W dniu 20 maja 2025 r. Koło w PNUIK w Krakowie zorganizowało dla członków Oddziału SITK RP w Krakowie wyjazd techniczny do huty ArcelorMittal w Dąbrowie Górniczej. Celem wyjazdu było zapoznanie się z procesem technologicznym walcowania szyn.
Po przyjeździe na teren huty uczestników powitał p. Arkadiusz Kubina z działu Customer Technical Support, który był opiekunem grupy. Po krótkim teoretycznym zapoznaniu się ze specyfiką produkcji wyrobów walcowanych na gorąco oraz historią samego zakładu, uczestnicy przebrali się w odzież ochronną i udali się na wydział walcowni. Tu zostali przeszkoleni w zakresie bhp i mogli rozpocząć zwiedzanie.
Proces produkcji (walcowania) szyn rozpoczyna się od rozgrzania materiału, jakim jest kęsisko staliwne otrzymane we wcześniejszym etapie przerobu surówki na staliwo. Kęsiska mają kształt prostopadłościennych słupów i na wydziale walcowni trafiają do pieca tzw. pokrocznego, gdzie są rozgrzewane do temperatury 1250°C zapewniającej uzyskanie odpowiedniej plastyczności oraz umożliwiającej zajście procesów rekrystalizacji struktury metalu po procesie walcowania.
W piecu równocześnie rozgrzewane jest wiele kęsisk, proces realizowany jest w cyklu jeden za jeden: za każde opuszczające piec rozgrzane kęsiko do pieca trafia jedno zimne, a we wnętrzu pieca realizowany jest przesuw kęsisk w miarę rozgrzewania w kierunku wrót wyjściowych.
Po opuszczeniu pieca materiał na samotoku przesuwa się na pierwszą bramkę walcowniczą, gdzie realizowany jest proces walcowania. Przed rozpoczęciem walcowania trzeba usunąć z powierzchni kęsiska zendrę, czyli wartę tlenków, które po wyjściu z pieca niemal natychmiast go pokrywają. Wykorzystuje się tu zjawisko fali uderzeniowej powstałej po natryśnięciu wody – krople wody eksplodują po zetknięciu z rozgrzanym metalem zrywając zendrę. Następnie kęsisko kilkukrotnie, ruchami zwrotnymi, przechodzi między walcami, które po każdym przejściu zbliżają się do siebie nadając materiałowi pożądany kształt.
Samotok kieruje materiał na kolejną bramkę, gdzie zamontowane walce realizują następny etap procesu walcowania. W trakcie jednego z nich nawalcowane zostają oznaczenia typu, a dodatkowo nabijane są numery serii. Huta ArcelorMittal w Dąbrowie Górniczej stosuje proces kształtowania na ośmiu bramkach walcowniczych. Wyjściowy materiał o długości 7 m przybiera końcowo postać szyny o długości 120 m. Cechą procesu walcowania, czyli procesu obróbki plastycznej jest to, że objętość surowca (kęsiska) jest równa objętości wyrobu gotowego. Dodatkowo proces walcowania na gorąco oznacza, że w trakcie plastycznego kształtowania struktura krystaliczna metalu odbudowuje się po każdym jego etapie, co zapewnia tzw. izotropię parametrów wyrobu gotowego. Jest to w przypadku szyn kolejowych bardzo ważna cechą. Po przejściu przez wszystkie etapy walcowania gotowa szyna kierowana jest na stanowisko, gdzie w razie potrzeby wykonywane jest utwardzanie główki szyny (ulepszanie cieplne), a następnie wyrób stygnie do temperatury otoczenia. Kolejnym etapem jest proces usuwania odkształceń naprężeniowych (prostowanie) oraz kontrola jakości poprzez oględziny wizualne i badania defektoskopowe (prądy wirowe, ultradźwięki). Po pomyślnej kontroli wyroby oznaczane są odpowiednimi metkami handlowymi i trafiają do magazynu produktów gotowych, ewentualnie do spedycji, do odbiorcy.
Gospodarze huty pokazali uczestnikom również laboratorium, w którym dokładnie sprawdzane są próbki każdej serii produktów. Kontroli podlegają parametry geometryczne oraz fizyczne wytworzonych szyn (np. twardość w różnych punktach przekroju, wytrzymałość). Produkcja sprzedawana jest do bardzo wielu odbiorców na całym świecie, huta oprócz szyn kolejowych (także dla kolei dużych prędkości) wytwarza szyny tramwajowe, dla linii metra oraz np. szyny suwnicowe i szyny o przeznaczeniu specjalnym. Oferta produktowa huty ArcelorMittal sytuuje ją w czołówce światowych producentów szyn.
Wizyta członków Oddziału SITK w Krakowie w hucie ArcelorMittal w Dąbrowie Górniczej była wspaniałą okazją do zapoznania się z procesem technologicznym produkcji szyn oraz bogatym źródłem wiedzy o złożoności procesu produkcji tego rodzaju wyrobów.
Opracowanie: Janusz Alberski, Zdjęcia: Jakub Kowal
