АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат», Новокузнецк, Россия:
А. В. Головатенко, канд. техн. наук, директор по рельсовому производству
В. В. Дорофеев, докт. техн. наук, главный калибровщик рельсобалочного цеха
А. В. Добрянский, старший калибровщик рельсобалочного цеха, эл. почта: Andrey.Dobryanskij@evraz.com
Д. Э. Первушин, старший калибровщик рельсобал очного цеха

В работе принимал участие А. В. Мезенцев.

Опыт освоения прокатки железнодорожных рельсов в условиях рельсобалочного стана АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат» (далее — ЕВРАЗ ЗСМК), введенного в эксплуатацию в 2013 г., по проектным программам калибровок валков, разработанным специалистами немецкой фирмы SMS Meer, показал, что наибольшие трудности в процессе прокатки создавались при формировании профиля в прямых закрытых несимметричных рельсовых калибрах. Малые уклоны фланцев в закрытых ручьях этих калибров (2–4 %) и существенное отличие деформационно-скоростных условий формоизменения ме- талла в элементах закрытых калибров приводят к значительному защемлению раската в закрытых фланцах и изгибу его переднего конца, а также к общему скручиванию при выходе из калибра. Из-за малых выпусков ручьев рельсовых закрытых калибров они быстро вырабатывались по ширине, а полное восстановление их было затруднено в связи с необходимостью большого съема металла с валков при переточках, намного превышающего запланированный регламент. Вследствие этого валки перетачивались с увеличением ширины калибров, превышающей к концу эксплуатации комплекта номинальную величину на 14–16 мм. По этой причине после каждой переточки валков программу калибровки на стане тандем необходимо было изменять для обеспечения стабильности прокатки. Значительные недостатки схемы прокатки железнодорожных рельсов, представленной поставщиком оборудования рельсобалочного стана, обусловили необходимость разработки нового режима прокатки, основными отличительными особенностями которого явились: использование интенсифицированного режима обжатий в первой обжимной клети; снижение числа проходов во второй обжимной клети; применение во второй обжимной клети рельсовых калибров наклонного типа с разъемами по диагонали вместо рельсовых калибров закрытого типа. Высокая технологичность использования нового режима прокатки предварительно обоснована расчетами статистических моментов двигателей обжимных клетей. Для реализации технического решения по совершенствованию режима прокатки длинномерных железнодорожных рельсов был разработан и внедрен в производство новый способ калибровки косорасположенных калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо для прокатки железнодорожных рельсов, исключающий влияние опорных конусов в валках с косорасположенными калибрами с чередующимся направлением наклонов на сближение валков до нулевого значения по буртам. Внедрение данного способа позволило достичь качественного оформления геометрических параметров профиля в процессе прокатки за счет расширения диапазона настройки калибров, повышения качества рельсов, стойкости валков и производительности стана. Суммарный экономический эффект от использования нового способа калибровки косорасположенных калибров с чередующимся направлением наклона при прокатке длинномерных железнодорожных рельсов на универсальном рельсобалочном стане ЕВРАЗ ЗСМК составил 30,6 млн р. Внедрение усовершенствованного режима прокатки железнодорожных рельсов показало значительное улучшение технико-экономических показателей. Снижение числа проходов в обжимных клетях и использование нового способа калибровки косорасположенных рельсовых калибров с чередующимся направлением наклонов в валках обжимной клети позволило увеличить производительность стана при прокатке рельсов типа Р65 до 195 т/ч, снизить удельный расход электроэнергии на 0,51 кВт·ч/т и расход прокатных валков на 0,51 кг/т, уменьшить отбраковку рельсов по дефекту прокатная плена на 0,5 %.

1. Stammbach R. Das Walzen von Tragern und Shinen ant Triogerusten der Kontintraseum Universalwalzmverfahren // Der Kalibreur. 1968. № 9.
2. Lassent A. Le train apoutrelles et arails de lusine dhagauge (SASILOR) // Revue de metallurge. 1974. Vol. 11. lss. 10. P. 733–748.
3. Mennel G. Schienenwalzung in Universal Gerust der Modernisienung der Stap Hagange // Der Kalibreur. 1981. № 35. P. 15–16.
4. Kinoshita K., Hattozi M., Hagashiga H., Isozumi K. On recontraction of Rail Mill and Newly – developed rails of Nippon Steel Corporation // Nipon: Steel Technical Report Overseas. 1973. № 3.
5. Свейковски У., Нерзак Т. Производство рельсов высокого качества с использованием компактных универсальных клетей и технологии Rail Cool // Металлургическое производство и технология (МРТ). 2006. № 2. С. 50–56.
6. Shvarts D. L. Rolling of rail profi les in a universal groove. Part 1 // Steel in Translation. 2015. Vol. 45. lss. 6. P. 430–435.
7. Shvarts D. L. Rolling of rail profi les in a universal groove. Part 2 // Steel in Translation. 2015. Vol. 45. lss. 7. P. 499–502.
8. Shilov V. A., Shvarts D. L., Skosar E. O. Aspects of the rolling of long rails on a universal rail-beam mill // Metallurgist. 2016. Vol. 60. lss. 3. P. 260–266.
9. Shilov V. A., Shvarts D. L., Litvinov R. A. Shaping of metal when rolling rails in universal grooves // Steel in Translation. 2008. Vol. 38. lss. 3. P. 214–216.
10. Stalinskii D. V., Rudyuk A. S. Production and Quality of Rails // Steel in Translation. 2011. Vol. 41. lss. 5. P. 73–77.
11. Samoilovich Yu. A. Possibility of producing railway rails with increased strength and minimum buckling // Metallurgist. 2012. Vol. 55. lss. 11. P. 903–911.
12. Former F. E. Steel Dynamics Commissions Its New Structural and Rail Division // AISE Steel Technology. 2002. No. 11-12. P. 27–35.
13. Chen R., Wang P., Wei X. Track-Bridge Longitudinal Interaction of Continuous Welded Rails on Arch Bridge // Mathematical Problems in Engineering. 2013. Vol. 2013. — 8 p. DOI: 10.1155/2013/494137.
14. Kozan E., Burdett R. A railway capacity determination model and rail access charging methodologies // Transportation Planning and Technology. 2005. Vol. 28. lss. 1. P. 27–45.
15. Головатенко А. В., Волков К. В., Александров И. В., Кузнецов Е. П., Дорофеев В. В., Сапелкин О. И. Ввод в эксплуатацию универсального рельсобалочного стана и освоение технологии производства рельсов на современном оборудовании в рельсобалочном цехе ОАО ЕВРАЗ ЗСМК // Черная металлургия. 2014. № 6(1374). С. 32–38.
16. Головатенко А. В., Волков К. В., Дорофеев В. В., Степанов С. В., Добрянский А. В. Развитие технологии прокатки и процессов калибровки железнодорожных рельсов // Производство проката. 2014. № 2. С. 25–39.
17. Уманский А. А., Дорофеев В. В., Головатенко А. В., Добрянский А. В. Совершенствование режимов прокатки рельсовых профилей специального назначения при их производстве на универсальном рельсобалочном стане // Черные металлы. 2018. № 10. С. 38–42.
18. Головатенко А. В. Исследование и разработка энергоэффективных режимов прокатки длинномерных железнодорожных рельсов на универсальном рельсобалочном стане: дисс. … канд. техн. наук : спец. 05.16.05. — Новокузнецк, 2015. — 139 с.
19. Уманский А. А., Головатенко А. В., Кадыков В. Н. Совершенствование режима прокатки железнодорожных рельсов в обжимных клетях универсального рельсобалочного стана // Черные металлы. 2016. № 11. С. 16–21.
20. Улучшение качества и условий эксплуатации рельсов и рельсовых скреплений: (по материалам 130-го заседания НП «Рельсовая комиссия» (7–9 октября 2014 г., Новокузнецк) : сб. науч. докл. — СПб. : ОАО «УИМ», 2015. С. 201–210.
21. Пат. 2684126 РФ. МПК В21в 1/085. Способ калибровки косорасположенных калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо для прокатки железнодорожных рельсов / А. Б. Юрьев, А. В. Головатенко, В. В. Дорофеев, А. В. Добрянский, В. А. Серегин ; патентообладатель АО «ЕВРАЗ ЗСМК». — № 2018107192 ; заявл. 26.02.2018 ; опубл. 04.04.2019, Бюл. № 10. — 23 с. : ил.