100米重轨生产介绍

包钢百米高速重轨生产工艺
一、包钢的基本情况
1、包钢简介
包钢始建于1954年，地处我国北方内蒙古自治区境内，是中国大型钢铁生产企业之一和国内最大的稀土生产科研基地，拥有“包钢股份”和“包钢稀土”两个上市公司。

包钢具备年产钢、铁各1000万吨、商品坯材900万吨以上的生产能力。

可生产重轨、大型工槽钢、无缝管、薄板、带钢、焊管、线棒材等钢铁产品和稀土合金、氯化稀土、稀土氧化物等稀土产品以及冶金焦炭、焦化副产品。

2、包钢主要工艺生产线简介（见图）
二、百米高速重轨生产工艺
1、重轨生产情况简介
重轨是包钢具有标志性的重点产品。

从1969年轨梁厂投产以来，重轨生产至今已有四十多年历史。

包钢目前已经采用U71Mn、900A、U76NbRE、U75V等钢种生产出50Kg/m、60Kg/m、75Kg/m、AT60道岔轨、UIC54、115RE等一系列钢轨。

其中铁路用60kg/m、75kg/m钢轨，AT60道岔轨均为国内首先轧制成功。

40 多年来为国家生产多种规格和品种的钢轨达700多万吨，并实现了批量出口。

60kg/m、50kg/m钢轨先后获得国家冶金产品实物质量“金杯奖”。

2、百米高速重轨生产情况简介
为了适应市场的需求，2004年轨梁厂建设了一条高速钢轨生产线，2006年竣工投产。

该生产线是包钢（集团）公司为提升轨梁材
产品档次而建设的一条精品线，可生产每米43—75公斤钢轨、每米70—120公斤起重机钢轨，以及中型H型钢、工字钢、槽钢、乙字钢、方钢等产品。

共能生产16个品种，100个规格的产品。

能够分别按
照国内250km/h、350km/h客运专线60kg/m钢轨标准生产时速250公里、350公里百米高速钢轨；按照国际UIC860标准生产UIC54、UIC60
系列钢轨，按照日本JIS标准生产50N系列钢轨，按照美国AREA标
准生产115RE系列钢轨，按照欧洲EN标准生产系列钢轨。

产品质量
具备高纯净度、高精度和高平直度等优点。

2006年，包钢轨梁厂万
能轧机高速钢轨生产线荣膺“2006全国企业最具知名度创新产品”奖。

2009年，共生产钢材198.39万吨，其中时速350公里百米钢轨
产量为18.99万吨；2010年1-9月，生产钢材134.04万吨，其中时
速350公里百米钢轨产量为19.11万吨。

主要钢级有：U75V、U71Mn（k)。

执行标准：TB/T 2344-2003 《43kg/m-75kg/m 热轧钢轨订货技术条件》；350km/h客运专线
60kg/m钢轨暂行技术条件；250km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术
条件。

该生产线生产的UIC54、UIC60、50N、115RE、50Kg/m钢轨远销
美国、巴西、伊朗、沙特、墨西哥、越南、马来西亚、印度尼西亚、
朝鲜、韩国、中国台湾等国家和地区，受到了用户的好评。

350Km/h
百米高速钢轨已铺在武广、郑西、沪宁、哈大、京沪、京石、京杭、石武等高速铁路客运专线上，为我国铁路事业的发展做出了应有的贡献。

3、重轨主要生产工艺
3.1重轨钢冶炼工艺
包括：铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸3.1.1 铁水预处理
冶炼重轨钢的高炉铁水采用国外引进的镁基铁水脱硫技术进行铁水脱硫预处理，并进行扒渣，严格控制铁水的硫含量和带渣量。

处理的脱硫率在80%以上，硫含量达到0.015%以下。

3.1.2转炉冶炼
重轨钢采用顶底复吹转炉冶炼，整个冶炼过程采用计算机控制，可以确保冶炼终点的成分命中及温度命中率。

钢中磷的控制主要在转炉进行，所以转炉出钢，采用挡渣塞或挡渣球进行挡渣，有效地减少了钢水带渣量，防止钢水回磷。

转炉终点使用低铝硅钡钙进行无铝终脱氧，达到控制成品中铝含量、氧含量的目的。

3.1.3 LF精炼
重轨钢LF处理，精炼过程采用无铝造渣工艺，通过埋弧冶炼，达到白渣精炼。

LF后可以控制钢中活度氧在5-8 ppm，硫含量小于0.010%，钢中夹杂物经过搅拌得到进一步粘合。

LF处理时间35-45分钟。

重轨钢精炼能够控制钢种成份精度在C:±0.02%，Si:±0.02%，
Mn:±0.05%。

3.1.4 VD真空脱气
为了降低钢中氢含量，重轨钢都要严格经过VD真空处理。

另外由于VD过程强烈的钢水搅拌条件，也为去除钢水中夹杂物和氧含量、氮含量创造了非常好的动力学条件。

VD处理要求钢包净空大于900mm，渣层厚度不大于90mm，深真空时间≥13min，真空度＜0.08kPa。

控制目标钢水[H]＜2.5ppm，[O]＜20ppm，[N]≤65ppm。

真空结束后的软吹时间≥8min，同时控制软吹期间吹氩量，使钢水中夹杂物在微气量搅拌下，得到比较充分的上浮，VD处理时间35-40分钟。

3.1.5 大方坯连铸
采用连铸生产重轨钢，钢的成分控制精确、成品表面优良。

开浇前对设备进行检查确认。

连浇时中间包钢水量大于8吨，全程保护浇注。

浇铸过程液位自动控制，正常使用结晶器电磁搅拌。

采用三点连续测温控制过热度在15-25℃之间，不大于30℃。

生产过程中，进行氢含量、氧含量、氮含量、夹杂物的取样监控。

表面质量检查，不得有肉眼可见的结疤、裂纹、砂眼、夹杂、气孔及针孔等缺陷。

每炉取低倍试样（硫印样）进行检验铸坯的六种缺陷（中心偏析、中心裂纹、中间裂纹、皮下裂纹、角部裂纹、夹杂物）。

根据连铸生产需要，配备了先进的化检验手段。

ICP发射光谱仪和光电直读光谱仪等先进设备可以实现对钢中的微量元素和化学成
分的快速分析。

3.2 重轨轧制工艺
主要包括：步进式加热炉加热、第一次高压水除鳞、BD1第一次开坯、BD2粗成型、第二次高压水除鳞、万能粗轧、万能精轧、打印、冷却、矫直、检测中心检测、锯钻床加工长尺轨、长尺轨入库。

3.2.1、步进式加热炉加热
采用步进式加热炉、微还原性气氛进行加热，根据钢种的不同，选择不同的加热制度。

钢坯在加热炉内经过预热、加热和均热，达到所需温度后出炉。

3.2.2、第一次除鳞
利用高压水冲掉轧件表面的氧化铁皮。

3.2.3、BD1第一次开坯
轧制七道次，进行钢轨的开坯。

操作实现了轧制过程的自动控制。

3.2.4、BD2粗成型
对钢坯再进行三道次轧制，轧出钢轨的初始形状。

3.2.5、第二次除鳞
进一步去除轧制过程中形成的氧化铁皮。

3.2.6、万能粗轧
通过上下水平辊的切楔和立辊侧压垂直作用保证钢轨腰部，头部和腿部外侧外形规范。

3.2.7、万能精轧
作为钢轨的最后一道轧制，确保产品的尺寸精度和表面质量。

3.2.8、打印及热锯
打印机自动打印年号、炉号、轧制顺序号、钢轨顺序号及轧制班别号。

对钢轨进行切头、取样。

3.2.9、钢轨预弯
钢轨轨底残余应力是影响钢轨使用寿命的重要指标，为了在稳定矫直参数的条件下降低残余应力，充分考虑了由于钢轨断面热含量不均匀的条件，在步进冷床上安装钢轨预弯机构，利用热变形控制钢轨的弯曲度，使钢轨冷却后有较小的矫前弯曲度。

3.2.10、钢轨矫直
采用从德国引进的平立复合式8+1辊钢轨矫直机进行矫直，保证钢轨的平直度，产品质量符合国内外先进标准的要求。

3.2.11、检测中心
检测中心具有平直度测量、断面尺寸测量、表面涡流探伤、内部超声波探伤四个功能。

检测中心可以自动测量断面尺寸、平直度、内部质量，并记录钢轨的质量情况，在缺陷部位喷上不同标记。

超声波探伤仪是对钢轨内部质量进行检查的一种仪器，用它来检测钢轨内部超标的裂纹夹杂、白点等缺陷。

3.2.12、钢轨加工
进行百米重轨的切头尾及定尺。

3.2.13、检验、检查
成品轨按照国家标准及国际标准进行检验。

包钢拥有设备齐全的钢材检验室。

在检查台架人工对检测中心检测的缺陷钢轨进行确认判级，手工测量断面尺寸、对称性、平直度指标，并把质量信息记入跟踪卡片，对每根钢轨进行质量信息跟踪。

3.2.14、入库待发
长尺合格钢轨在台架合钢后，通过两台吊车使用专用吊具，轨头朝上吊入成品垛位或装车运输。