↑中国高速铁路发展方兴未艾↑↑
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↑中国铁路2004年4月18日实施第五次提速,其车速达到160km/h以上。中国在向高速铁路发展的征程中又迈出一大步。↑
↑中国钢铁工业协会市场部副主任、国内知名铁路用钢专家董志洪介绍了中国现有铁路现状:中国现有铁路72000多公里,其中电气化铁路13000km,占19%。中国国土面积大、人口多,铁路路网规模不足,结构不合理,平均每1万平方公里国土面积拥有的铁路营业里程仅为69km,与世界发达国家相比,是德国的6%、英国的11%、法国的12%、日本的14%、美国的33%。中国东部地区的铁路路网比中西部发达,但平均每1万平方公里国土面积拥有的铁路营业里程也才有160km,为印度目前平均水平的87%;中部地区平均每1万平方公里国土面积拥有的营业里程仅为110km,是印度的58%;西部地区平均每1万平方公里国土拥有的铁路营运里程为30km,是印度的16%。中国的铁路路网少,造成中国的铁路运输密度偏高,线路的负荷也极不均衡。如五大干线营业里程占全路的11%,而完成的运输量占全路的40%。要彻底改变中国铁路运输的紧张状况,根本出路在于抓紧、抓好对铁路既有线路的技术改造和加快修建高速铁路,在提高铁路运能和运力的同时,做到对资源的优化配置。↑
↑根据中国铁路的发展规划,在21世纪前10年,中国要进一步对路网的布局和结构进行调整,加快建设快速客运专线和高速铁路,实现客运的快速化和货运的重载运行。↑
↑计划建设的快速客运专线、高速铁路和重载铁路如下:↑
↑一是秦皇岛-沈阳的快速客运线,全长422km,设计车速是160km/h(在建);↑
↑二是北京-秦皇岛的快速客运线,全长306km,设计车速是160km/h(即将开工);↑
↑三是北京-上海的高速客运线,全长1307km,设计车速为300km/h;↑
↑四是北京-武汉的快速客运线,全长1176km;↑
↑五是沈阳-哈尔滨的快速客运线,全长540km;↑
↑六是天津-秦皇岛的快速客运线,全长290km;↑
↑七是徐州-宝鸡的快速客运线;↑
↑八是上海-杭州的快速客运线,全长194km;↑
↑九是朔州-黄骅港的重载铁路,全长587km(在建);↑
↑十是青藏铁路。这是世界上海拔最高的铁路,整个铁路线要通过地质结构复杂的冻土地带、泥石流地带和地震地带,建设的难度很大。这条铁路全长1112km(在建)。↑
↑青藏铁路是从西宁至拉萨,全长1956km的铁路线,其中一期工程西宁至格尔木的814km已于1979年建成,1984年投入运营。新开工修建的是二期工程,从格尔木至拉萨段,位于青藏高原腹地,北起格尔木,经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石坪,翻越唐古拉山,经安多、那曲、当雄、羊八井到拉萨,全长1142km。格尔木至南山口32km为既有段,南山口至拉萨1110km为新建线路。↑
↑青藏铁路格尔木至拉萨段海拔4000m以上地段960km,翻越唐古拉山的铁路最高点海拔5072m。沿线地质情况复杂,经过多年连续冻土地段550km。我国铁路工程技术人员已成功地解决了高原铁路建设的难题--卫生保障、多年冻土、环境保护等。预计在2005年青藏铁路将全线建成投入运营。↑
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↑高速铁路用钢特点:标准高、要求严↑
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↑谈到高速铁路用钢情况,董志洪说,通过许多国家40年高速铁路的运营考验,证明60kg/m断面的钢轨完全能满足高速铁路运营的需要。由于高速铁路的设计大多数是专门从事客运,虽然速度快,但轴重轻,再加上考虑到高速铁路需要采用无缝线路,以及对钢轨的焊接性能的要求,世界各国的高速铁路用钢轨都采用普通碳素钢轨。↑
↑谈到高速铁路对钢轨质量的要求,董志洪说,主要反映在钢质的纯净度、钢轨的表面质量、内部质量、几何尺寸精度和钢轨外观平直度等几个方面。另外,钢轨焊接质量是保证高速铁路运行安全的重要因素。为保证乘客乘坐的舒适性和轨道的平顺性,高速铁路都采用无缝线路设计,一般采用长尺轨焊接成无缝线路。↑
↑谈到高速铁路用钢轨的生产,董志洪说,为了保证高速铁路的建设质量,对铁路采用的主要钢材--钢轨、车轮和车轴的生产,各国都采取了严格的生产工艺和先进的检测技术,以此来保证钢材的质量和铁路行车的安全。世界各国对钢轨的要求是高强度、高韧性、高纯净度、高精度和良好的可焊性。为了达到上述要求,冶金生产企业必须做到↑↑“↑↑三精↑↑”↑↑,即精炼、精轧和精整。↑
↑世界各国在生产高速铁路用钢轨时采取的主要措施包括以下几点:↑
↑一是铁水预处理。铁水预处理的主要目的是在冶炼前进一步降低铁水中的有害杂质含量。通常做法是在高炉出铁口进行脱硅,在铁水罐车内进行预脱磷、脱硫。有的也采取双连法炼钢,即首先在一个转炉上对铁水进行脱磷、脱硫,然后在另一个炉子内进行冶炼。↑
↑二是采用炉外精炼技术。主要作用是进一步调整钢水成分和钢水温度,降低夹杂含量,保证出钢时钢水成分的精度。↑
↑三是对钢水进行真空脱气,使溶解在钢水中的氢、氧等气体含量进一步降低,以减少这些气体对钢轨性能的影响。通常是采用VD法脱气,也有采用RH法脱气的。经过真空脱气后,钢中的氢含量和氧含量大大减少,这样更有利于改善钢的韧性。↑
↑四是采用连铸工艺。连铸工艺在近20年来已逐步完善,由于在连铸时采用保护浇铸,有效地防止在浇铸中钢液被二次氧化,大大减少钢中的夹杂,同时还能显著改善钢坯表面质量。世界上主要的钢轨生产企业都采用了连铸工艺生产钢轨。↑
↑采取上述措施,可使钢轨钢的冶炼水平达到很高的纯净度,如碳的成分波动控制在0.06%(质量分数)左右,硫化物夹杂长度小于13↑↑μ↑↑m,链状氧化物长度小于200↑↑μ↑↑m,球状氧化物直径小于13↑↑μ↑↑m。我国铁路部门曾对进口的钢轨进行检验,也发现凡是采用铁水预处理、炉外精炼、真空脱气和连铸技术的厂商,其钢轨的实物质量都很好,氢、氧、磷硫含量都很低,A类夹杂物小于15级,B、C、D类夹杂物小于1.0级。↑
↑谈到高速铁路用钢轨的轧制及生产新工艺,董志洪做了以下介绍:我国的钢轨生产和使用实践已证明,采用传统模铸+孔型法+人工检查工艺生产的钢轨已不能满足高速铁路对钢轨尺寸精度、外观平直度和内外表面质量的要求。特别是传统工艺所固有的缺陷,如几何尺寸上的不对称、轨高低宽超差等,表面存在的轧痕、划伤、脱碳,外观的平直度和内在质量检查的盲区等问题,严重困扰着钢轨质量的提高。↑
↑日本、法国高速铁路的建设,推动了高速铁路钢轨生产工艺的革命。以法国发明的万能法轧制为代表的新的钢轨生产工艺一经问世,就受到各国技术部门的欢迎。从20世纪60年代开始,这一工艺经过生产和铁路使用部门的多年验证,结论是成功的、可靠的。高速铁路用钢轨生产新工艺主要体现在以下8个方面:↑
↑1.采用炉外精炼和真空脱气技术,以确保钢坯的内在质量,控制钢中残余元素和气体含量,保证钢质的纯净度。↑
↑2.采用连铸大方坯,这主要是为了改善钢坯的低倍组织。↑
↑3.采用步进式加热炉加热钢坯,可以有效地控制炉内气氛,防止钢坯在加热过程中脱碳和加热温度不均。↑
↑4.采用高压水除鳞技术,可以最大限度地降低因氧化铁皮造成的轧痕等缺陷的发生。↑
↑5.采用万能法孔型设计和计算机在线调整钢轨几何尺寸,保证钢轨断面的轧制精度。↑
↑6.采用长尺轧制、长尺冷却、反向预弯和长尺矫直工艺,提高成材率,减少矫前弯曲度和降低矫后残余应力,提高钢轨的疲劳寿命。↑
↑7.采用在线的质量检查技术,通过对钢轨的超声波、涡流和激光检查,可以全面了解钢轨的内部、表面质量和几何尺寸情况。↑
↑8.采用带硬质合金的锯钻机床对钢轨进行端头加工和钻孔,可以获得高的加工精度。↑
↑董志洪最后说,目前,我国鞍钢、包钢、攀钢3条钢轨生产线的技术改造,就是按照我国高速铁路的发展要求来进行的。这3条钢轨生产线将于2005年第一季度投产。届时,国产钢轨无论在数量上还是在质量上都完全可以满足我国高速铁路的发展需求。↑
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