Чугун на жд транспорте

Чугун выплавляют в доменных печах на металлургических заводах, Большая часть чугуна идет на выплавку стали, а меньшая — предназначена для литья. Но литье осуществляется преимущественно на машиностроительных заводах, а эти заводы бывают расположены далеко от металлургических. Чтобы перевести чугун с одного завода на другой, его приходится охлаждать, превращать в твердые отливки — чушки. На машиностроительном заводе эти чушки «нужно снова расплавлять, для чего в литейных цехах применяют вагранки или электропечи. На повторный переплав затрачивается дефицитный и дорогой кокс или расходуется немало электроэнергии.

Как избежать напрасной потери тепловой или электрической энергии, напрасных затрат человеческого труда, работы плавильных печей?

В 70-х годах этот вопрос был практически решен. Жидкий чугун из доменной печи сливается в передвижной миксер—сосуд, напоминающий железнодорожную цистерну. Миксер изнутри зафутерован толстым слоем теплоизоляционного и огнеупорного кирпича. Между футеровкой и стенками миксера проложен листовой асбест. Почти полуметровая толщина футеровки позволяет избежать значительных потерь теплоты. За час температура чугуна снижается всего на пять градусов. Миксер расположен на двух железнодорожных платформах. В миксер заливают 150—165 т жидкого чугуна и увозят его по железной дороге на близрасположенные заводы — на расстояние 100—150 км.

Чугунный колесопровод

фрагмент колесопровода
в экспозиции Национального музея Республики Карелия
Годы работы 1788 — 1956
Страна Россия Россия / СССР СССР
Город управления Петрозаводск Петрозаводск
Состояние закрытая
Подчинение Александровский / Онежский завод

Чугунный колесопровод — первая в России колейная железная дорога заводского пользования. Построена в 1788 году под руководством начальника Олонецких горных заводов Чарльза Гаскойна на Александровском пушечном заводе в городе Петрозаводске.

Железная дорога предназначалась для перевозки пушек и руды из доменного цеха в сверлильный, где находились вододействующие станки.

Содержание

Технические характеристики железной дороги [ править | править код ]

Шпалы чугунного колесопровода были изготовлены из чугуна, рельсы стальные, цельные, направление движущимся колёсам вагонеток придавало приложение гибкого пера остреи перевода.

Ширина между внутренними гранями рельсов около 0,8 метра.

Подвижной состав [ править | править код ]

Подвижным составом чугунного колесопровода были вагонетки, на которых укладывался концами ствол пушки (от 3 до 5 метров). Схема распределения соответствовала четырёхосному вагону. По рельсам вагонетки двигали рабочие. Рельсы уголковые, имели однотавровое сечение. Высота головки 60 — 80 сантиметров, ширина 40 — 50 сантиметров, высота тавра 150—170 миллиметров, ширина по подошве до 150 миллиметров.

Читайте также:  Как повысить ток на трансформаторе

В дальнейшем чугунные колесопроводы использовались в 1810 году на Змеиногорском руднике (нынешний Алтайский край), отцом и сыном Черепановыми на Выйском заводе в 1830-х годах (в 1790 г. на Александровском заводе с целью ознакомления с его работой побывал Ефим Черепанов).

Сеть чугунного колесопровода [ править | править код ]

Изначально железная дорога имела длину 173,5 метра, состояла из трёх участков: два внутри доменного цеха длиной 13 и 15,5 метров, другой из цеха в цех длиной около 145 метров).

Успешное применение чугунной железной дороги привело к расширению узкоколейной сети. В дальнейшем использовались более лёгкие пути, состоящие из чугунных шпал, на которых ставились железные полосы сечением 800 на 150 миллиметров с расстоянием от одной шпалы до другой около метра. К 1870-м годам между цехами завода была построена сеть железных дорог шириной колеи около 786 миллиметров [1] .

В связи со строительством в 1905 году конно-железной дороги за территорию завода до пристани и лесной биржи колеёй 914 миллиметров, часть железных дорог внутри завода была перешита на эту колею. В 1922 году эта часть дороги была снова перестроена, перешита на колею 750 миллиметров и переведена на паровозную тягу (внутри завода к 1918 году появилась и дорога широкой колеи, являвшаяся частью ветки, связывающей Онежский тракторный завод с магистральной железной дорогой — частично разобрана в 2008—2009 годах).

После Великой Отечественной войны из узкоколейного внутреннего транспорта сохранилась лишь небольшая часть дороги, на которой испытывались производимые заводом узкоколейные мотовозы. Узкоколейная железная дорога Онежского завода была разобрана в 1956 году, когда завод был перепрофилирован на выпуск тракторов для лесной промышленности.

Современное состояние [ править | править код ]

До настоящего времени сохранились фрагменты колесопровода, чугунный стрелочный перевод и чугунный скат вагонетки, на котором перевозились из доменного цеха пушки. Железную дорогу можно увидеть в Губернаторском парке (во дворе Карельского государственного краеведческого музея; изначально данная часть дороги была выставлена в Голиковском парке) и при входе в Научно-технический музей промышленной истории Петрозаводска (изначально эта часть колесопровода была выставлена у Заводского моста).

Читайте также:  Как проверить ip адрес сайта

Литейные сплавы должны обладать высокими литейными свойствами. Литейные свойства — это технологические свойства металлов и сплавов, которые определяют поведение жидкого металла при заполнении полости литейной формы, его кристаллизации и дальнейшем охлаждении.

К литейным свойствам относятся жидкотекучесть, усадка и химическая однородность.

Жидкотекучесть — это способность жидкого сплава растекаться, быть подвижным и невязким, легко заполнять любую сложную полость формы. Из сплава с хорошей жидкотекучестью можно получить отливку с тонкими стенками. Если сплав в жидком состоянии вязкий и медленно растекается, то из него невозможно получить тонкостенную отливку, так как он застынет, прежде чем заполнит форму. Жидкотекучесть зависит от химического состава сплава, температуры нагрева, склонности сплава к окислению и прочности оксидной пленки, которая оказывает сопротивление течению расплава и замедляет заполнение формы.

Наибольшей жидкотекучестью обладают серый чугун и силумины, а наименьшей — стали и магниевые сплавы.

Усадка — это свойство литейных сплавов уменьшать объем и линейные размеры при затвердевании и охлаждении. Большинство сплавов имеют линейную усадку, не превышающую 3 %.

Химическая однородность — это свойство сплава при охлаждении давать отливку одинакового состава по всему объему. Неоднородность химического состав сплава в разных частях отливки называется ликвацией. Она вызывает неоднородность механических свойств в различных частях отливки, устраняется отжигом.

Литейные сплавы нашли широкое применение на железнодорожном транспорте. Серый чугун марок СЧ20 и СЧ25 используется при изготовлении блоков цилиндров, головок цилиндров и картеров дизельного оборудования рефрижераторных вагонов секций ЦВ-5, БМЗ-5 и АРВ. Серый чугун обладает лучшими литейными свойствами. У него высокая жидкотекучесть и малая усадка (0,9— 1,3 %). Однако он хрупкий и не применяется для получения литых деталей, работающих под ударными нагрузками.

Коленчатые валы дизелей тепловозов отливают из высокопрочного чугуна. Чугунное литье идет на изготовление крышек и блоков цилиндров, составных поршней дизелей тепловозов.

В вагоностроении в большом количестве применяют отливки из низкоуглеродистых сталей 15Л—25Л (например, клиновые фрикционные гасители колебаний грузовой тележки — 20Л; корпус буксы вагона — сталь 15Л, 25Л, шпинтон пассажирской тележки — 25Л и др.). Литейные свойства стали значительно хуже, чем у чугуна и некоторых сплавов цветных металлов. Литейные стали обладает повышенной склонностью к образованию горячих трещин, высокой усадкой (до 2,5 %), пониженной жидкотекучестью. Однако стали имеют более высокие механические свойства, чем чугуны, и поэтому применяются для получения отливок деталей, которые будут работать при больших ударных нагрузках.

Читайте также:  Выбрать эксцентриковую шлифовальную машину

Введение легирующих элементов в углеродистые стали повышает их прочность и надежность работы в эксплуатации, снижает вес деталей. Для изготовления литых деталей (корпус автосцепки, тяговый хомут, упоры) автосцепных устройств вагонов применяются низколегированные стали марок 20ГФЛ, 20ГЛ и 20ФЛ.

Боковые рамы и надрессорные балки тележек грузовых вагонов отливают из сталей 20ГЛ, 20Г1ФЛ, 20ФТЛ.

Отливки крупногабаритных деталей (корпус автосцепки, боковые рамы и надрессорные балки тележек грузовых вагонов и др.) получают литьем в песчано-глинистые формы, так как песчаные формы отводят тепло от расплавленного металла медленнее по сравнению с металлическими формами, и расплавленный металл заполняет полость песчаной формы лучше, чем металлической.

Сегодня в России и за рубежом широко внедряется в производство отливок боковых рам и надрессорных балок тележек грузовых вагонов процесс вакуумно-пленочной формовки (ВПФ). ВПФ осуществляют следующим образом.

Модельную плиту с моделью, установленные на воздушную коробку, накрывают разогретой полимерной пленкой. В модельной плите и модели предусмотрены совпадающие отверстия. Вакуумным насосом из воздушной коробки откачивают воздух до вакуума 2,6—5,2 МПа. Пленка плотно прижимается к модели и модельной плите. На модельную плиту устанавливают опоку, которую заполняют сухим кварцевым песком, уплотняют его с помощью легкой вибрации. Затем на открытую поверхность верхней опоки накладывают разогретую полимерную пленку, которая вследствие разряжения прилегает к опоке, что приводит к уплотнению песка, который четко воспринимает контуры модели. После этого полуформу снимают с модели. Изготовляют вторую полуформу. Затем форму собирают. Во время заливки форму держат под вакуумом. При заливке металла в литейную форму пленка сгорает. Продукты сгорания выполняют роль противопригарного покрытия. После охлаждения подвод вакуума отключается и получается отливка без остатков песка с гладкой поверхностью.

Славы цветных металлов (силумины АЛ2) применяются для изготовления некоторых деталей внутреннего оборудования рефрижераторных вагонов. Алюминиевые сплавы идут на изготовления поршней дизелей тепловозов.

Для производства арматуры контактной сети электрифицированных железных дорог используют литье из ковкого и серого чугу- нов, а также цветное литье — латунное, бронзовое, алюминиевое.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector