Технологические аспекты реконструкции рельсобалочных станов

Технический прогресс на железнодорожном транспорте тесно связан с повышением эксплуатационной надежности основных элементов верхнего строения пути и подвижного состава – железнодорожных рельсов и колес. Их недо- статочная работоспособность требует частой замены и ремонта, вызывает задержки в движении поездов и создает значительные организационные трудности. Для обеспечения безопасности движения и повышения рентабельности перевозок необходимо полностью исключить внезапные отказы в виде аварийно опасных изломов рельсов и колес и максимально повысить износостойкость контактирующих поверхностей. Создание рельсов и колес, полностью удовлетворяющих современным требованиям железнодорожного транспорта,составляет основу этой проблемы.

Средний 94% ресурс рельсов российского производства – в звеньевом пути составляет 600 млн. т брутто, в бес- стыковом пути – 700 млн. т брутто. После выхода в одиночном порядке 6% рельсов должна производиться их сплошная смена при капитальном ремонте. Если бы вся сеть РЖД была уложена лучшими импортными рельсами, то их 94% ресурс в звеньевом пути составлял бы 1200 млн. т брутто, а в бесстыковом пути – 1400 млн. т брутто. В настоящее время ежегодно изымается из пути около 120 тысяч дефектных и остродефектных рельсов (Слайд ). В этой связи задача повышения качества рельсов имеет особо актуальный характер.

В настоящий момент Украина является 3-й страной в мире по экспорту рельсов, уступая в объемах поставок России и Китаю. Однако значительные инновации в области совершенствовании технологии производства рельсов в совокупности с возросшими к их качеству требованиями поставили перед украинскими производителями большой вопрос «Как быть дальше?».

В этой связи, весьма целесообразным видится рассмотрение опыта реконструкции дествующих рельсобалочных станов как ведущими европейскими производителями, так и ближайшими конкурентами на рынке, а именно Россией и Китаем.

Европейский союз

В качестве примера рассмотрим модернизацию линейного стана на заводе «Voest-Alpine Schienen GmbH» в Донавице (Австрия). Интерес к данному проекту обусловлен тем, что стан по своей конструкции аналогичен рельсобалочным станам 800 ОАО «Азовсталь» и ОАО НТМК.

В 2001 «Voest-Alpine Schienen GmbH» Леобен/Австрия – европейский лидер в производстве рельсов и одна из наиболее развитых металлургических компаний – начала разработку проекта по модернизации существующего рельсового стана, установленного в 50-е годы.

Даже на существующем стане производились рельсы высочайшего качества, но оборудование, установленное в 50- е годы, требовало все больше и больше внимания, чтобы поддерживать этот уровень качества продукции.

История и предпосылки модернизации

Традиции производства рельсов в Донавице уходят в далекое прошлое, когда в начале ХХ века был произведен первый рельс.

Со временем продукция старого прокатного стана превратилась в продукцию класса «high-tech», потому что высокие осевые нагрузки, постоянно увеличивающиеся скорости и требования к комфорту пассажиров повышали требования к качеству рельсов.

Старый прокатный стан «Voest-Alpine Schienen GmbH»» в Донавице был построен после второй мировой войны и сдан в эксплуатацию в 1953 г.

В основу старого прокатного стана входили традиционные 2-х и 3-х валковые клети. Чистовая группа состояла из двух 3-валковых клетей и одной 2- валковой (Слайд).

Рисунок 1 – План расположения оборудования стана до реконструкции

Кроме рельсов и рельсовых опор производились балки, круглые сечения и U-образные про- фили. Но производство этих профилей было прекращено из-- за больших экономических потерь. В дальнейшем производство было сконцентрировано только рельсах и рельсовых опорах.

Производительность возросла с 130,000 (в начале эксплуатации) до 375,000 тонн в год (перед началом реконструк- ции).

Улучшения, как в количестве, так и в качестве продукции были достигнуты путем значительных вложений в период 1953–2003 годов (Слайд ), которые нашли отражение в следующих технических мероприятиях:

• новый 120 метровый холодильник с оборудованием для упрочнения головки рельсов;

• запатентованная система упрочнения головки рель- сов «Voest-Alpine»;

• новая машина правки с горизонтально/вертикальным положением роликов;

• новая лаборатория для проверки качества продукции;

• новая пила для холодной резки;

• 2 новых, полностью автоматических, 120-метровых склада.

Кроме того, специальные программы планирования производства (ТОР, КVР) позволяли значительно сократить производственные затраты.

Тем не менее, оставались узкие места, которые нельзя было устранить одиночными мерами.

Поэтому, начиная с 1998 года, было рассмотрено не- сколько вариантов модернизации стана. В результате анализа этих вариантов стало понятно, что только замена существующих клетей на универсальные клети будет удовлетворять потребностям рынка в будущем.

Это привело к решению произвести все изменения, которые превратили бы стан в современнейший комплекс для производства рельсов.

За два года были рассмотрены и детально изучены раз- личные варианты реконструкции.

В августе 2003 года руководство «Voest-Bahnsysteme» решило заключить контракт на реконструкцию с «Morgardshammar».

Новый стан был сдан в эксплуатацию 31 января 2006 года, после установки и пуска в эксплуатацию, проведенных в две больших стадии, которые были спроектированы таким образом, чтобы сократить простой производства до минимума.