铁路用钢，钢企追寻中的“奶酪”
2006-11-01 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel
国家中长期铁路网规划方案内容
为实现2020年铁路网发展目标，规划方案要在路网总规模扩大的同时，突出繁忙干线实现客货分线，人口稠密地区发展城际客运系统，提高路网质量，扩大运输能力，形成功能完善、点线协调的客货运输网络。
(一）客运专线
为满足快速增长的旅客运输需求，建立省会城市及大中城市间的快速客运通道，规划“四纵四横”铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统。建设客运专线1.2万公里以上，客车速度目标值达到每小时200公里及以上。
1、“四纵”客运专线：
(1)北京～上海客运专线，贯通京津至长江三角洲东部沿海经济发达地区；
(2)北京～武汉～广州～深圳客运专线，连接华北和华南地区；
(3)北京沈阳～哈尔滨(大连)客运专线，连接东北和关内地区；
(4）杭州～宁波～福州～深圳客运专线，连接长江、珠江三角洲和东南沿海地区。
2、“四横”客运专线：
(1)徐州～郑州～兰州客运专线，连接西北和华东地区；
(2)杭州～南昌～长沙客运专线，连接华中和华东地区；
(3)青岛～石家庄～太原客运专线，连接华北和华东地区；
(4)南京～武汉～重庆～成都客运专线，连接西南和华东地区。
3、三个城际客运系统
环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区城际客运系统，覆盖区域内主要城镇。
(二)完善路网布局和西部开发性新线
以扩大西部路网规模为主，形成西部铁路网骨架，完善中东部铁路网结构，提高对地区经济发展的适应能力。规划建设新线约1.6万公里。
1、新建中吉乌铁路喀什～吐尔尕特段，改建中越通道昆明～河口段，新建中老通道昆明～景洪～磨憨段、中缅通道大理～瑞丽段等，形成西北、西南进出境国际铁路通道；
2、新建太原～中卫(银川)线、临河～哈密线，形成西北至华北新通道；
3、 新建兰州(或西宁)～重庆(或成都)线，形成西北至西南新通道；
4、新建库尔勒～格尔木线、龙岗～敦煌～格尔木线，形成新疆至青海、西藏的便捷通道；
5、新建精河～伊宁、奎屯～阿勒泰、林芝～拉萨～日喀则、大理～香格里拉、永州～玉林和茂名、合浦～河唇、西安～平凉、柳州～肇庆、桑根达来～张家口、准格尔～呼和浩特、集宁～张家口等西部区内铁路，完善西部地区铁路网络；
6、新建铜陵～九江、九江～景德镇～衢州、赣州～韶关、龙岩～厦门、湖州～嘉兴～乍浦、金华～台州及东北东边道等铁路，完善东中部铁路网络。
(三) 路网既有线
加强既有路网技术改造和枢纽建设，提高路网既有通道能力。规划既有线增建二线1.3万公里，既有线电气化1.6万公里。
1、在建设客运专线的基础上，对既有线进行扩能改造，在大同(含蒙西地区)、神府、太原(含晋南地区)、晋东南、陕西、贵州、河南、兖州、两淮、黑龙江东部等十个煤炭外运基地，形成大能力煤运通道。近期要优先考虑大秦线扩能、北同蒲改造、黄骅至大家洼铁路建设和石太线扩能，实现客货分运，加大煤炭外运能力。
2、结合客运专线的建设，对既有京哈、京沪、京九、京广、陆桥、沪汉蓉和沪昆等七条主要干线进行复线建设和电气化改造。
3、以北京、上海、广州、武汉、成都、西安枢纽为重点，调整编组站，改造客运站，建设机车车辆检修基地，完善枢纽结构，使铁路点线能力协调发展。
4、建设集装箱中心站，改造集装箱运输集中的线路，开行双层集装箱列车。
目前我国铁路用钢需求
货车今后主要应发展自重轻、强度高、耐腐蚀的新型通用及专用货车，发展运行速度120公里/小时的快运货车，开发应用轴重25吨低动力作用的大型四轴货车。加快转8型转向架的改造，使其适应提速要求，提高货车部件和整体的技术水平。干线货车速度要达到120公里/小时。目前120公里/小时提速货车只有快运行包专列的少量的新造货车，而要把货车速度由80公里/小时提高到120公里/小时仅刚起步，还有大量的工作要做，特别是车辆的安全可靠性还要得到验证。因此，如何发展120公里/小时提速货车技术，是今后一个时期内的工作。其中关键的问题有：新造货车转向架K2转K4的性能稳定和提高；交叉杆强度安全性；摆动式转向架摆块、摆座的磨耗寿命和可靠性；高分子磨擦和弹性橡胶材料的性能寿命；120公里/小时的制动系统技术；转8A转向架技术改造中交叉支撑装置的安全性和使用寿命等等。提高轴重是普遍提高货运能力和经济效益的途径，是世界大陆国家铁路货物共同的发展趋势。中国载重60吨及以上的货车已达货车总数的95%以上，在站线长度难以继续延长又维持21吨轴重不变条件下，继续增加列车重量的潜力很小，要进一步提高列车重量，开行重载列车，必须加快发展25吨轴重低动力作用的货车。
近年来，铁路线路的技术进步很大，60公斤/米重型轨和三型轨枕的铺设比例增大，焊接长钢轨、超长无缝线路得到大范围的推广，列车轮轴对钢轨接头的破坏因素已经大为减少，这给提高货车轴重创造了有利条件。前段时间，轴重25吨低动力作用的大型四轴货车已研制出样车，大秦线运煤专用敞车(浴盆式)轴重为25吨，总重100吨，已投入运用。通过试验和运用表明，我国既有干线线路结构及桥梁运行29吨轴重货物列车是安全的，可行的。
为满足运输快捷、重载、安全、可靠的要求，必须进行一系列的关键技术研究。例如：25吨轴重的120公里/小时转向架研究，重载列车制动技术的研究，万吨列车的纵向动力特性的研究，车钩缓冲装置的研究，重载货车车轴、车轮及轴承的研究，车轮踏面制动热负荷的研究，车辆轻量化设计技术研究，货车铝合金车体的设计与制造技术等等。
随着我国改革开放的深入，铁路货运已经进入买方市场。应对这种情况，要提高铁路在运输市场。应对这种情况，要提高铁路在运输市场的竞争能力。铁道车辆不应该再是敞、平、棚、罐通用车的一统天下，应该发展专用车辆，研制适应市场需要的新车种。目前我国铁路专用货车仅占货车总量的5%，而美国的专用货车占其货车总量60%以上，俄罗斯占32%，应该说我国专用货车的差距是大的。同时也说明，专用货车的发展对车辆设计制造部门和新材质、新外型的钢材研究生产部门都是大有作为的新课题。
我国铁路车辆的速度问题、轴重问题、安全可靠性问题、专用货车问题等等，这些问题的解决要靠车辆设计和制造的技术创新，要引进消化发达国家车辆关键技术。
要加快对我国车辆制造业的技术改造。但是，所有这些都要有适合铁路车辆用的钢材才能实现。
除了铁道车辆结构用钢的问题，铁道车辆还有许多材料问题需要研究，如上面提到的轮、轴、弹簧、转向架等等，还有工务工程用钢，如钢轨、桥梁、轨枕、电气化金具等等。铁路部门和冶金部门在良好的基础上进一步加强合作，把铁路用钢搞上去，把高速重载搞上去，实现我国铁路的跨跃式发展，满足全面建设小康社会对铁路运输的需求。
铁路用钢主要品种介绍
铁路用钢的市场很大，其钢材主要用于新建铁路、旧有铁路的维修和改造、机车及车辆的制造与维修、铁路桥梁的建造等。铁道用钢材品种有5大类，即线路用钢（钢轨及配件，配件中有鱼尾板、垫板、道又轨、轨距档板等）；轨枕用钢（调质钢筋、精轧螺纹钢筋、高强螺栓、预应力钢丝等），车辆用钢（车轮、轮箍、车轴坯、渗炭轴承钢、弹簧钢、耐大气腐蚀中板、耐候钢薄板及耐候钢型钢、H型钢、冷弯型钢和彩色板、不锈板等），桥梁用钢（有H型钢、工字钢、槽钢、角钢以及各种尺寸的桥梁板等），电气化铁路用钢（钢绞线以及各种尺寸的耐候型钢及钢管等），等等。
除了铁路自身建设所用的铁道用钢之外，与铁路建设相关的自卸车、推土机、装载机、工程超生机械、叉车、筑路机械、凿岩机械、挖掘机械等工程机械装备对钢材的需求也将增加，尤其是各类优钢特钢的需求将会上升，这也是由铁路建设跨越式发展引发的钢材需求的商机。
铁路的提速，铁路所用的钢材在质量、品种、规格上也需不断"提速"，以尽快适应铁路市场的需求。今后铁路建设，一是强化干线的建设和改造，二是推进机车、车辆发展，三是大力发展高速铁路、重载铁路和城市地铁。而重轨将随着铁路事业的发展，逐步由每米50公斤轨型向每米60公斤及每米75公斤轨型转化，预计到2010年，重轨的需求总量将要达到150-160万吨。
在品种上，还要求发展高强度钢轨，如合金轨、全长淬火轨以及加长轨。特别是高速、重载铁路的建设和发展，对重轨断面、钢种、钢的纯净度、外观平直度以及钢轨表面质量、尺寸精度，都提出了更加严格的要求。一是重型化：干线铁路采用60kg/m重轨，重载铁路采用75kg/m重轨。通过采用大断面钢轨，提高钢轨的刚度以减少铁路路基的维护；二是纯洁化：为保持钢轨性能的稳定，提高钢轨抗疲劳寿命，必须减少钢中夹杂物含量和氮、氢、氧的含量；三是强韧化：为减少钢轨的磨耗、剥离，必须提高钢轨的强度和韧性。为此，要采用热处理钢轨和合金轨；四高精度：为提高钢轨的安全性，必须提高钢轨的断面尺寸精度和平直度。要满足这些要求，重轨生产必须相应采取一系列必要措施，提高重轨的技术含量，从原料、冶炼、轧制到精整、检测、包装实现一整套精字工程，采用先进工艺和手段，来满足铁路发展的需要。
根据根据标准规定，每米重量大于38公斤的钢轨称重轨。我国生产的重轨规格有每米38、40、50、60、75公斤五种，为了延长钢轨使用寿命，一些钢厂已开发了Si-Mn、Si-Mn一V及Nb一Re等低合金高强轨，有的钢厂形成了批量供应全长淬火生产线，有的在开发在线热处理钢轨。
重轨在铁路建设中将起到很大的作用，所以对重轨的技术含量要求也在不断提升，具有良好内外质量和品种特色的重轨将成为今后重轨市场的主导产品；重轨规格范围逐步扩大，50kg/m重轨需求减少，60kg/m重轨需求增大，75kg/m重轨也有增加。
铁路用钢的商机已经浮出水面，一些市场意识特强的外商企业似乎早在注意到了，西门子、三菱商事等跨国公司将目光瞄准未来五年中国的铁路建设，并各自提出了本关规划。国内的企业，特别是钢铁企业也在积极行动，如上海宝钢集团五钢公司将铁路用钢列入必保的产品，并根据铁路提速的需求，研发出一批钢铁用钢的新产品。上海异型钢管公司开发出国产铁路大型养路机械矩形钢管填补了国内空白，替代进口，受到中国铁道建筑总公司工厂局的好评。
宝钢集团上海二钢公司研制开发成功高强度低松驰级标准的轨枕钢丝，受到市场的青睐。
高速铁路对钢轨生产提出新要求
21世纪，以高速、高效、安全为特征，高速铁路运输在全世界迅速发展起来。从20世纪60年代起至今，世界上掀起3次建设高速铁路的高潮。预计到2010年，欧美发达国家将建成总规模超过24000公里的高速铁路，日本新干线也将扩展到6900公里。到2005年底，我国铁路总运营里程达到7.5万公里，其中时速160公里以上的线路延展里程达到14025公里，时速200公里以上的线路延展里程达到5371公里。
为了满足铁路运输高速化的发展趋势，围绕高速铁路用钢轨高纯净度、高尺寸精度、高平直度和高表面质量的“四高”要求，国内外相关企业均对钢轨生产的关键工序进行了技术改造和升级。为了满足高速铁路的发展要求，攀钢进行了以生产高速铁路钢轨为目标的“三期技术改造”工程，终于在2005年年底率先在国内生产出第一批高速铁路钢轨，其实物质量与世界一流钢轨实物质量相当，得到了铁路部门的充分认可。
钢轨作为轨道结构的重要部件，其质量的优劣直接影响到铁路的行车安全和钢轨的使用寿命。而高速铁路因其行驶速度快、机车轴重较轻、线路曲线半径较大等特点，对钢轨质量提出了更高的要求，如减少钢轨中有害元素含量及气体含量，减少非金属夹杂物数量，减少非金属夹杂物尺寸，提高钢轨的尺寸精度等等。
我国钢轨主要生产厂家概况
近10多年来，我国钢轨生产水平有了很大的提高，经过国内钢轨生产企业的技术改造和技术开发，我国部分钢轨生产厂家钢轨的洁净度、尺寸精度、平直度、表面质量和力学性能已达到国外先进水平，某些指标还优于国外产品。国内生产钢轨的厂家主要有攀钢、鞍钢、包钢。据悉，为了满足高速铁路发展要求，这3家企业都陆续进行了以万能轧制工艺为主体的技术改造工程。
攀钢：结束我国不能生产时速大干300公里高速铁路钢轨的历史
为了满足时速350公里高速铁路的需要，紧紧围绕铁路用钢轨质量“四高”的要求，着力于钢轨领域的技术改造和技术开发，攀钢近年来又斥资数十亿元进行了三期技术改造。
为了实现无缺陷钢坯及高纯净、窄成分、无(少)偏析钢轨的生产，攀钢在冶炼及连铸工序新增了镁脱硫装置、新建了LF炉外精炼炉、RH真空处理炉及大方坯连铸机等先进设备；轧钢工序以满足时速350公里铁路钢轨的“高尺寸精度、高表面质量”为基本要求，建设了步进式加热炉、七机架万能轧机、多点除鳞系统及自动打印机和头尾锯切机等装置，满足了100米超长钢轨生产的先进轧钢系统；精整工序以满足生产高平直度、高表面质量、100米定尺、低残余应力无缺陷钢轨为基本要求，建设了步进式冷床、复合矫直机、检测中心及定尺锯钻等，其功能全面、技术先进，均达到世界先进水平。
自2005年11月以来，攀钢已先后生产出6批200公里／小时客运专线钢轨和350公里／小时客运专线用100米长尺钢轨，使其成为国内首家按照《350公里／小时客运专线60千克／米钢轨暂行技术条件》批量生产100米钢轨的生产厂。
鞍钢：最早生产钢轨的老企业再次焕发青春
鞍钢是我国最早的钢轨生产厂家，目前钢轨年产能在50万吨左右。鞍钢于2001年4月进行技术改造，并完成了用连铸坯生产钢轨的技术改造(包括100吨转炉，LF精炼炉，VD真空脱气装置，四流大方坯连铸机)。鞍钢轨梁工序主体设备从西马克引进，电气自动化控制系统从西门子引进，其主体设备还包括一座加热能力为170吨／小时的步进梁式加热炉，两架轧辊直径分别为1150毫米和1100毫米的二辊可逆式开坯机，由万能粗轧机、轧边机、万能精轧机组成的万能机组等等。
包钢：实现了国内第一条采用连铸坯生产钢轨的工艺路线
早在“八五”期间，包钢就进行了以.连铸机为标志的炼钢技术改造，实现了国内第一条采用连铸坯生产钢轨的工艺路线。该生产线引进了采用德国技术的LF钢包精炼炉、VD真空脱气装置和大方坯连铸机，并进行了顶底复吹转炉和铁水镁基脱硫的技术改造。与此同时，包钢对轧制工序也进行了相应的改造，先后建成了由加热炉微机控制加热系统、高压水除鳞系统、从奥地利引进的钢轨打印机和锯钻联合机床、四面液压矫直机等设备组成的第三条重轨加工线。
目前，包钢正在进行轨梁工序的技术改造，其万能轧机采用与鞍钢相同的五机架模式，预计于今年完成改造工作。
热轧H型钢在铁路用钢方向的应用
铁道用钢材品种有5大类，即线路用钢(钢轨及配件，配件中有鱼尾板、垫板、道又轨、轨距档板等)；轨枕用钢(调质钢筋、精轧螺纹钢筋、高强螺栓、预应力钢丝等)，车辆用钢(车轮、轮箍、车轴坯、渗炭轴承钢、弹簧钢、耐大气腐蚀中板、耐候钢薄板及耐候钢型钢、H型钢、冷弯型钢和彩色板、不锈板等)，桥梁用钢(有H型钢、工字钢、槽钢、角钢以及各种尺寸的桥梁板等)，电气化铁路用钢(H型钢，钢绞线以及各种尺寸的耐候型钢及钢管等)，等等。
除了铁路自身建设所用的铁道用钢之外，与铁路建设相关的自卸车、推土机、装载机、工程超生机械、叉车、筑路机械、凿岩机械、挖掘机械等工程机械装备对钢材的需求也将增加，尤其是各类优钢特钢的需求将会上升。H型钢主要用于平板车大梁、电气化铁路的电力支架、铁路沿线的钢结构桥梁等。
1、平板车大梁
我国铁道车辆用的大规格型钢一直采用工字钢、槽钢、乙字钢等，将热轧H型钢应用于铁路平板车大梁是国家创新项目。
为填补国内铁道车辆用热轧H型钢的空白，从1998年开始，马钢利用先进的H型钢生产设备并借鉴国外同行先进经验，开始了SM400B和Q345T铁道车辆用热轧H型钢产品的研制。大梁是铁道平板车的主要承载件，车辆高速运行过程中除本身的负荷外，车辆还要承受一定的冲击载荷，在北方寒冷的冬季，还要经受低温的考验。为满足加工切割和焊接的要求，大梁用H型钢除应有一定的设计强度，还须具有良好的韧性、塑性和良好的可焊性。马钢技术人员为此进行了艰苦攻关。他们采用铌微合金化与控制轧制技术，攻克了相关难题，使得产品外形尺寸和力学性能等钢种指标满足了国标和铁标要求。用户反映，采用该产品制造的车辆造型美观、加工方便、车辆自重减轻、生产成本降低。专家们认为，该产品的研制成功，填补了国内空白，替代了进口产品。由于该产品不仅可满足国标、铁标，而且可按照日标生产，推广和应用前景广阔，其整体技术达到国际先进水平。
由于采用H506*201、SM400B大梁构件的平板车车型现已淘汰，目前广泛采用H600*200、Q345T、15.6M的热轧H型钢，其市场应用前景十分广阔。以每辆平板车用料2根计算，每辆车需热轧H型钢3.2吨。10000辆机车的H型钢需求量就达32000吨。国内从事此种车型生产的厂家有：北京二七车辆厂、株洲车辆厂、铜陵车辆厂、西安车辆厂、济南车辆厂等。2001-2003年以来这一规格的H型钢消耗量分别为：20500吨、21500吨、4100吨。据厂家介绍，2005年又将掀起新一轮平板车建造高潮，H型钢生产企业不可忽视这一市场。
2、电气化铁路的电力支架
由于热轧H型钢支架简洁明了，国外电气化铁路的电力支架广泛采用。
如日本新干线电气化铁路全部采用了热轧H型钢支架，2001年马钢曾通过其香港分公司出口香港数千吨热轧H型钢用于香港西部铁路(35Km)电气化工程的电力支架。在国内电气化铁路保定段也采用了294*200规格的H型钢支架结构。中铁电气化勘察设计院还专门开发了轻型H型钢支柱部件。
据了解，我国目前已建成1.3万公里电气化铁路，占全国铁路营业总里程的24%，是世界上少数拥有1万公里以上电气化铁路的国家。电气化铁路承担运量占我国铁路总运量的1/3以上。
利用新技术改造传统产业，加快铁路电气化建设和改造，是铁路发展的重点之一。我国修建宝(鸡)兰(州)二线、广(州)深(圳)四线、沪(上海)杭(州)线等既有线电气化铁路和内(江)昆(明)线、渝(重庆)怀(化)线等新线电气化铁路，建设和改造总里程达到8000多公里，尤其是备受瞩目的上海——北京全长达1330公里的京沪高速电气化铁路建设工程。
3、铁路沿线的钢结构桥梁
钢桁架桥是钢材应用于桥梁的最早形式之一,但在我国,只是解放前做了几座。
建国后,铁路桥采用过一些。但现阶段斜拉索钢结构桥形式的应用较为普及，H型钢仅被作为施工平台，或桥面的连接筋，如卢浦大桥、广州丫髻沙大桥等。其实200米跨度内采用钢桁架形式应是最理想的选择。材料生产企业与供应商应在这方面与桥梁设计人员加强沟通。
为实现2020年铁路网发展目标，规划方案要在路网总规模扩大的同时，突出繁忙干线实现客货分线，人口稠密地区发展城际客运系统，提高路网质量，扩大运输能力，形成功能完善、点线协调的客货运输网络。
(一）客运专线
为满足快速增长的旅客运输需求，建立省会城市及大中城市间的快速客运通道，规划“四纵四横”铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统。建设客运专线1.2万公里以上，客车速度目标值达到每小时200公里及以上。
1、“四纵”客运专线：
(1)北京～上海客运专线，贯通京津至长江三角洲东部沿海经济发达地区；
(2)北京～武汉～广州～深圳客运专线，连接华北和华南地区；
(3)北京沈阳～哈尔滨(大连)客运专线，连接东北和关内地区；
(4）杭州～宁波～福州～深圳客运专线，连接长江、珠江三角洲和东南沿海地区。
2、“四横”客运专线：
(1)徐州～郑州～兰州客运专线，连接西北和华东地区；
(2)杭州～南昌～长沙客运专线，连接华中和华东地区；
(3)青岛～石家庄～太原客运专线，连接华北和华东地区；
(4)南京～武汉～重庆～成都客运专线，连接西南和华东地区。
3、三个城际客运系统
环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区城际客运系统，覆盖区域内主要城镇。
(二)完善路网布局和西部开发性新线
以扩大西部路网规模为主，形成西部铁路网骨架，完善中东部铁路网结构，提高对地区经济发展的适应能力。规划建设新线约1.6万公里。
1、新建中吉乌铁路喀什～吐尔尕特段，改建中越通道昆明～河口段，新建中老通道昆明～景洪～磨憨段、中缅通道大理～瑞丽段等，形成西北、西南进出境国际铁路通道；
2、新建太原～中卫(银川)线、临河～哈密线，形成西北至华北新通道；
3、 新建兰州(或西宁)～重庆(或成都)线，形成西北至西南新通道；
4、新建库尔勒～格尔木线、龙岗～敦煌～格尔木线，形成新疆至青海、西藏的便捷通道；
5、新建精河～伊宁、奎屯～阿勒泰、林芝～拉萨～日喀则、大理～香格里拉、永州～玉林和茂名、合浦～河唇、西安～平凉、柳州～肇庆、桑根达来～张家口、准格尔～呼和浩特、集宁～张家口等西部区内铁路，完善西部地区铁路网络；
6、新建铜陵～九江、九江～景德镇～衢州、赣州～韶关、龙岩～厦门、湖州～嘉兴～乍浦、金华～台州及东北东边道等铁路，完善东中部铁路网络。
(三) 路网既有线
加强既有路网技术改造和枢纽建设，提高路网既有通道能力。规划既有线增建二线1.3万公里，既有线电气化1.6万公里。
1、在建设客运专线的基础上，对既有线进行扩能改造，在大同(含蒙西地区)、神府、太原(含晋南地区)、晋东南、陕西、贵州、河南、兖州、两淮、黑龙江东部等十个煤炭外运基地，形成大能力煤运通道。近期要优先考虑大秦线扩能、北同蒲改造、黄骅至大家洼铁路建设和石太线扩能，实现客货分运，加大煤炭外运能力。
2、结合客运专线的建设，对既有京哈、京沪、京九、京广、陆桥、沪汉蓉和沪昆等七条主要干线进行复线建设和电气化改造。
3、以北京、上海、广州、武汉、成都、西安枢纽为重点，调整编组站，改造客运站，建设机车车辆检修基地，完善枢纽结构，使铁路点线能力协调发展。
4、建设集装箱中心站，改造集装箱运输集中的线路，开行双层集装箱列车。
目前我国铁路用钢需求
货车今后主要应发展自重轻、强度高、耐腐蚀的新型通用及专用货车，发展运行速度120公里/小时的快运货车，开发应用轴重25吨低动力作用的大型四轴货车。加快转8型转向架的改造，使其适应提速要求，提高货车部件和整体的技术水平。干线货车速度要达到120公里/小时。目前120公里/小时提速货车只有快运行包专列的少量的新造货车，而要把货车速度由80公里/小时提高到120公里/小时仅刚起步，还有大量的工作要做，特别是车辆的安全可靠性还要得到验证。因此，如何发展120公里/小时提速货车技术，是今后一个时期内的工作。其中关键的问题有：新造货车转向架K2转K4的性能稳定和提高；交叉杆强度安全性；摆动式转向架摆块、摆座的磨耗寿命和可靠性；高分子磨擦和弹性橡胶材料的性能寿命；120公里/小时的制动系统技术；转8A转向架技术改造中交叉支撑装置的安全性和使用寿命等等。提高轴重是普遍提高货运能力和经济效益的途径，是世界大陆国家铁路货物共同的发展趋势。中国载重60吨及以上的货车已达货车总数的95%以上，在站线长度难以继续延长又维持21吨轴重不变条件下，继续增加列车重量的潜力很小，要进一步提高列车重量，开行重载列车，必须加快发展25吨轴重低动力作用的货车。
近年来，铁路线路的技术进步很大，60公斤/米重型轨和三型轨枕的铺设比例增大，焊接长钢轨、超长无缝线路得到大范围的推广，列车轮轴对钢轨接头的破坏因素已经大为减少，这给提高货车轴重创造了有利条件。前段时间，轴重25吨低动力作用的大型四轴货车已研制出样车，大秦线运煤专用敞车(浴盆式)轴重为25吨，总重100吨，已投入运用。通过试验和运用表明，我国既有干线线路结构及桥梁运行29吨轴重货物列车是安全的，可行的。
为满足运输快捷、重载、安全、可靠的要求，必须进行一系列的关键技术研究。例如：25吨轴重的120公里/小时转向架研究，重载列车制动技术的研究，万吨列车的纵向动力特性的研究，车钩缓冲装置的研究，重载货车车轴、车轮及轴承的研究，车轮踏面制动热负荷的研究，车辆轻量化设计技术研究，货车铝合金车体的设计与制造技术等等。
随着我国改革开放的深入，铁路货运已经进入买方市场。应对这种情况，要提高铁路在运输市场。应对这种情况，要提高铁路在运输市场的竞争能力。铁道车辆不应该再是敞、平、棚、罐通用车的一统天下，应该发展专用车辆，研制适应市场需要的新车种。目前我国铁路专用货车仅占货车总量的5%，而美国的专用货车占其货车总量60%以上，俄罗斯占32%，应该说我国专用货车的差距是大的。同时也说明，专用货车的发展对车辆设计制造部门和新材质、新外型的钢材研究生产部门都是大有作为的新课题。
我国铁路车辆的速度问题、轴重问题、安全可靠性问题、专用货车问题等等，这些问题的解决要靠车辆设计和制造的技术创新，要引进消化发达国家车辆关键技术。
要加快对我国车辆制造业的技术改造。但是，所有这些都要有适合铁路车辆用的钢材才能实现。
除了铁道车辆结构用钢的问题，铁道车辆还有许多材料问题需要研究，如上面提到的轮、轴、弹簧、转向架等等，还有工务工程用钢，如钢轨、桥梁、轨枕、电气化金具等等。铁路部门和冶金部门在良好的基础上进一步加强合作，把铁路用钢搞上去，把高速重载搞上去，实现我国铁路的跨跃式发展，满足全面建设小康社会对铁路运输的需求。
铁路用钢主要品种介绍
铁路用钢的市场很大，其钢材主要用于新建铁路、旧有铁路的维修和改造、机车及车辆的制造与维修、铁路桥梁的建造等。铁道用钢材品种有5大类，即线路用钢（钢轨及配件，配件中有鱼尾板、垫板、道又轨、轨距档板等）；轨枕用钢（调质钢筋、精轧螺纹钢筋、高强螺栓、预应力钢丝等），车辆用钢（车轮、轮箍、车轴坯、渗炭轴承钢、弹簧钢、耐大气腐蚀中板、耐候钢薄板及耐候钢型钢、H型钢、冷弯型钢和彩色板、不锈板等），桥梁用钢（有H型钢、工字钢、槽钢、角钢以及各种尺寸的桥梁板等），电气化铁路用钢（钢绞线以及各种尺寸的耐候型钢及钢管等），等等。
除了铁路自身建设所用的铁道用钢之外，与铁路建设相关的自卸车、推土机、装载机、工程超生机械、叉车、筑路机械、凿岩机械、挖掘机械等工程机械装备对钢材的需求也将增加，尤其是各类优钢特钢的需求将会上升，这也是由铁路建设跨越式发展引发的钢材需求的商机。
铁路的提速，铁路所用的钢材在质量、品种、规格上也需不断"提速"，以尽快适应铁路市场的需求。今后铁路建设，一是强化干线的建设和改造，二是推进机车、车辆发展，三是大力发展高速铁路、重载铁路和城市地铁。而重轨将随着铁路事业的发展，逐步由每米50公斤轨型向每米60公斤及每米75公斤轨型转化，预计到2010年，重轨的需求总量将要达到150-160万吨。
在品种上，还要求发展高强度钢轨，如合金轨、全长淬火轨以及加长轨。特别是高速、重载铁路的建设和发展，对重轨断面、钢种、钢的纯净度、外观平直度以及钢轨表面质量、尺寸精度，都提出了更加严格的要求。一是重型化：干线铁路采用60kg/m重轨，重载铁路采用75kg/m重轨。通过采用大断面钢轨，提高钢轨的刚度以减少铁路路基的维护；二是纯洁化：为保持钢轨性能的稳定，提高钢轨抗疲劳寿命，必须减少钢中夹杂物含量和氮、氢、氧的含量；三是强韧化：为减少钢轨的磨耗、剥离，必须提高钢轨的强度和韧性。为此，要采用热处理钢轨和合金轨；四高精度：为提高钢轨的安全性，必须提高钢轨的断面尺寸精度和平直度。要满足这些要求，重轨生产必须相应采取一系列必要措施，提高重轨的技术含量，从原料、冶炼、轧制到精整、检测、包装实现一整套精字工程，采用先进工艺和手段，来满足铁路发展的需要。
根据根据标准规定，每米重量大于38公斤的钢轨称重轨。我国生产的重轨规格有每米38、40、50、60、75公斤五种，为了延长钢轨使用寿命，一些钢厂已开发了Si-Mn、Si-Mn一V及Nb一Re等低合金高强轨，有的钢厂形成了批量供应全长淬火生产线，有的在开发在线热处理钢轨。
重轨在铁路建设中将起到很大的作用，所以对重轨的技术含量要求也在不断提升，具有良好内外质量和品种特色的重轨将成为今后重轨市场的主导产品；重轨规格范围逐步扩大，50kg/m重轨需求减少，60kg/m重轨需求增大，75kg/m重轨也有增加。
铁路用钢的商机已经浮出水面，一些市场意识特强的外商企业似乎早在注意到了，西门子、三菱商事等跨国公司将目光瞄准未来五年中国的铁路建设，并各自提出了本关规划。国内的企业，特别是钢铁企业也在积极行动，如上海宝钢集团五钢公司将铁路用钢列入必保的产品，并根据铁路提速的需求，研发出一批钢铁用钢的新产品。上海异型钢管公司开发出国产铁路大型养路机械矩形钢管填补了国内空白，替代进口，受到中国铁道建筑总公司工厂局的好评。
宝钢集团上海二钢公司研制开发成功高强度低松驰级标准的轨枕钢丝，受到市场的青睐。
高速铁路对钢轨生产提出新要求
21世纪，以高速、高效、安全为特征，高速铁路运输在全世界迅速发展起来。从20世纪60年代起至今，世界上掀起3次建设高速铁路的高潮。预计到2010年，欧美发达国家将建成总规模超过24000公里的高速铁路，日本新干线也将扩展到6900公里。到2005年底，我国铁路总运营里程达到7.5万公里，其中时速160公里以上的线路延展里程达到14025公里，时速200公里以上的线路延展里程达到5371公里。
为了满足铁路运输高速化的发展趋势，围绕高速铁路用钢轨高纯净度、高尺寸精度、高平直度和高表面质量的“四高”要求，国内外相关企业均对钢轨生产的关键工序进行了技术改造和升级。为了满足高速铁路的发展要求，攀钢进行了以生产高速铁路钢轨为目标的“三期技术改造”工程，终于在2005年年底率先在国内生产出第一批高速铁路钢轨，其实物质量与世界一流钢轨实物质量相当，得到了铁路部门的充分认可。
钢轨作为轨道结构的重要部件，其质量的优劣直接影响到铁路的行车安全和钢轨的使用寿命。而高速铁路因其行驶速度快、机车轴重较轻、线路曲线半径较大等特点，对钢轨质量提出了更高的要求，如减少钢轨中有害元素含量及气体含量，减少非金属夹杂物数量，减少非金属夹杂物尺寸，提高钢轨的尺寸精度等等。
我国钢轨主要生产厂家概况
近10多年来，我国钢轨生产水平有了很大的提高，经过国内钢轨生产企业的技术改造和技术开发，我国部分钢轨生产厂家钢轨的洁净度、尺寸精度、平直度、表面质量和力学性能已达到国外先进水平，某些指标还优于国外产品。国内生产钢轨的厂家主要有攀钢、鞍钢、包钢。据悉，为了满足高速铁路发展要求，这3家企业都陆续进行了以万能轧制工艺为主体的技术改造工程。
攀钢：结束我国不能生产时速大干300公里高速铁路钢轨的历史
为了满足时速350公里高速铁路的需要，紧紧围绕铁路用钢轨质量“四高”的要求，着力于钢轨领域的技术改造和技术开发，攀钢近年来又斥资数十亿元进行了三期技术改造。
为了实现无缺陷钢坯及高纯净、窄成分、无(少)偏析钢轨的生产，攀钢在冶炼及连铸工序新增了镁脱硫装置、新建了LF炉外精炼炉、RH真空处理炉及大方坯连铸机等先进设备；轧钢工序以满足时速350公里铁路钢轨的“高尺寸精度、高表面质量”为基本要求，建设了步进式加热炉、七机架万能轧机、多点除鳞系统及自动打印机和头尾锯切机等装置，满足了100米超长钢轨生产的先进轧钢系统；精整工序以满足生产高平直度、高表面质量、100米定尺、低残余应力无缺陷钢轨为基本要求，建设了步进式冷床、复合矫直机、检测中心及定尺锯钻等，其功能全面、技术先进，均达到世界先进水平。
自2005年11月以来，攀钢已先后生产出6批200公里／小时客运专线钢轨和350公里／小时客运专线用100米长尺钢轨，使其成为国内首家按照《350公里／小时客运专线60千克／米钢轨暂行技术条件》批量生产100米钢轨的生产厂。
鞍钢：最早生产钢轨的老企业再次焕发青春
鞍钢是我国最早的钢轨生产厂家，目前钢轨年产能在50万吨左右。鞍钢于2001年4月进行技术改造，并完成了用连铸坯生产钢轨的技术改造(包括100吨转炉，LF精炼炉，VD真空脱气装置，四流大方坯连铸机)。鞍钢轨梁工序主体设备从西马克引进，电气自动化控制系统从西门子引进，其主体设备还包括一座加热能力为170吨／小时的步进梁式加热炉，两架轧辊直径分别为1150毫米和1100毫米的二辊可逆式开坯机，由万能粗轧机、轧边机、万能精轧机组成的万能机组等等。
包钢：实现了国内第一条采用连铸坯生产钢轨的工艺路线
早在“八五”期间，包钢就进行了以.连铸机为标志的炼钢技术改造，实现了国内第一条采用连铸坯生产钢轨的工艺路线。该生产线引进了采用德国技术的LF钢包精炼炉、VD真空脱气装置和大方坯连铸机，并进行了顶底复吹转炉和铁水镁基脱硫的技术改造。与此同时，包钢对轧制工序也进行了相应的改造，先后建成了由加热炉微机控制加热系统、高压水除鳞系统、从奥地利引进的钢轨打印机和锯钻联合机床、四面液压矫直机等设备组成的第三条重轨加工线。
目前，包钢正在进行轨梁工序的技术改造，其万能轧机采用与鞍钢相同的五机架模式，预计于今年完成改造工作。
热轧H型钢在铁路用钢方向的应用
铁道用钢材品种有5大类，即线路用钢(钢轨及配件，配件中有鱼尾板、垫板、道又轨、轨距档板等)；轨枕用钢(调质钢筋、精轧螺纹钢筋、高强螺栓、预应力钢丝等)，车辆用钢(车轮、轮箍、车轴坯、渗炭轴承钢、弹簧钢、耐大气腐蚀中板、耐候钢薄板及耐候钢型钢、H型钢、冷弯型钢和彩色板、不锈板等)，桥梁用钢(有H型钢、工字钢、槽钢、角钢以及各种尺寸的桥梁板等)，电气化铁路用钢(H型钢，钢绞线以及各种尺寸的耐候型钢及钢管等)，等等。
除了铁路自身建设所用的铁道用钢之外，与铁路建设相关的自卸车、推土机、装载机、工程超生机械、叉车、筑路机械、凿岩机械、挖掘机械等工程机械装备对钢材的需求也将增加，尤其是各类优钢特钢的需求将会上升。H型钢主要用于平板车大梁、电气化铁路的电力支架、铁路沿线的钢结构桥梁等。
1、平板车大梁
我国铁道车辆用的大规格型钢一直采用工字钢、槽钢、乙字钢等，将热轧H型钢应用于铁路平板车大梁是国家创新项目。
为填补国内铁道车辆用热轧H型钢的空白，从1998年开始，马钢利用先进的H型钢生产设备并借鉴国外同行先进经验，开始了SM400B和Q345T铁道车辆用热轧H型钢产品的研制。大梁是铁道平板车的主要承载件，车辆高速运行过程中除本身的负荷外，车辆还要承受一定的冲击载荷，在北方寒冷的冬季，还要经受低温的考验。为满足加工切割和焊接的要求，大梁用H型钢除应有一定的设计强度，还须具有良好的韧性、塑性和良好的可焊性。马钢技术人员为此进行了艰苦攻关。他们采用铌微合金化与控制轧制技术，攻克了相关难题，使得产品外形尺寸和力学性能等钢种指标满足了国标和铁标要求。用户反映，采用该产品制造的车辆造型美观、加工方便、车辆自重减轻、生产成本降低。专家们认为，该产品的研制成功，填补了国内空白，替代了进口产品。由于该产品不仅可满足国标、铁标，而且可按照日标生产，推广和应用前景广阔，其整体技术达到国际先进水平。
由于采用H506*201、SM400B大梁构件的平板车车型现已淘汰，目前广泛采用H600*200、Q345T、15.6M的热轧H型钢，其市场应用前景十分广阔。以每辆平板车用料2根计算，每辆车需热轧H型钢3.2吨。10000辆机车的H型钢需求量就达32000吨。国内从事此种车型生产的厂家有：北京二七车辆厂、株洲车辆厂、铜陵车辆厂、西安车辆厂、济南车辆厂等。2001-2003年以来这一规格的H型钢消耗量分别为：20500吨、21500吨、4100吨。据厂家介绍，2005年又将掀起新一轮平板车建造高潮，H型钢生产企业不可忽视这一市场。
2、电气化铁路的电力支架
由于热轧H型钢支架简洁明了，国外电气化铁路的电力支架广泛采用。
如日本新干线电气化铁路全部采用了热轧H型钢支架，2001年马钢曾通过其香港分公司出口香港数千吨热轧H型钢用于香港西部铁路(35Km)电气化工程的电力支架。在国内电气化铁路保定段也采用了294*200规格的H型钢支架结构。中铁电气化勘察设计院还专门开发了轻型H型钢支柱部件。
据了解，我国目前已建成1.3万公里电气化铁路，占全国铁路营业总里程的24%，是世界上少数拥有1万公里以上电气化铁路的国家。电气化铁路承担运量占我国铁路总运量的1/3以上。
利用新技术改造传统产业，加快铁路电气化建设和改造，是铁路发展的重点之一。我国修建宝(鸡)兰(州)二线、广(州)深(圳)四线、沪(上海)杭(州)线等既有线电气化铁路和内(江)昆(明)线、渝(重庆)怀(化)线等新线电气化铁路，建设和改造总里程达到8000多公里，尤其是备受瞩目的上海——北京全长达1330公里的京沪高速电气化铁路建设工程。
3、铁路沿线的钢结构桥梁
钢桁架桥是钢材应用于桥梁的最早形式之一,但在我国,只是解放前做了几座。
建国后,铁路桥采用过一些。但现阶段斜拉索钢结构桥形式的应用较为普及，H型钢仅被作为施工平台，或桥面的连接筋，如卢浦大桥、广州丫髻沙大桥等。其实200米跨度内采用钢桁架形式应是最理想的选择。材料生产企业与供应商应在这方面与桥梁设计人员加强沟通。
