АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат», Новокузнецк, Россия:

В. В. Дорофеев, главный калибровщик рельсобалочного цеха, докт. техн. наук
А. В. Добрянский, старший калибровщик рельсобалочного цеха, эл. почта: Andrey.Dobryanskij@evraz.com
А. В. Головатенко, технический директор, канд. техн. наук
Д. Э. Первушин, старший калибровщик рельсобалочного цеха

Представлена усовершенствованная методика расчета формоизменения металла в чистовом универсальном трехвалковом калибре при прокатке железнодорожных рельсов. Расчет формоизменения металла в чистовом универсальном трехвалковом калибре по общепринятой методике, включающей равномерное распределение деформации по всем элементам профиля для исключения возможности перетекания металла из одной части профиля в другую, не обеспечивает одинаковую поступательную скорость элементов профиля при выходе из калибра. Несоответствие поступательных скоростей по элементам профиля приводит к изгибу переднего конца раската в сторону элемента, имеющего меньшую поступательную скорость движения, и невозможности задачи раската в специализированное закалочное устройство при закалке рельсов с прокатного нагрева воздухом. С целью получения прямолинейного выхода рельсового раската из чистового универсального трехвалкового калибра, в котором подошва рельса формируется в трехвалковом участке, а шейка и головка — в двухвалковом с разъемом валков в средней части поверхности катания, расчет формоизменения металла из чистового универсального трехвалкового калибра предложено осуществлять при выполнении условия равенства поступательного движения подошвы и головки рельсового раската на выходе из очага деформации, суммарными составляющими которого являются перемещения металла, вызванные скоростью продольного пластического смещения при обжатии и горизонтальной составляющей окружной скорости валков. Для выполнения данного условия при неравенстве горизонтальных составляющих окружных скоростей валков, формирующих головку и подошву профиля в чистовом универсальном трехвалковом калибре, определены такие деформационные значения этих эпементов, при которых величины скоростей пластического смещения металла от обжатия этих элементов позволяют уравнять поступательные скорости выхода головки и подошвы из калибра.

1. Бахтинов Ю. П., Штернов М. М. Калибровка прокатных валков. — М. : Металлургиздат, 1953. — 783 с.
2. Литовченко Н. В., Диомидов Б. Б., Курдюмова В. А. Калибровка валков сортовых станов. — М. : Металлургиздат, 1964. — 638 с.
3. Смирнов В. К., Шилов В. А., Инатович Ю. В. Калибровка прокатных валков : учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и дополн. — М. : Теплотехник, 2008. — 490 с.
4. Шварц Д. Л. Разработка теоретических основ и обоснование основных технологических решений процесса прокатки железнодорожных рельсов на универсальных рельсобалочных станах : дис. … докт. техн. наук. — Екатеринбург, 2019. — 297 с.
5. Свейковски У., Нерзак Т. Производство рельсов высокого качества с использованием компактных универсальных клетей и технологии Rail Cool // Металлургическое производство и технология. 2006. № 2. С. 50–56.
6. Shvarts D. L. Rolling of rail profiles in a universal groove. Part 1 // Steel in Translation. 2015. Vol. 45, Iss. 6. P. 430–435.
7. Shvarts D. L. Rolling of rail profiles in a universal groove. Part 2 // Steel in Translation. 2015. Vol. 45, Iss. 7. Р. 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, Iss. 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, Iss. 3. P. 214–216.
10. Stalinskii D. V., Rudyuk A. S. Production and quality of rails // Steel in Translation. 2011. Vol. 41, Iss. 5. Р. 73–77.
11. Samoilovich Yu. A. Possibility of producing railway rails with increased strength and minimum buckling // Metallurgist. 2012. Vol. 55, Iss. 11. P. 903–911.
12. Former F. F. Steel dynamics commissions its rew structural and rail division // AISE Steel Technology. 2002. № 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. 494137. 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, Iss. 1. P. 27–45.
15. Головатенко А. В., Дорофеев В. В., Добрянский А. В., Первушин Д. Э. Разработка энергоэффективной технологии прокатки длинномерных железнодорожных рельсов на универсальном рельсобалочном стане АО «ЕВРАЗ ЗСМК» // Черные металлы. 2019. № 6. С. 29–34.
16. Дорофеев В. В., Юнин Г. Н., Головатенко А. В. и др. Усовершенствование технологии прокатки рельсов в универсальных клетях на современных рельсопрокатных станах // Технология металлов. 2021. № 10. С. 50–56.
17. Зайков М. А., Полухин В. П., Зайков А. М. и др. Процесс прокатки. — М. : МИСиС, 2004. — 640 с.
18. Дорофеев В. В., Юнин Г. Н., Головатенко А. В. и др. Стадии развития процесса прокатки рельсов с использованием реверсивных универсальных клетей в их исторической последовательности // Производство проката. 2018. № 9. C. 9–20.