金生产技术进步的要求。第20页共页2022年12月19日4）国际铁路联盟：UIC860钢轨供货技术条件第八版（195）欧洲钢轨标准：prEN13674-1：2002（E）[Railwayapplications-TrackRail-Part1Vignolerailwayrails46kg/mandabove]。1994年11月提出初稿，1996年2月提出第二稿，1998年第三稿面世，2000年确定了标准号，2002年提出了最终审查稿。该标准全面反映了高速铁路对钢轨的要求，是当今世界上最先进、最严格的标准之一。在标准范围中明确规定了该技术条件适用于高速铁路。第21页共页5）欧洲钢轨标准：prEN13674-1：2002（E）[6）prEN13674-2:2003(E)《与46kg/m及以上T型钢轨》本标准规定了欧洲铁路用道岔钢轨的有关要求6）prEN13674-2:2003(E)《与46kg/m5国内钢轨标准简介1）《TB/T2344-2003：43kg/m~75kg/m热轧钢轨订货技术条件》适用于既有线热轧钢轨。该标准以欧洲钢轨标准为采标对象，兼顾到目前我国钢轨生产厂正在进行技术改造的的实际情况而制定。有的指标低于《250km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》。第23页共页2022年12月19日5国内钢轨标准简介1）《TB/T2344-2003：43k第24页共页2022年12月19日2）《TB/T2635-2004:热处理钢轨技术条件》适用于既有线热处理钢轨。3）《250km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》（铁科技函[2005]298号）适用于新建250km/h客运专线。该技术条件以欧洲钢轨标准为采标对象，采用欧洲标准中规定的B级平直度及几何尺寸的要求，并在试验方法等方面兼顾国内习惯。第24页共页2022年12月17日2）《TB/T24）《350km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》（铁科技[2004]120号）

适用于新建350km/h客运专线。该技术条件以欧洲钢轨标准为采标对象，采用欧洲标准中规定的A级平直度及几何尺寸的要求（为顶极标准），并在试验方法等方面兼顾国内习惯。5）《客运专线60AT钢轨暂行技术条件》（铁科技函[2005]101号）

适用于新建客运专线。该标准以欧洲道岔钢轨标准为采标对象，结合国内钢种以及试验方法等方面的国内习惯。第25页共页4）《350km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》（第26页共页6）《250km/h和350km/h客运专线钢轨检验验收暂行标准》（铁建设函[2005]402号）等。适用于客运专线钢轨的用户检验2022年12月19日第26页共页6）《250km/h和350km/h客6严格执行标准保证钢轨质量1）根据铁路的不同需要采用不同等级的钢轨技术条件；2）在生产、采购和使用中应严格执行标准；3）不断提高钢轨生产和使用水平，保证铁路安全运行延长钢轨使用寿命。第27页共27页2022年12月19日6严格执行标准保证钢轨质量1）根据铁路的不同需要采用不同国内外钢轨及其技术标准国内外钢轨及其技术标准1国内外钢轨的生产2钢轨断面及长度3现代铁路对钢轨的基本要求4国外钢轨标准简介5国内钢轨标准简介6严格执行标准保证钢轨质量第29页共27页2022年12月19日1国内外钢轨的生产第2页共27页2022年121国内外钢轨的生产

第30页共27页2022年12月19日钢轨的传统生产工艺大致可分为三个部分，即冶炼、轧制和精整。以前钢轨采用平炉冶炼、模铸以及采用孔型法轧制生产，无论是钢质的洁净性还是几何尺寸等均不够理想。现代钢轨生产工艺主要体现在精炼、精轧、精整、质量自动检测和长尺化生产等方面。钢轨的质量得到了大幅度的提高。1国内外钢轨的生产第3页共27页2022年12第31页共页2022年12月19日1）钢坯生产 现代化钢轨生产一般采用精炼和连铸工艺进行，工艺流程为：生铁脱硫预处理——氧气顶吹转炉冶炼——除渣处理——LF炉外精炼——真空脱气——连铸等。通过脱硫预处理、炉外精炼和真空脱气等先进设备和技术，使钢质洁净。采用连铸生产不仅提高金属收得率和成材率，更重要的是提高了铸坯的质量。1.1现代钢轨生产技术第4页共页2022年12月17日1.1现代钢轨生第32页共27页2022年12月19日图1钢坯冶炼和连铸系统

第5页共27页2022年12月17日图1钢坯冶炼第33页共27页2022年12月19日图2轨钢的转炉冶炼

第6页共27页2022年12月17日图2轨钢的第34页共27页2022年12月19日图3轨钢的四流方坯连铸第7页共27页2022年12月17日图3轨钢的第35页共27页2022年12月19日2)钢轨轧制、精整和质量检测钢轨轧制工艺流程为：连铸坯——步进式加热炉——高压水除鳞——万能轧机轧制——钢轨热预弯——复合矫直——平直度在线检测——涡流探伤——超声波探伤——外观检查——锯切，端头精加工——入库。步进式加热炉能使钢坯均匀加热；采用多级高压水除鳞，可以保证钢轨的表面质量；用万能轧制技术生产，是现代钢轨生产的标志之一。采用热预弯，可减少残余应力和矫直噪音。第8页共27页2022年12月17日2)钢轨轧制、第36页共27页2022年12月19日图4采用万能轧机轧制钢轨

第9页共27页2022年12月17日图4采用万能轧第37页共27页2022年12月19日图5钢轨热预弯

第10页共27页2022年12月17日图5钢轨第38页共27页2022年12月19日图6钢轨热预弯

第11页共27页2022年12月17日图6钢轨第39页共27页2022年12月19日图7钢轨平立复合矫直

第12页共27页2022年12月17日图7钢轨平第40页共27页2022年12月19日图8激光辅助四面液压矫直

第13页共27页2022年12月17日图8激光第41页共27页2022年12月19日3）钢轨质量检测质量检测一般采用集中布置，包括平直度激光自动检测；涡流探伤；超声波探伤；表面质量在线肉眼检查等。图9钢轨平直度激光自动检测

第14页共27页2022年12月17日3）钢轨质量检第42页共页2022年12月19日鞍钢已于2002年底引进国外先进设备和技术，完成了炉外精炼、真空脱气、大方坯连铸和万能法轧制钢轨的技术改造，并已初步具备了生产50m长定尺钢轨的条件。攀钢已于2003年底完成了钢轨连铸生产和精加工的技术改造，2004年底完成了万能法轧制生产长定尺钢轨的技术改造，现可以生产100m长定尺钢轨。包钢已于98年完成了轨钢精炼生产、02年完成了钢轨的精整改造，目前万能法轧制长定尺钢轨的技术改造正在进行之中。综上所述，在钢轨生产设备硬件配置方面，鞍钢、攀钢已进入世界一流水平，包钢在今年年底也将达到国际先进水平。但是，真正生产出具有世界一流水平的钢轨，国内钢厂还有待努力。

1.2与国外先进国家的差距第15页共页2022年12月17日鞍钢已于2002第43页共页2022年12月19日2钢轨断面及长度1865年美国首先用轧制方法生产工字型断面的钢轨。我国钢轨生产大约是从1894年开始。1953年鞍钢生产43kg/m轨；1965年武钢生产43kg/m轨；1970年包钢生产50kg/m轨；1975年攀钢生产50kg/m轨。世界多数国家出厂钢轨的长度约为12.5～36m。长定尺钢轨生产的优点：提高生产效率和成材率；去掉钢轨端部存在的矫直和探伤盲区；减少钢轨焊接接头，提高钢轨使用的安全性及平顺性。第16页共页2022年12月17日2钢轨断面及长第44页共页2022年12月19日国别钢轨断面单重(kg/m)钢轨长度（m）美国AREA115(57kg/m)、AREA119(60kg/m)、AREA132(65kg/m)、AREA133(66kg/m)、AREA136(68kg/m)、AREA147(73kg/m)39ft(12m)、78ft(24m)、82ft(25m)俄罗斯50、65、7512.5、25日本30、37、40、50、6025、50法国54、6036、75（76）德国54、6036、120中国37、38、43、50、60、7512.5、25、50（100）表1钢轨断面和长度

国外钢轨的长度：德国120m，法国80m，日本50m。国内鞍钢已可生产50m钢轨，攀钢和包钢技术改造后可产100m。第17页共页2022年12月17日国别钢轨断面单重3现代铁路对钢轨的基本要求客运专线及高速铁路对钢轨的要求可以归纳为高的安全性、高的平直度以及高的几何尺寸精度等方面，在欧洲钢轨标准以及起草的暂行技术条件中有充分的体现。高的安全性不仅反映在要求钢质洁净、表面无缺陷、低的轨底残余拉应力、优良的韧塑性及焊接性能等方面，还反映在便于生产、质量稳定和高可靠等方面。重载铁路对钢轨的要求主要体现在具有高的强度以提高其耐磨性、好的焊接性能等方面。第45页共页2022年12月19日3现代铁路对钢轨的基本要求客运专线及高速铁路对钢轨的要求可4国外主要钢轨标准简介1）美国AREMA技术条件2004修订版:AREMAManualforRailwayEngineering:SECTION2.1SPECIFICATIONSFORSTEELRAILS.2）前苏联/俄罗斯钢轨标准：ГOCT24182-80，ГOCT18267-82，ГOCTP51685-2000。3）日本钢轨标准：JISE1101，JISE1123，JISE1120—1994。第46页共页2022年12月19日4国外主要钢轨标准简介1）美国AREMA技术条件2004修4）国际铁路联盟：UIC860钢轨供货技术条件第八版（1986.7）,是流行较广的钢轨标准之一，许多国家在钢轨的国际采购招标中均使用这一标准。但由于国际铁路联盟工作重点发生变化，不再制定和修订钢轨标准，1986年制定的钢轨标准显然不能满足铁路发展和冶金生产技术进步的要求。第47页共页2022年12月19日4）国际铁路联盟：UIC860钢轨供货技术条件第八版（195）欧洲钢轨标准：prEN13674-1：2002（E）[Railwayapplications-TrackRail-Part1Vignolerailwayrails46kg/mandabove]。1994年11月提出初稿，1996年2月提出第二稿，1998年第三稿面世，2000年确定了标准号，2002年提出了最终审查稿。该标准全面反映了高速铁路对钢轨的要求，是当今世界上最先进、最严格的标准之一。在标准范围中明确规定了该技术条件适用于高速铁路。第48页共页5）欧洲钢轨标准：prEN13674-1：2002（E）[6）prEN13674-2:2003(E)《与46kg/m及以上T型钢轨》本标准规定了欧洲铁路用道岔钢轨的有关要求6）prEN13674-2:2003(E)《与46kg/m5国内钢轨标准简介1）《TB/T2344-2003：43kg/m~75kg/m热轧钢轨订货技术条件