Производство, рельсов, балок, швеллеров
Сортамент рельсобалочных станов
В РФ прокатку железнодорожных рельсов широкой колеи, а также двутавровых балок и швеллеров крупных размеров производят в основном на современных рельсобалочных станах.
Наиболее важным из всех профилей являются рельсы, к качеству которых предъявляются более высокие требования. Наиболее интенсивное развитие производства рельсов началось в конце прошлого столетия. Это объясняется бурным ростом железнодорожного строительства и открытием способов производства литого металла – бессемеровского процесса в 1855 г., мартеновского в 1864 г. и томассовского в 1878 г.
Размеры рельсов характеризуются массой 1 м длины. Профиль рельса несимметричен; w состоит из массивной головки, подошвы с тонкими фланцами и шейки. С тех пор как начали прокатывать рельсы, форма и размеры их непрерывно изменялись. С развитием железных дорог происходит также утяжеление рельсов. Например, с 1900 г. до настоящего времени масса 1 м длины рельса изменилась с 30 до 75 кг; намечен переход к еще более тяжелым рельсам. Важной характеристикой профиля рельса является распределение металла по его сечению. В последнее время стремятся к более равномерному распределению металла по сечению, что необходимо, прежде всего, для предотвращения поперечных изломов рельсов.
Рост грузонапряженности железных дорог, увеличение массы подвижного состава и скорости движения потребовали не только утяжеления рельсов, но и резкого улучшения их качества. Рельсы должны быть достаточно прочными, чтобы сопротивляться значительным динамическим воздействиям движущегося поезда; иметь более высокую прочность в стыках, подвергающихся наибольшим ударным нагрузкам; быть износоустойчивыми и при этом не должны быть хрупкими, особенно при низких температурах.
Двутавровые балки являются строительным профилем и применяются в конструкциях, работающих главным образом на изгиб. В связи с этим распределение в балках металла между стенкой и полками должно быть таким, при котором момент сопротивления будет иметь наибольшую величину. Балки нормального типа имеют избыточную толщину стенки по сравнению с той, которая необходима для обеспечения прочности, и сравнительно малую ширину полок. В настоящее время прокатывают балки облегченного типа с тонкой стенкой и меньшим уклоном полок. Их прокатка обеспечивает экономию металла до 18 % их массы. Кроме них, осваивают процесс прокатки балок с еще более тонкой стенкой. Их применяют в тех случаях, когда они несут легкую нагрузку, например в межэтажных перекрытиях. Основное преимущество тонкостенных профилей – большая экономия металла, достигающая 30 %.