百米轨何以助力铁路大提速

　　世界铁路进入高速时代

　　近年来，高(快)速铁路在世界范围内发展势头迅猛，世界铁路的平均运行速度已从以前的每小时几十公里迅速上扬，在高速铁路最发达的德国、法国、日本，采用轮轨技术的部分高速铁路运行时速已达350公里以上。2006年4月，中国铁路实施第六次大面积提速调图，使部分提速干线列车时速提高到200公里，达到发达国家既有线路提速目标值。同时，武昌—广州、郑州—西安350公里/小时高速铁路线建设已经由铁道部正式立项。专家预计，在2020年之前，我国的高(快)速铁路将达10条左右。

　　“高(快)速铁路最显著的特点是安全、舒适、快速，铁路运行速度的提高对钢轨的平直度、表面质量、尺寸精度、纯净度都提出了更高的要求。”攀钢轨梁厂总工程师王彦中这样表示。

　　据介绍，要制造出满足高(快)速铁路需要的钢轨，解决方法有二：一是采用万能法生产，二是生产长轨。因为列车的运行速度提高后，只有钢轨做到高平直度才能减少列车的震动;只有进一步减少钢轨的夹杂，提高纯净度，才能减少伤损;只有钢轨断面的高对称性(高尺寸精度)和长尺化，才能保证钢轨的焊接质量并减少焊接次数。同时，列车的运行速度提高后，对钢轨表面质量要求也大大提高，以钢轨踏面为例，以前0.5mm以内的缺陷就视为合格，现在的要求是必须在0.3mm以下，这些问题通过万能生产线的四面受压、多点除鳞(高压水与高压汽相结合)、纵向加工、长尺冷却与长尺预弯、长尺矫直、在线检测等技术可以解决。而生产长轨就是将现有的每支钢轨长度从12.5米、25米(国外为30米、60米)增加到50米、100米(国外为120米)，单支钢轨的长度增加后，可大大减少钢轨的焊接次数，保证列车平稳运行(钢轨焊接处会发生局部变形，在列车高速运行时就会产生局部抖动)。

　　攀钢积极抢占制高点

　　面对中国铁路迅猛的发展势头，国内最大的钢轨生产企业———攀钢加大投入进行规模宏大的技术改造，提高自己的工艺、技术、装备水平，以抢占钢轨生产技术的制高点。

　　“攀钢生产的高(快)速钢轨完全可以与世界其他国家的产品相媲美，也完全可以满足中国铁路现代化的需要。”面对人们对国产钢轨未来命运的疑问，攀钢一位负责人的话掷地有声，支撑他豪气的原因在于攀钢多年来对高速轨生产的不懈探索和攀钢拥有的具有世界先进水平的轨梁万能生产线。

　　攀钢早在1995年就立项开展高速铁路钢轨的研制工作。通过多次系统的工艺研究和工业试验，攀钢形成了一套有特色的适合生产时速200公里钢轨的工艺技术。

　　“单是为了提高合格率这一项指标，几乎就让我们蜕掉一层皮。”尽管时间已过去数年，谈起中国首批高速轨的开发历程和艰辛，攀钢轨梁厂生产技术科副科长陶功明仍深有感触。

　　陶功明介绍说，攀钢开发高速轨的启动时间是1999年5月，时值攀枝花最热的季节，可为了摸索高速轨的生产规律，技术人员在红钢穿梭的现场一呆就是好几个小时。由于高速轨的开发技术在国内尚为空白，开发中无任何经验可借鉴，大家只能摸着石头过河。5月20日，第一次试轧时，攀钢技术人员检测在普轨工艺条件下轧制高速轨的能力，虽然在工艺设计、孔型调整以及操作方面都进行了精雕细琢，轧钢车间和精整车间还把操作技术最过硬的调整工全部派来调高速轨，可结果令人失望———高速轨的合格率仅为10.08%。实践无情地证明，用普通轨的工艺生产高速轨，根本不具备批量生产的条件。

　　陶功明说，检测数据是高速轨开发中最艰苦的一件事，为了尽快收集到所有的数据，大家顶着热浪的袭击，分头进行检测。刚开始，由于把握不准生产节奏，一个数据没测完钢轨就溜过去了，只好又等下一支钢过来，练习多次才准确掌握了生产节奏;而在矫直机前测钢轨矫前弯曲度，需要两个人在钢轨的两端牵线，一个人上台架测量，由于站立困难，测量时必须格外小心。为了尽快掌握数据，大家加班加点，在很短时间内就把规格尺寸、断面形状、表面质量、平直度等26个检查项目中的1000余组、20000多个数据全部收集到手。数据收集完后，大家一起进行统计分析，对不能满足标准要求或合格率太低的，就对该项目的生产工艺进行优化，通过试生产检测后择优选用。同时，在普轨的生产中，采用高速轨的工艺和调整技术进行生产，扩大试验机会，积累工艺优化经验，从而大大缩短了高速轨的开发周期。经过不断优化设计和反复试验，时速200公里的高速轨合格率由最初的10.08%提高到70%以上，完全具备了批量生产能力。

　　百米钢轨成主力

　　为更好地满足铁路现代化的需要，2003年8月，投资2亿多元的钢轨精整线在攀钢成功投产。该精整线的高强度平立复合矫直机、检测中心、3条纵向加工线等主要设备从意大利、奥地利引进，装备水平、工艺技术和生产能力均属于国际最先进水平，可满足生产时速350公里以上高速钢轨的要求。3条纵向加工线可同时加工3支钢轨。超声波探伤装置和涡流探伤装置能检测到深度仅为0.3mm的表面缺陷。高强度平立复合矫直机可保证矫直中心线和钢轨中心线在同一直线上，大大提高矫直精度，并避免了矫直过程中钢轨划伤。检测中心的断面激光测量装置为国内独有,平直度测量功能达到国际上最先进水平，其检测内容包括钢轨的表面质量、内部质量、平直度、钢轨规格尺寸等,在国内同行中最为齐全。

　　2003年9月15日，攀钢建设的当今世界最先进的万能生产线正式开工，该生产线引进了先进成熟的七机架CCS紧凑型万能轧机，其主要工艺设备步进式加热炉、开坯及万能轧机、长尺步进式冷床、热锯机等均代表了行业先进水平。2004年12月29日，该生产线投入正式生产。攀钢成为国内惟一一家、世界第三家能够按照国际上最严格的EN标准(欧洲标准)组织生产高强度、高平直度、高表面质量的100米长尺钢轨，满足时速350公里以上高速铁路的需要。

　　攀钢在积极做好生产100米高速钢轨生产的技术、人才储备的同时，还领衔承担了国家“十五”科技攻关计划的重点项目———“高速重载钢材新技术开发”项目。该项目集合了钢铁研究总院、北京科技大学、东北大学等国内钢轨研究、开发、生产的强手。其总体目标是：钢轨各项技术经济指标和实物质量达到国际先进水平，高质量钢轨年生产能力达到55万吨，其中高速钢轨大于25万吨，高速钢轨的合格率≥95%;开发出系列高质量微合金非调质钢。

　　截至目前，攀钢已独家为海南西环线、陇海线、遂渝线(遂宁-重庆)、浙赣线等国内提速改造线路累计供应100米钢轨数万吨，攀钢产100米钢轨成为国内铁路提速改造用轨的“主力”。