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軌道交通用鋼情況分析(1) 發(fā)布時(shí)間:2019-05-15   瀏覽量:4895次

一、軌道交通用鋼種類(lèi)及特點(diǎn)分析

 

1.產(chǎn)品分類(lèi)

 

軌道交通包括地鐵、輕軌、有軌電車(chē)等城市軌道交通,也包括高速鐵路、普速鐵路等鐵路交通。軌道交通用鋼主要包括線(xiàn)路鋪設用鋼、車(chē)輛用鋼,以及橋梁、隧道、車(chē)站等基礎建設用鋼、電氣化鐵路用鋼等,鋼材品種種類(lèi)繁多(表1)。


表1  軌道交通線(xiàn)路鋪設及車(chē)輛用鋼主要品種

 

用途

主要用鋼品種

線(xiàn)路鋪設

主要包括鋼軌(輕軌和重軌)及其配件(配件包括魚(yú)尾板、墊板、道岔軌、軌距擋板等),軌枕用鋼(調制鋼筋、精軋螺紋鋼筋、高強螺栓、預應力鋼絲等)

車(chē)輛用鋼

車(chē)輪、輪轂、車(chē)軸、滲透軸承鋼、彈簧鋼、耐蝕鋼、耐候鋼、冷彎型鋼、H型鋼、彩涂板、不銹板等,其中鐵路貨車(chē)用鋼主要是高強度耐大氣腐蝕鋼

基建用鋼

主要是螺紋鋼筋、線(xiàn)材、圓鋼、鋼板等

電氣化鐵路用鋼

H型鋼、鋼絞線(xiàn)、各種尺寸的耐候型鋼及鋼管等

資料來(lái)源:賽迪智庫原材料所整理

 

2.特點(diǎn)分析

 

(1)鋼軌鋼軌直接承受車(chē)輪傳遞的列車(chē)及其載荷質(zhì)量,并引導列車(chē)的行進(jìn)方向。與普通線(xiàn)路相比,客運專(zhuān)線(xiàn)、高速列車(chē)及重載列車(chē)對鋼軌的安全性要求極為苛刻。鋼軌不僅要承受機車(chē)、車(chē)輛的壓力,還要承受列車(chē)高速運行所帶來(lái)的沖擊載荷,因此鋼軌需要具有足夠的強度、硬度、韌性以及良好的焊接性能。通常,按照抗拉輕度鋼軌可以分為普通級鋼軌、耐磨級鋼軌、特級鋼軌3個(gè)等級。鋼軌質(zhì)量越重,所能承受的載荷越大,我國主要線(xiàn)路一般鋪設60kg/m和75kg/m的重型鋼軌。我國高速鐵路用鋼軌主要包括U71MnG和U75VG材質(zhì),通常時(shí)速200km/h以上高速客貨鐵路選用U71MnG,時(shí)速200~250km/h高速客貨鐵路選用U75VG。


(2)車(chē)輪用鋼車(chē)輪是車(chē)輛的主要承載零件,是車(chē)輛走行系統的重要組成部分。車(chē)輪與輪箍用鋼是采用電爐或轉爐冶煉的鎮靜鋼,根據生產(chǎn)工藝劃分為輾鋼車(chē)輪和鑄鋼車(chē)輪,一般而言,客車(chē)、高速列車(chē)等較高端的車(chē)輪通常使用輾鋼工藝生產(chǎn)。對于重載列車(chē),輪軌接觸應力大,特別是在在高應力下,輪軌接觸區的面積加大,列車(chē)行進(jìn)時(shí)車(chē)輪磨損大,容易出現接觸疲勞失效。所以對重載列車(chē)車(chē)輪用鋼需要更高的耐磨性和抗解除疲勞性能,同時(shí)還要考慮抗熱疲勞損傷性能。


(3)車(chē)軸用鋼車(chē)軸是鐵路機車(chē)和車(chē)輛的重要部件,是車(chē)輛走行系統的重要組成部分,如果車(chē)軸發(fā)生斷裂將會(huì )導致列車(chē)脫軌。車(chē)軸用鋼應具有良好的疲勞強度和抗沖擊性能。我國普通客車(chē)和貨車(chē)車(chē)軸一般采用LZ50中碳鋼,機車(chē)少量采用JZ45,基本都是實(shí)心車(chē)軸;動(dòng)車(chē)組采用中碳合金調制鋼,車(chē)軸為空心車(chē)軸。


(4)車(chē)體用鋼車(chē)體用鋼主要是車(chē)體主梁、車(chē)框、內外車(chē)廂板等用鋼,鋼材品種主要包括不銹鋼、耐候鋼板、耐候型鋼等,基本要求是高強度、高耐腐蝕性、高焊接性及輕量化。對于鐵路貨車(chē)用鋼主要是高強度耐候耐蝕鋼。


二、軌道用鋼生產(chǎn)企業(yè)及發(fā)展情況

 

1.國內重點(diǎn)企業(yè)情況

 

目前我國軌道交通用鋼生產(chǎn)企業(yè)主要包括攀鋼集團有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“攀鋼”)、鞍鋼集團公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“鞍鋼”)、包鋼集團(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“包鋼”)、寶鋼集團有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“寶鋼”)、馬鞍山鋼鐵股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“馬鋼”)、太原鋼鐵(集團)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“太鋼”)等鋼鐵企業(yè)及以江陰興澄特種鋼鐵有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“興澄特鋼”)、西寧特殊鋼股份有限公司公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“西寧特鋼”)、大冶特殊鋼股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大冶特鋼”)等為代表的特鋼企業(yè),各企業(yè)重點(diǎn)軌道用鋼產(chǎn)品如表2。


表2  我國軌道交通用鋼主要生產(chǎn)企業(yè)

企業(yè)

主要產(chǎn)品

鞍鋼

熱軋鋼軌、高速鐵路用重軌、鐵路車(chē)輛用高耐候結構鋼、橋梁鋼板、建筑結構用鋼及鐵路魚(yú)尾螺栓等

攀鋼

熱軋鋼軌、高速鐵路用重軌、310乙字鋼、鐵路車(chē)輛用耐候結構鋼等

寶鋼

鐵路車(chē)輛用耐候結構鋼、鐵路車(chē)輛車(chē)軸用鋼、彈簧鋼、軸承鋼、橋梁鋼板及建筑結構用鋼等

太鋼

鐵路車(chē)輛用不銹鋼、車(chē)軸鋼等

包鋼

熱軋鋼軌、高速鐵路用重軌、310乙字鋼、鐵路車(chē)輛用耐候結構鋼等

武鋼

鋼軌、鐵路車(chē)輛用耐候鋼板、橋梁鋼板、建筑結構用鋼等

馬鋼

鐵路車(chē)輛用耐候鋼板、鐵路車(chē)輛用車(chē)輪、輪箍、H型鋼等

特鋼企業(yè)

軸承鋼、彈簧鋼、車(chē)軸鋼

資料來(lái)源:賽迪智庫原材料所整理

 

2.重點(diǎn)品種發(fā)展情況

 

(1)鋼軌

 

目前,我國鋼軌生產(chǎn)企業(yè)主要有攀鋼、鞍鋼、包鋼和武鋼等(表3),其中攀鋼是國內第1家能夠生產(chǎn)百米定尺鋼軌的企業(yè),包鋼生產(chǎn)的U71Mn和U75V鐵路用熱軋鋼軌和武鋼生產(chǎn)的U71MnG和U75VG高速鐵路用鋼軌均獲得了2016年“金杯獎”產(chǎn)品。


表3 2015年我國主要鋼軌生產(chǎn)企業(yè)情況

單位:萬(wàn)t

 

企業(yè)

產(chǎn)能

產(chǎn)量

品種

攀鋼

190

121

u71Mn/U71IInG、U75V/U75VG、U78CrV等材質(zhì)鋼軌,道岔用50AT、60AT、60D40、60TY等品種鋼軌,在線(xiàn)熱處理鋼軌

鞍鋼

80

61

U71IIn/u7lMnG、U75V/U75VG、U77MnCr等材質(zhì)鋼軌,道岔用50AT、60AT等品種鋼軌

包鋼

240

79

U71Mn/u71MnG、U75V/U75vG、U76CrRE等材質(zhì)鋼軌,道岔用50AT、60AT等品種鋼軌

武鋼

105

58

U71lJn/U71MnG、U75V/U75VG等

資料來(lái)源:賽迪智庫編輯整理

 

“十二五”期間,我國鋼企向中國鐵路供軌約1 389 萬(wàn)t,其中,普速鋼軌69%,高速鋼軌28.4%,道岔用非對稱(chēng)斷面鋼軌2.6%。目前,各鋼企均已具備現代化的鋼軌生產(chǎn)能力,基本滿(mǎn)足國內高速鐵路和重載鐵路對鋼軌的質(zhì)量需求。與國外相比,我國高速鐵路用鋼軌與國外差距不大,但在重載鐵路用鋼方面仍然存在一定差距。如重載鐵路用鋼軌方面,日本生產(chǎn)的過(guò)共析珠光體SP3 鋼軌,通過(guò)熱處理,軌面硬度可達到450 HB,碳含量?jì)H為0.80%,但國產(chǎn)的過(guò)共析鋼軌U95Cr,通過(guò)在線(xiàn)熱處理后,軌面硬度可達到420 HB,但其碳含量大于0.90%。


(2)車(chē)輪

 

馬鞍山鋼鐵股份有限公司是目前國內最大的車(chē)輪生產(chǎn)商,除馬鋼以外,生產(chǎn)車(chē)輪的企業(yè)還有山西太重車(chē)輪廠(chǎng)、中美合資信陽(yáng)同合車(chē)輪有限公司、中美合資大同愛(ài)碧璽鑄造有限公司。我國在普通客車(chē)、貨車(chē)及機車(chē)車(chē)輪方面,技術(shù)水平與國外相差無(wú)幾。對于重載列車(chē)車(chē)輪,我國也已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一系列新材質(zhì)重載貨車(chē)車(chē)輪,并且已經(jīng)投入應用,研發(fā)水平已處于世界先進(jìn)水平之列。但在高速列車(chē)車(chē)輪的研究和開(kāi)發(fā)方面,我國與國外存在一定差距。目前我國動(dòng)車(chē)組車(chē)輪和大功率機車(chē)車(chē)輪基本依賴(lài)進(jìn)口,全部從日本住友、法國VALDUNES、德國B(niǎo)VV、意大利LUCCHINI等少數幾個(gè)具備高速車(chē)輪生產(chǎn)能力的企業(yè)進(jìn)口。


(3)車(chē)軸

 

普通客車(chē)和貨車(chē)的車(chē)軸主要以實(shí)心車(chē)軸為主,我國在車(chē)軸鋼冶煉潔凈度完全能滿(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)心車(chē)軸的要求,所以在普通客車(chē)和貨車(chē)車(chē)軸生產(chǎn)完全實(shí)現國產(chǎn)化。但在重載和高速列車(chē)車(chē)軸的研究與開(kāi)發(fā)方面,仍然比較落后。目前,我國采用微合金化路線(xiàn)生產(chǎn)出適用于30t以上的重載車(chē)輛的車(chē)軸鋼坯,制造出的車(chē)軸已經(jīng)裝車(chē)試運行,效果良好。動(dòng)車(chē)組列車(chē)采用空心軸,目前空心軸核心生產(chǎn)技術(shù)主要掌握日本等少數發(fā)達國家手中。


(4)車(chē)體用鋼

 

不銹鋼車(chē)輛具有耐腐蝕、免維護、安全、輕量化、全壽命周期成本低等特點(diǎn),隨著(zhù)綠色、節能、環(huán)保、安全等意識的提高,不銹鋼車(chē)輛漸成趨勢。特別是隨著(zhù)輕量化要求越來(lái)越高,不銹鋼已經(jīng)成為車(chē)體主要用鋼。2005年太原鋼鐵集團有限公司就開(kāi)始為軌道交通提高車(chē)體用不銹鋼,經(jīng)過(guò)不斷的鉆研與努力,車(chē)體用不銹鋼的國產(chǎn)化率由最初的100%依賴(lài)進(jìn)口,到目前僅有少數高耐蝕不銹鋼種需要進(jìn)口。


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