高速铁路轨道用钢

高速列车的运行速度越来越快。它将在未来交通的规划中起到重要的作用。高速列车的运行成本低廉,可以搭载的乘客多,能大大缓解空中交通的压力。

依照中国的铁路发展规划,将在2020年建成四横四纵的高速铁路网,运行速度将在250~350km/h。高的运行速度自然给铁路轨道带来更高的要求。它们必须能够承受连续的、重的载荷以及列车带来的震动。这些要求需要通过提高钢材的洁净度和铸锭的质量才能实现。

攀枝花钢铁集团公司在提高高速铁路轨道用钢的洁净度和铸锭质量方面进行了研究。他们试图通过一系列技术来生产高质量的轨道钢:转炉中去硫(dephosphorization in BOF (Basic Oxygen Furnace))、炼渣优化(optimized refining slag)、提高吹气效果(effective gas blowing)、改进铸模内的电磁搅拌(mold electromagnetic stirring)以及动态轻压(dynamic soft reduction)等。通过以上技术改进,脱硫率得到了提高,优化的吹氩工艺更好地去除了夹杂物。与之前的生产工艺相比,铸锭的纯度和内部质量都得到了很大的提高。内部缺陷如偏析(segregation)、孔洞(porosity)、缩孔(shrinkage cavity)以及裂纹(cracks)都得到了有效的抑制。

中国攀钢的研究人员通过优化生产工艺,实现了满足350km/h要求的轨道用钢材的稳定量产。

J. H. Zeng et al., steel research int. 2011; DOI: 10.1002/srin.201100039