Способ производства рельсов

Авторы патента:


Способ производства рельсов
Способ производства рельсов

 


Владельцы патента RU 2440427:

Открытое акционерное общество ОАО "Новокузнецкий металлургический комбинат" (RU)

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству рельсов. Для снижения продолжительности охлаждения рельсов, поверхностных дефектов, связанных с транспортными операциями, обеспечения требуемой кривизны рельсов осуществляют выплавку стали, внепечную обработку стали, непрерывную разливку на МНЛЗ, охлаждение непрерывно-литых заготовок, прокатку, замедленное охлаждение после прокатки, правку и термообработку, при этом содержание водорода в жидкой стали при разливке на МНЛЗ обеспечивают не более 1,5 ppm, охлаждение после прокатки проводят последовательно в положении «на боку» попарно через установку для охлаждения в проходном режиме с применением потока воздуха с расходом 60000 м3/ч в течение 30-60 секунд, далее охлаждение проводят в положении «на подошве» на стеллажах при естественной конвекции воздуха в течение 30-40 минут и в положении «на подошве» с применением вентиляторов до обеспечения температуры рельсов 80-100°С. 2 ил.

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству рельсов.

Известен способ охлаждения рельсов после прокатки и резки, включающий охлаждение на холодильниках в положении «лежа на боку», при этом на верхние боковые поверхности рельсов на длине до 1 м от конца в интервале температур 600-800°С подают сжатый воздух, воду или паро-воздушную смесь, после чего с помощью магнитных кранов рельсы переносят в колодцы замедленного охлаждения [1].

Существенными недостатками данного способа являются: большая длительность процесса охлаждения рельсов, высокие затраты на содержание участка коробов замедленного охлаждения, большая кривизна по всей длине рельсов, большая отбраковка рельсов по поверхностным дефектам за счет транспортных операций.

Известен также способ охлаждения рельсов после прокатки и порезки, включающий охлаждение на холодильнике до температуры 530-550°С рельсов, уложенных вплотную в положении «на подошве» на теплоизолированном холодильнике, после чего с помощью магнитных кранов рельсы переносят в колодцы замедленного охлаждения [2].

Существенными недостатками данного способа являются: большая длительность процесса охлаждения рельсов, высокие затраты на содержание участка коробов замедленного охлаждения, большая кривизна по всей длине рельсов, большая отбраковка рельсов по поверхностным дефектам за счет транспортных операций.

Известен также способ охлаждения рельсов после прокатки и порезки, включающий охлаждение поверхности катания головки рельса на холодильнике в положении «на боку» до температуры 900-1000°С на длине до 1 м от их концов подачей сжатого воздуха с расходом 10-35 м3/мин при давлении 3-5 атм и температуре 10-30°С или воды с расходом 1-5 л/мин и температуре 10-30°С в течение 1,5-2,5 мин, после чего с помощью магнитных кранов рельсы переносят в короба замедленного охлаждения [3].

Существенными недостатками данного способа являются: большая длительность процесса охлаждения рельсов, высокие затраты на содержание участка коробов замедленного охлаждения, большая кривизна по всей длине рельсов, большая отбраковка рельсов по поверхностным дефектам за счет транспортных операций.

Известен выбранный в качестве прототипа способ производства рельсов, включающий охлаждение рельсов на холодильнике в положении «на подошве» вплотную друг к другу до температуры не ниже 350°С, с последующей транспортировкой и укладкой в короба замедленного охлаждения и выдержкой в них в течение 7,0-7,5 часов [4].

Существенными недостатками данного способа являются: большая длительность процесса охлаждения рельсов, высокие затраты на содержание участка коробов замедленного охлаждения, большая кривизна по всей длине рельсов, большая отбраковка рельсов по поверхностным дефектам за счет транспортных операций.

Желаемыми техническими результатами изобретения являются:

1. Снижение продолжительности охлаждения рельсов.

2. Снижение расходов при производстве рельсов за счет исключения затрат на содержание участка коробов замедленного охлаждения.

3. Обеспечение требуемой кривизны рельсов.

4. Снижение поверхностных дефектов рельсов, связанных с транспортными операциями.

Для этого предлагается способ производства рельсов, включающий выплавку, внепечную обработку, непрерывную разливку, охлаждение непрерывно-литых заготовок, прокатку, замедленное охлаждение, правку и термообработку, отличающуюся тем, что содержание водорода в жидкой стали при разливке на МНЛЗ обеспечивают не более 1,5 ppm, охлаждение после прокатки проводят последовательно в положении «на боку» попарно через установку для охлаждения в проходном режиме с применением потока воздуха с расходом 60000 м3/ч в течение 30-60 секунд, далее охлаждение проводят в положении «на подошве» на стеллажах при естественной конвекции воздуха в течение 30-40 минут и в положении «на подошве» с применением вентиляторов до обеспечения температуры рельсов 80-100°С.

Заявляемая технология подобрана экспериментальным путем исходя из следующих предпосылок. При содержании водорода в жидкой стали не более 1,5 ppm не происходит образование флокенов и замедленное охлаждение проката не требуется. При охлаждении рельсов попарно в установке менее 30 секунд рельс не успевает охлаждаться до требуемой температуры 600°С, при времени охлаждения более 60 секунд не обеспечивается требуемый темп прокатки. Подача воздуха с расходом менее 60000 м3/ч не обеспечит достаточное охлаждение рельсов, с расходом воздуха более 60000 м3/ч не произойдет равномерного остывания рельсов по всему сечению профиля. Охлаждение менее 30 минут не позволяет достигнуть температуры, необходимой для проведения качественной правки рельсов, охлаждение более 40 минут не обеспечивает необходимый темп прокатки. Охлаждение до температуры более 100°С не обеспечивает проведения качественной правки рельсов, охлаждение до температуры менее 80°С не обеспечивает необходимый темп прокатки.

Заявляемая технология производства рельсов была опробована при изготовлении рельсов типа Р65, Р50, ОР65, ОР50, УР65 в условиях рельсобалочного цеха.

Рельсы, с содержанием в жидкой стали водорода не более 1,5 ppm, после прокатки и порезки попарно (1) охлаждали в положении «на боку» в течение 30-60 секунд в установке для охлаждения (2) под действием направленного вдоль рельсов потока воздуха, обеспечиваемого работой двух осевых вентиляторов (3) (фиг.1). Затем рельсы набирали на стеллажи в положении «на подошве» в количестве 60-70 штук и в течение 30 минут охлаждали при естественной конвекции воздуха, а затем электромостовым краном формировали пакеты, раскладывали их в специально отведенные места по 30-35 штук (4) и охлаждали в течение 30-40 минут потоками воздуха, создаваемыми осевыми вентиляторами (5) до температуры правки (фиг.2).

Использование заявляемой технологии производства рельсов в условиях рельсобалочного цеха позволило:

1. Снизить время охлаждения рельсов с 8,5 ч до 1,5 ч.

2. Снизить затраты на содержание участка коробов замедленного охлаждения на 9,5 млн руб./год.

3. Снизить максимальную кривизну рельсов с 16 мм/м до 10 мм/м.

4. Снизить образование дефектов на поверхности рельсов с 0,05% от общего производства до 0,01%.

Источники информации

1. Патент SU 227357. Опубликовано 25.11.68 г. Способ охлаждения рельсов после прокатки и резки.

2. Патент SU 218934. Опубликовано 30.05.68 г. Способ охлаждения рельсов после прокатки.

3. Патент RU 2365637 C1. Опубликовано 27.08.09 г. Способ охлаждения рельсов после прокатки и резки.

4. Инструкция ОАО «НКМК», ТИ 109-РБ-057-2007. Производство проката в рельсобалочном цехе. Новокузнецк, 2007 год, 95 с.

Способ производства рельсов, включающий выплавку, внепечную обработку стали, разливку стали на МНЛЗ, охлаждение непрерывно-литых заготовок, прокатку, замедленное охлаждение после прокатки, правку и термообработку, отличающийся тем, что содержание водорода в жидкой стали при разливке на МНЛЗ обеспечивают не более 1,5 ppm, а охлаждение после прокатки проводят последовательно в положении «на боку» попарно через установку для охлаждения в проходном режиме с применением потока воздуха с расходом 60000 м3/ч в течение 30-60 с, далее охлаждение проводят в положении «на подошве» на стеллажах при естественной конвекции воздуха в течение 30-40 мин и в положении «на подошве» с применением вентиляторов до обеспечения температуры рельсов 80-100°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при термической обработке железнодорожных рельсов. .

Изобретение относится к области термической обработки деталей из стали, в том числе деталей, имеющих сложную форму. .

Изобретение относится к области обработки металлов и предназначено для термообработки, связанной с нормализацией структуры металла после сварки, в частности алюминотермитной сварки рельсов с промежуточным литьем.

Изобретение относится к области обработки рельсов, в частности устройствам для закалки профильных ходовых рельсов, имеющих при необходимости различную форму поперечного сечения и длину более 50 м, посредством охлаждения по меньшей мере одной части соответствующего поперечного сечения рельса по всей длине рельса в охлаждающей среде.
Изобретение относится к термической обработке сварных соединений, например сварных стыков рельсов, и может быть использовано на железнодорожном транспорте в составе путевых рельсосварочных машин при производстве сварочных работ в пути.

Изобретение относится к области термической обработки железнодорожных рельсов. .
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к термической обработке рельсов. .

Изобретение относится к области упрочняющей обработки длинномерных стальных изделий сложной формы, в том числе при термообработке ответственных деталей верхнего строения пути - остряковых и рамных рельсов.

Изобретение относится к области термической обработка специальных изделий из стали, может быть использовано при изготовлении фасонных профилей остряков стрелочных переводов.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам и устройствам термической обработки железнодорожных рельсов

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к термической обработке железнодорожных рельсов

Изобретение относится к области металлургии, в частности к охлаждению зоны сварного соединения рельса непосредственно после сварки

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам и устройствам термической обработки железнодорожных рельсов
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам термической обработки железнодорожных рельсов

Группа изобретений относится к области термической обработки головки рельсов в охлаждающей ванне. Охлаждающая ванна содержит по меньшей мере один продольный отсек (1), включающий центральную емкость (31) для погружения в нее обрабатываемой головки рельса, подающий коллектор (2) для подачи текучей среды, две вторичные емкости (32), расположенные по бокам от центральной емкости (31) для сбора охлаждающей текучей среды, когда она переливается через верхний край первичной центральной емкости (31). Вдоль вторичных емкостей (32) установлены сливные трубы (12), расположенные таким образом, чтобы каждая пара соответствующих сливных труб (12) была соединена с поперечной трубой (13), установленной под дном отсека (1) и соединенной, в свою очередь, с перепускным контуром охлаждающей текучей среды, при этом на сливных трубах (12) над вторичными емкостями (32) установлены регулируемые по высоте удерживающие элементы (16), которые образуют сквозное отверстие для головки рельса, причем по меньшей мере один удерживающий элемент (16) из каждой их пары выполнен с возможностью поворота вокруг штыря (17). Технический результат заключается в обеспечении стабильного и в среднем равномерного потока охлаждающей текучей среды, контактирующей с погруженной головкой рельса, по всей длине ванны при непрерывном обмене текучей среды, в результате чего оптимизируется скорость охлаждения головки рельса. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к стальному рельсу, применяемому при железнодорожной перевозке грузов. Рельс выполнен из стали, содержащей в мас.%: от более чем 0,85 до 1,20 С, от 0,05 до 2,00 Si, от 0,05 до 0,50 Mn, от 0,05 до 0,60 Cr, Р ≤ 0,0150, Fe и неизбежные примеси - остальное. Не менее 97% поверхностной части головки, находящейся в области от поверхности угловой части головки и верхней части головки как исходной точки до глубины 10 мм, имеет перлитную структуру. Твердость по Виккерсу перлитной структуры составляет HV 320-500. Значение отношения CMn/FMn, составляет от 1,0 до 5,0, где CMn [ат.%] - концентрация Mn в цементитной фазе в перлитной структуре, FMn [ат.%] - концентрация Mn в ферритной фазе. Головная часть рельсов обладает одновременно высокими значениями износостойкости и ударной вязкости. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 13 ил., 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области термомеханической обработки сварных соединений, например сварных стыков рельсов, и может быть использовано на железнодорожном транспорте. Техническим результатом является повышение твердости и коррозионной стойкости сварных стыков рельсов за счет его упрочнения. Технический результат достигается тем, что осуществляют нагрев всего сечения рельса в зоне сварного шва до 850-900°С, затем принудительно охлаждают потоком воздуха головку рельса в зоне сварного стыка, а шейку и подошву рельса - естественным путем на воздухе, при этом головку рельса в зоне сварного стыка охлаждают до температуры начала мартенситного превращения Мн°С, а в диапазоне температур Мн-Ткомн°С производят упрочнение дробью диаметром 0,8-1,5 мм. 1 табл., 1 ил.
Наверх