Giải pháp cải thiện độ tinh khiết và công nghệ kiểm soát tạp chất phi kim loại cho đường ray tiêu chuẩn quốc gia
Các loại và mối nguy hiểm chính của tạp chất phi kim loại-trong đường ray tiêu chuẩn quốc gia là gì?
Các tạp chất phi kim loại-trong đường ray tiêu chuẩn quốc gia chủ yếu được chia thành ba loại:oxit, sunfua và silicat. Oxit chủ yếu là alumina, sunfua chủ yếu là mangan sunfua và silicat là các thể vùi tổng hợp aluminosilicate. Kích thước và sự phân bố của các tạp chất này ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất cơ học của đường ray. Các tạp chất alumina có kích thước-lớn sẽ phá hủy tính liên tục của ma trận đường ray và trở thành điểm tập trung ứng suất. Dưới tác động lặp đi lặp lại của tải trọng tàu, các vết nứt vi mô-có xu hướng xảy ra ở bề mặt tiếp xúc giữa các vật thể vùi và nền, và việc mở rộng các vết nứt sẽ dẫn đến gãy do mỏi của đường ray. Mặc dù các tạp chất sunfua có độ dẻo tốt nhưng chúng sẽ trở nên giòn trong môi trường-nhiệt độ thấp, làm tăng nguy cơ gãy giòn của đường ray. Các tạp chất silicat cứng và giòn, điều này sẽ làm tăng tốc độ mài mòn của khu vực tiếp xúc với đường ray-của bánh xe, rút ngắn chu trình mài đường ray và tăng chi phí bảo trì đường dây.
Các biện pháp cốt lõi nhằm giảm lượng tạp chất phi kim loại-trong đường ray tiêu chuẩn quốc gia trong quá trình nấu chảy là gì?
Các biện pháp cốt lõi nhằm giảm lượng tạp chất phi kim loại-trong đường ray tiêu chuẩn quốc gia trong quá trình nấu chảy làáp dụng quy trình tinh chế thứ cấp và công nghệ khử khí chân không. Đầu tiên, thêm các chất tạo xỉ như vôi trong giai đoạn sau của quá trình nấu chảy chuyển đổi để tạo thành xỉ kiềm, có thể hấp thụ các tạp chất oxit như alumina trong thép nóng chảy. Sau đó, thép nóng chảy được đưa đến lò luyện LF, và việc khuấy argon được sử dụng để thúc đẩy sự nổi của các tạp chất. Tốc độ dòng argon được kiểm soát ở mức 0,5-1,0L/phút và thời gian khuấy không dưới 20 phút để đảm bảo các tạp chất được tổng hợp và thải ra hoàn toàn. Công nghệ khử khí chân không có thể đặt thép nóng chảy trong môi trường chân không để giảm hàm lượng oxy và lưu huỳnh trong thép nóng chảy và giảm sự hình thành các oxit và sunfua. Độ chân không phải được kiểm soát ở mức Nhỏ hơn hoặc bằng 67Pa và thời gian giữ phải Lớn hơn hoặc bằng 15 phút. Ngoài ra,xử lý dây nhôm và dây canxiđược thông qua. Phản ứng giữa canxi và nhôm tạo ra canxi aluminat-có điểm nóng chảy-thấp, tránh hình thành các tạp chất alumina có độ cứng-cao. Trong quá trình nấu chảy, cần theo dõi hàm lượng oxy của thép nóng chảy theo thời gian thực và kiểm soát tổng hàm lượng oxy nhỏ hơn hoặc bằng 20ppm để giảm việc tạo ra tạp chất từ nguồn.
Làm cách nào để tối ưu hóa hơn nữa việc phân bổ các đường ray tiêu chuẩn quốc gia trong quá trình lăn bánh?
Cốt lõi của việc tối ưu hóa việc phân bổ các đường ray tiêu chuẩn quốc gia trong quá trình lăn làcải thiện hình thái bao thể thông qua biến dạng dẻo. Đầu tiên,quá trình lăn có kiểm soát và làm mát có kiểm soátđược thông qua, và nhiệt độ lăn được kiểm soát trong vùng kết tinh lại austenite, do đó đường ray trải qua đủ biến dạng ở nhiệt độ cao, và các vùi không đều ban đầu bị kéo dài và gãy. Lượng biến dạng trong giai đoạn cán thô phải lớn hơn hoặc bằng 40% và các tạp chất có kích thước{2}} lớn được chia thành các tạp chất có kích thước nhỏ-thông qua biến dạng lớn, làm giảm thiệt hại của chúng đối với ma trận. Quy trình cán nhiệt độ-thấp được áp dụng trong giai đoạn cán hoàn thiện và nhiệt độ được kiểm soát ở mức 800-850 độ. Lúc này, độ dẻo của thép nóng chảy tốt, các tạp chất sẽ phân bố thành dải dọc theo hướng cán, tránh hình thành các tạp chất thành cụm. Sau khi lăn,công nghệ làm mát tầngđược thông qua và tốc độ làm mát được kiểm soát ở mức 5-10 độ / giây để đảm bảo cấu trúc bên trong đồng nhất của đường ray và ngăn chặn sự kết tụ của các tạp chất do làm mát không đồng đều. Ngoài ra,kiểm tra siêu âm trực tuyếnđược thiết lập trong quá trình cán để giám sát sự phân bố của các tạp chất bên trong đường ray theo thời gian thực, đồng thời đánh dấu và xử lý kịp thời các bộ phận không đủ tiêu chuẩn.
Đâu là các phương pháp phát hiện và tiêu chuẩn phán đoán đối với-các tạp chất phi kim loại trong đường ray tiêu chuẩn quốc gia?
Các phương pháp phát hiện tạp chất phi kim loại trong đường ray tiêu chuẩn quốc gia chủ yếu bao gồmphương pháp kính hiển vi kim loại và phương pháp phát hiện khuyết tật siêu âm. Đối với phương pháp kính hiển vi kim loại, các mẫu cần được lấy từ đường ray, đánh bóng, đánh bóng và ăn mòn, sau đó quan sát loại, kích thước và số lượng tạp chất dưới kính hiển vi với độ phóng đại 100-500 lần. Trong quá trình phát hiện, phải chọn ba phần của đầu ray, mạng ray và đế ray và phải quan sát không dưới 5 trường nhìn cho mỗi phần để đếm kích thước trung bình và mật độ số lượng tạp chất. Phương pháp phát hiện khuyết tật bằng siêu âm sử dụng đầu dò tần số-cao có tần số 5-10 MHz. Vị trí và kích thước của các tạp chất được đánh giá bằng tín hiệu phản xạ của sóng siêu âm tại mặt phân cách giữa các tạp chất và nền. Phương pháp này là phương pháp thử nghiệm không phá hủy và phù hợp để thử nghiệm hàng loạt trong dây chuyền sản xuất. Tiêu chuẩn đánh giá dựa trên GB/T 10561-2005. Xếp hạng bao gồm các đường ray tiêu chuẩn quốc gia phải nhỏ hơn hoặc bằng cấp 2, trong đó kích thước tối đa của các tạp chất alumina Nhỏ hơn hoặc bằng 50μm và mật độ số lượng các tạp chất sunfua Nhỏ hơn hoặc bằng 10 miếng/mm2. Đường ray vượt quá tiêu chuẩn nên được đánh giá là không đủ tiêu chuẩn.
Tác động của việc cải thiện độ tinh khiết của đường ray tiêu chuẩn quốc gia đối với chi phí bảo trì đường dây là gì?
Cải thiện độ tinh khiết của đường ray tiêu chuẩn quốc gia có thể giảm đáng kể chi phí bảo trì đường dây. Đường ray có độ tinh khiết cao có ít tạp chất bên trong, xác suất bắt đầu vết nứt do mỏi giảm đi đáng kể, tuổi thọ của đường ray có thể được kéo dài hơn 30% và tần suất thay thế đường ray giảm. Đường ray có độ tinh khiết cao có độ mòn đồng đều hơn ở bộ phận tiếp xúc với đường ray-của bánh xe và sẽ không tạo ra độ mòn bất thường do sự tập trung ứng suất do tạp chất cục bộ gây ra. Chu trình nghiền có thể kéo dài từ 6 tháng đến 12 tháng, giảm chi phí nhân công và thiết bị nghiền. Ngoài ra, đường ray có độ tinh khiết cao có khả năng chống mỏi tốt và không dễ xảy ra tai nạn gãy xương, tránh được tình trạng mất điện do đứt đường ray, thường cao hơn nhiều so với chi phí mua sắm và bảo trì đường sắt. Trong các tuyến đường núi và đường{9}}nặng, đường ray có độ tinh khiết cao{10}}có nhiều ưu điểm rõ ràng hơn, có thể thích ứng với môi trường dịch vụ khắc nghiệt và giảm hơn nữa độ khó bảo trì cũng như chi phí của các tuyến đặc biệt.