रेलवे कास्ट स्टील और कास्ट आयरन भागों के लिए सतत कास्टिंग तकनीक: पारंपरिक कास्टिंग से कुशल उत्पादन की ओर एक छलांग

1. सतत कास्टिंग प्रौद्योगिकी का ऐतिहासिक विकास और रेलवे उद्योग के साथ इसकी अनुकूलता में सफलता

निरंतर कास्टिंग तकनीक का जन्म आकस्मिक नहीं था, बल्कि धातुकर्म उद्योग की दक्षता और गुणवत्ता की दोहरी खोज का एक अपरिहार्य परिणाम था।. और इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है रेलवे कास्टिंग, मुख्य सिद्धांत निरंतर शीतलन और जमने की प्रक्रिया के माध्यम से तरल धातु को सीधे ठोस बिलेट्स में बदलना है, पारंपरिक मल्टी-स्टेप मोल्ड कास्टिंग मोड को पूरी तरह से उलट देना “कास्टिंग पिंड – गरम करना – बिलेट खोलना”.

1.1 प्रयोगशालाओं से वैश्विक इस्पात उद्योग तक मानकीकृत अनुप्रयोग

1950 में, ब्रिटेन में शेफ़ील्ड विश्वविद्यालय ने सबसे पहले इस अवधारणा का प्रस्ताव रखा “निरंतर ढलाई”, जल-ठंडा तांबे के सांचों के माध्यम से एल्यूमीनियम सामग्री की प्रारंभिक निरंतर ढलाई प्राप्त करना. तथापि, सामग्री के उच्च तापमान प्रतिरोध और शीतलन नियंत्रण प्रौद्योगिकी की सीमाओं के कारण, इस तकनीक को प्रारंभ में केवल अलौह धातुओं के क्षेत्र में ही लागू किया जा सकता था. वास्तविक निर्णायक मोड़ 1960 के दशक में जापान में उभरा: निप्पॉन स्टील कॉर्पोरेशन ने एक चाप-आकार की निरंतर कास्टिंग मशीन विकसित की, जो मोल्ड कंपन और एक माध्यमिक शीतलन स्प्रे प्रणाली को जोड़ती है, बिलेट निरंतर कास्टिंग की सफलता दर को कम से कम करना 70% खत्म करने के लिए 90%. इस सफलता ने न केवल उत्पादन चक्र को छोटा कर दिया बल्कि धातु की पैदावार भी बढ़ा दी 85% साँचे में ढलाई में 92%, ड्राइविंग ए “निरंतर ढलाई” वैश्विक इस्पात उद्योग में लहर.

1.2 The “सतत कास्टिंग” चीन के रेलवे कास्टिंग उद्योग में प्रक्रिया

चीन में सतत कास्टिंग तकनीक की शुरूआत 1980 के दशक में शुरू हुई, प्रारंभ में मुख्य रूप से सेकेंड-हैंड उपकरणों के पाचन और अवशोषण के माध्यम से. बाओस्टील और वुहान आयरन एंड स्टील जैसी बड़ी स्टील मिलों द्वारा की गई तकनीकी सफलताओं के साथ, निरंतर कास्टिंग क्षमता दस लाख टन से भी कम से बढ़ गई 1985 को 120 मिलियन टन में 2000. रेलवे क्षेत्र में, निरंतर कास्टिंग प्रौद्योगिकी की अनुकूलनशीलता में सफलता विशेष रूप से महत्वपूर्ण है: पारंपरिक मोल्ड कास्टिंग द्वारा उत्पादित बोगी बोल्स्टर में आंतरिक संकोचन गुहा दोष होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम थकान वाला जीवन व्यतीत होता है 2 हेवी-ड्यूटी मालवाहक कारों के लिए मिलियन किलोमीटर. निरंतर कास्टिंग बिलेट्स को अपनाने के बाद, कम सुपरहीट डालने का कार्य और विद्युत चुम्बकीय सरगर्मी प्रौद्योगिकी के माध्यम से, ढलाई के आंतरिक कणों को परिष्कृत किया गया, और थकान जीवन से अधिक हो गई 3 मिलियन किलोमीटर, 30-टन एक्सल लोड ट्रकों की परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करना.

2.रेलवे कास्टिंग के लिए सतत कास्टिंग प्रौद्योगिकी में मुख्य तकनीकी नवाचार

निरंतर ढलाई प्रौद्योगिकी के लाभ इसमें निहित हैं “निरंतरता” और “controllability”. इसकी मुख्य सफलताएँ तीन प्रमुख क्षेत्रों में केंद्रित हैं: मोल्ड नियंत्रण, तापमान प्रबंधन और दोष दमन, रेलवे कास्टिंग की गुणवत्ता में सुधार के लिए एक तकनीकी बंद लूप बनाना.

2.1 मोल्ड कंपन और विद्युत चुम्बकीय सरगर्मी का सहक्रियात्मक अनुकूलन

साँचा है “दिल” सतत ढलाई मशीन का, और इसका कंपन मोड सीधे खाली शेल की निर्माण गुणवत्ता को प्रभावित करता है. आरंभिक स्थिर सांचों में खाली खोल में चिपकने और रिसाव होने का खतरा था. तथापि, साइनसॉइडल कंपन प्रौद्योगिकी की शुरूआत ने इस समस्या को हल कर दिया: आयाम को नियंत्रित करके (3-5मिमी) और आवृत्ति (200-400 प्रति मिनट बार) हाइड्रोलिक सर्वो प्रणाली के माध्यम से, खाली खोल और सांचे की दीवार के बीच एक स्थिर चिकनाई परत बन गई. उदाहरण के लिए, बाओस्टील की 2300 मिमी स्लैब निरंतर कास्टिंग मशीन के बाद इस तकनीक को अपनाया गया, कास्ट बिलेट की सतह कंपन चिह्न की गहराई 0.8 मिमी से घटाकर 0.3 मिमी कर दी गई, और सतह दोष दर में कमी आई 60%.

विद्युतचुंबकीय सरगर्मी तकनीक गैर-संपर्क विद्युतचुंबकीय बल के माध्यम से पिघले हुए स्टील के प्रवाह को बढ़ाती है, घटक पृथक्करण को समाप्त करना. हाई-स्पीड रेल कप्लर्स के लिए ई-ग्रेड स्टील की निरंतर कास्टिंग प्रक्रिया के दौरान, जमने के सिरे पर स्थापित घूमने वाले विद्युत चुम्बकीय स्टिरर ने कार्बाइड वितरण की एकरूपता को बढ़ा दिया 40%, और प्रभाव कठोरता को 20J से बढ़ाकर 25J कर दिया गया, -60℃ के अत्यधिक ठंडे वातावरण में परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करना.

2.2 सटीक तापमान नियंत्रण और टुंडिश धातुकर्म प्रौद्योगिकी

पिघले हुए स्टील की सुपरहीट एक है “अदृश्य हत्यारा” जो कास्ट बिलेट्स की गुणवत्ता को प्रभावित करता है. पारंपरिक मोल्ड कास्टिंग प्रक्रिया में करछुल के लंबे टर्नओवर समय के कारण, सुपरहीट में अक्सर ±15℃ का उतार-चढ़ाव होता है, जिसके परिणामस्वरूप कास्ट बिलेट का गंभीर केंद्र पृथक्करण हो गया. सतत कास्टिंग तकनीक ट्यूनबैग में लैडल कवरिंग और आर्गन गैस सुरक्षा जैसे उपायों के माध्यम से सुपरहीट की उतार-चढ़ाव सीमा को ±5℃ तक कम कर देती है।. उदाहरण के लिए, पंजिहुआ आयरन एंड स्टील कंपनी की 1780 मिमी निरंतर कास्टिंग मशीन टुंडिश के प्लाज्मा हीटिंग को अपनाती है, जो वास्तविक समय में पिघले हुए स्टील के तापमान के नुकसान की भरपाई कर सकता है, कास्ट बिलेट की समअक्षीय क्रिस्टल दर को बढ़ाना 60% को 80% और तन्य शक्ति को बढ़ाकर 15%.

टुनपैकेट मेटलर्जिकल तकनीक के उन्नयन ने पिघले हुए स्टील को और अधिक शुद्ध कर दिया है: स्लैग बनाए रखने वाली दीवारों और निस्पंदन उपकरणों को स्थापित करके, गैर-धातु समावेशन की सामग्री को कम कर दिया गया है 0.02% को 0.005%, दरारें डालने की प्रवृत्ति को उल्लेखनीय रूप से कम करना.

3. रेलवे के प्रमुख घटकों में सतत कास्टिंग प्रौद्योगिकी का गहन अनुप्रयोग

निरंतर कास्टिंग तकनीक को रेलवे कास्टिंग की संपूर्ण उत्पादन श्रृंखला में गहराई से एकीकृत किया गया है, बोगियों से लेकर कपलिंग तक, ब्रेक डिस्क से लेकर व्हील सेट तक. इसके एप्लिकेशन परिदृश्यों का विस्तार और प्रदर्शन उन्नयन जारी है.

3.1 बोगी कास्टिंग: से एक छलांग “भारी” को “सटीक और सशक्त”

पारंपरिक बोगी बोल्स्टर और साइड फ्रेम रेत कास्टिंग द्वारा बनाए जाते हैं, एक साथ जुड़े हुए कई रेत कोर से बनी आंतरिक गुहा के साथ, जिनमें स्टेप्स और फ्लैश जैसे दोष होने का खतरा होता है. इंटीग्रल कोर मैकेनिकल कोर फीडिंग प्रक्रिया के साथ संयुक्त निरंतर कास्टिंग तकनीक ने हासिल किया है “बहु-टुकड़ा एकीकरण” आंतरिक गुहा रेत कोर की: निरंतर कास्टिंग बिलेट की समान संरचना के साथ संयुक्त एस्टर-कठोर सोडियम सिलिकेट रेत मोल्डिंग ने कास्टिंग के घनत्व को बढ़ा दिया है 8% और थकान प्रतिरोध में सुधार हुआ 30%. उदाहरण के तौर पर बी+ ग्रेड स्टील बोल्स्टर लें. इसका वजन है 12% सामान्य कार्बन स्टील भागों से कम, और उपज शक्ति को 400MPa से बढ़ाकर 500MPa कर दिया गया है, हेवी-ड्यूटी ट्रकों की अपग्रेड आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करना.

3.2 युग्मक कास्टिंग: से एक नवाचार “भंगुर फ्रैक्चर” को “लचीला कनेक्शन”

के रूप में “जीवन रेखा” एक ट्रेन का, युग्मक को अधिक से अधिक तन्य बल का सामना करने की आवश्यकता होती है 1,000 टन. सतत कास्टिंग तकनीक सामग्री उन्नयन और प्रक्रिया अनुकूलन के दोहरे दृष्टिकोण को अपनाती है: ई-ग्रेड स्टील के बाद आम कार्बन स्टील की जगह ले लेता है, शमन और तड़के ताप उपचार के साथ संयुक्त (880℃ पर शमन + 550℃ पर तड़का लगाना), -60℃ पर कम तापमान की प्रभाव ऊर्जा 15J से अधिक तक पहुंच जाती है. भट्टी के बाहर द्वितीयक शोधन का संयुक्त अनुप्रयोग (एलएफ+आरएच) और कम सुपरहीट कास्टिंग ने गैर-धातु समावेशन के ग्रेड को कम कर दिया है 2.0 को 1.0 और दरार दर से 0.3% को 0.02%. बीजिंग-हार्बिन लाइन पर हाई-स्पीड रेलवे कपलिंग के बाद इस तकनीक को अपनाया गया, संचयी सुरक्षित संचालन लाभ पार हो गया 5 मिलियन किलोमीटर, और कोई टूटने की दुर्घटना नहीं हुई.

4. भविष्य का आउटलुक: निकट-अंतिम सतत कास्टिंग और बुद्धिमान नियंत्रण का एकीकरण

एक्सल लोड की दिशा में रेलवे माल परिवहन के विकास के साथ 30 टन और 160 किमी/घंटा की गति में वृद्धि, निरंतर ढलाई प्रौद्योगिकी की दिशा में विकास हो रहा है “लगभग अंतिम आकार” और “बुद्धिमत्ता”, रेलवे कास्टिंग के निर्माण में नई गति लाना.

4.1 लगभग-अंतिम निरंतर कास्टिंग: ए “लघु प्रक्रिया” बिलेट से तैयार उत्पाद तक क्रांति

डबल-रोल पतली पट्टी निरंतर कास्टिंग तकनीक सीधे 1-5 मिमी पतली पट्टी स्टील का उत्पादन कर सकती है, पारंपरिक हॉट रोलिंग की बिलेट खोलने की प्रक्रिया को समाप्त करना और उत्पादन क्षमता को तीन गुना बढ़ाना. इस तकनीक को हाई-स्पीड रेल कार बॉडी के लिए उच्च शक्ति वाली स्टील पतली प्लेटों के उत्पादन में लागू किया गया है. अनाज शोधन की मात्रा बढ़ा दी गई है 50% पारंपरिक प्रक्रिया की तुलना में, और उपज शक्ति में उतार-चढ़ाव की सीमा ±20MPa से घटाकर ±5MPa कर दी गई है. इसके अलावा, विशेष आकार के बिलेट्स की निरंतर कास्टिंग तकनीक, साँचे के डिज़ाइन को अनुकूलित करके, एच-आकार और आई-आकार जैसे जटिल क्रॉस-सेक्शन बिलेट्स का सीधे उत्पादन कर सकते हैं, रेलवे पुलों में प्रयुक्त स्टील के एकीकृत निर्माण की संभावना प्रदान करना.

4.2 बुद्धिमान नियंत्रण: अनुभव-संचालित से डेटा-संचालित में अपग्रेड

5G+AI पर आधारित निरंतर कास्टिंग प्रक्रिया निगरानी प्रणाली मशीन विजन के माध्यम से कास्ट बिलेट की सतह का तापमान और दरार दोष जैसे वास्तविक समय डेटा एकत्र करती है।, और गहन शिक्षण एल्गोरिदम के संयोजन में ड्राइंग गति और ठंडा पानी की मात्रा जैसे मापदंडों को गतिशील रूप से समायोजित करता है. शौगांग जिंगटांग कंपनी के पायलट प्रोजेक्ट से पता चलता है कि इस प्रणाली ने बिलेट गुणवत्ता की उतार-चढ़ाव सीमा को ±0.5% तक कम कर दिया है और प्रति टन स्टील की ऊर्जा खपत को कम कर दिया है। 8%. भविष्य में, डिजिटल ट्विन प्रौद्योगिकी की शुरूआत के साथ, निरंतर कास्टिंग उत्पादन लाइन पूर्ण बंद-लूप प्रबंधन प्राप्त करेगी “आभासी डिबगिंग – वास्तविक समय अनुकूलन – पूर्वानुमानित रखरखाव”, की ओर बढ़ने के लिए रेलवे कास्टिंग विनिर्माण को बढ़ावा देना “शून्य दोष” लक्ष्य.

भाप लोकोमोटिव युग के कच्चे लोहे के बोल्स्टर से लेकर फ़क्सिंग बुलेट ट्रेन के निरंतर कास्टिंग कपलर तक, निरंतर कास्टिंग तकनीक ने छलांग लगा दी है “अगले” को “अगुवाई करना” सिर्फ आधी सदी में. रेलवे भारी बोझ की लहरों के बीच, उच्च गति और बुद्धिमत्ता, निरंतर कास्टिंग तकनीक विकसित होती रहेगी, सुरक्षित निर्माण के लिए ठोस सहायता प्रदान करना, अधिक कुशल और हरित रेलवे परिवहन प्रणाली.

रेलवे कास्टिंग पार्ट्स आपूर्तिकर्ता

लुओयांग फ़ोन्यो हेवी इंडस्ट्रीज कंपनी, लिमिटेड, स्थापना करा 1998, कास्ट रेलवे पार्ट्स में एक निर्माता है. हमारा कारखाना 72,600㎡ क्षेत्र को कवर करता है, से अधिक के साथ 300 कर्मचारी, 32 तकनीशियनों, शामिल 5 वरिष्ठ इंजीनियर, 11 सहायक अभियंता, और 16 तकनीशियनों. हमारी उत्पादन क्षमता है 30,000 प्रति वर्ष टन. वर्तमान में, हम मुख्य रूप से कास्टिंग का उत्पादन करते हैं, मशीनिंग, और लोकोमोटिव के लिए असेंबली, रेलकार, हाई-स्पीड ट्रेनें, खनन उपकरण, पवन ऊर्जा, वगैरह. हमारे उत्पादों को रूस को निर्यात किया गया है, संयुक्त राज्य, जर्मनी, अर्जेंटीना, जापान, फ्रांस, दक्षिण अफ़्रीका, इटली और अन्य देश.
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