Способ закалки концов рельсов с прокатного нагрева

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК 9) (11 0796.Шитикова88.8) и др. Прокаткаотка железнодоро Металлургиздат,54) СПОСОБ ЗАКАЛ ПРОКАТНОГО НАГ 57) Изобретение ерной металлургмической обработ КИ КОНЦОВ РЕЛЬСОВ ВА СО САР СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИ(21) 4006297/23-0 (22) 10.01.86 (46) 07,07.88. Бюл (71) Днепровский кий комбинат им. (72) Е.А.Мильман, А.С.Чабанюк и Е.Л (53) 621,785,79(0 (56) Полухин П.И. термическая обраб ных рельсов. -М.: 1962, с.325. относится к областии, в частности к тере рельсов, Цель -упрощение технологии закалки и повышение качества концов рельсов. Послевыхода раската из стана осуществляютохлаждение поверхности катания головки на локальных участках, соответствующих концам рельсов после порезки,оставляя между смежными закаленнымиучастками эоны, не подвергаемые охлаждению, длиной, равной ширине резаи величине допусков на последующуюфрезеровку торцов. Затем проводят пореэку раската на мерные длины пиламигорячей резки на неохлажденных участках, Одновременно с порезкой осуществляется самоотпуск закаленных участков за счет остаточного тепла вцентральной части головки и шейкирельса.Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термическойобработке рельсов,Цель изобретения - упрощение технологии закалки и повышение качестваконцов рельсов.По предлагаемому способу цикл движения рельсов в технологическом потоке от стана до холодильника по сравнению с известным способом при неизменной продолжительности непосредственно закалки (времени охлаждения)сокращается на 3,5 мин за счет устра.нения сдерживающих технологическийпоток операций передачи и поштучнойукладки рельсоВ на эакалочном стеллаже, одевания и снятия закалочных аппаратов, поштучной уборки рельсов состеллажа на передаточный холодильникотделения противофлокенной обработкирельсов, Предлагаемый способ предусматривает осуществление закалки рельсовых концов в момент, когда раскат,вышедший иэ стана, установлен передпилам 1, зафиксирован в определенномположении упором и подготовлен к порезке (зти же операции производятсяи по известному способу). Таким образом, предлагаемый способ не требуетпроведения каких-либо дополнительныхопераций для закалки и, следовательно, дополнительных затрат времени,устраняя операции транспортировки приподготовке рельсов к закалке по известному способу. Сокращение временидвижения рельсов в технологическомпотоке после стана позволяет повысить часовую производительность стана с 78,9 до 89,0 т/ч.Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает также стабильность процесса закалки, т,е, возможность получения рельсов с одинаковымизначениями твердости на концах. Поизвестному способу после порезки намерные длины (для рельсов Р 50 иэ стали К 74 иэ одного раската вырезают 4рельса длиной 12,5 м), рельсы поштучно передают на закалочный стеллаж.По мере поступления на их концы одевают закалочные аппараты и производятзакалку. Из-эа затрат времени натранспортировку и укладку рельсоввремя начала закалки первого (по ходу движения) рельса смещено по отношению к началу закалки последнегорельса из раската на время выполненияуказанных операций, За это время в 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 результате естественного охлаждения температура последнего рельса к моменту начала закалки составляет 830-.850 С, в то время как на первом рельсе из раската закалка начинается при 900-920 С. Разность температур началаозакалки при постоянной для всех рельсов ее продолжительности (для рельсов Р 50 - 55 с) приводит к получению значительного разброса значений твердости на поверхности катания головки обрабатываемых рельсов вследствие наличия различных температур самоотпуска. Так, при твердости на первом рельсе 331 НВ, твердость на последнем достигает 388 НВ, что находится на верхнем пре" деле требований, согласно которым твердость на концах не должна превышать 402 НВ, В реальных производственных условиях любые сбои и задержки в движении технологического потока . могут привести к получению отдельных рельсов с твердостью, превышающей требования. Кроме того, столь значительный разброс значений твердости (50- 60 НВ) отрицательно сказывается на эксплуатационной стойкости рельсов вследствие различной скорости и величины износа уложенных рядом в пути рельсов.Указанные недостатки позволяет устранить предлагаемый способ, по которому закалка рельсовых концов пповодится одновременно по всей длине раската, при этом для всех получаемыхиз раската рельсов обеспечиваютсяодинаковые температурные условия начала процесса закалки и, как следствие, разброс значений твердости нарельсах сводится к минимуму,Для закалки концов рельсов Р 50 изстали марки К 74 по предлагаемому способу рельсовьй раскат иэ последнейклети стана в положении на боку подается к пилам горячей резки, где пилой Ф 3 производится технологическинеобходимая обрезь переднего конца.Затем раскат рольгангом перемещаетсявперед до упора и фиксируется в этомположении, Расстояние от упора до пилы и расстояние между пилами установлено одинаковым и равном 12565 мм срасчетом получения после охлажденияи прохождения всех отделочных операций рельсов длиной 1250016 мм, Рядомс рольгангом со стороны головки рельсового раската расположены восемьзакалочных аппаратов: один - у упора,шесть аппаратов возле пилы (по два аппарата с обеих сторон пилы)и один - на расстоянии 12575-15-12560 мм от пыли У 1 против хода движения раска 5 та (15 мм - расстояние от торца рельса до закаленного участка), Закалочные аппараты струевого типа по конструкции аналогичны аппаратам, одевае" мым вручную, но без подпружиненного зажима, Аппараты расположены на концах подающих штоков гидро- или пневмоцилиндров, расположенных перпендикулярно раскату, под действием которых в момент остановки раската у упора осуществляется подача всех закалочных аппаратов к участкам головки рельсового проката, соответствующим концам рельсов после порезки. Температура раската к этому времени составляет 920-940 С.В момент контакта закалочного ап 20 парата с раскатом автоматически включается подача воды во все аппараты и производится охлаждение в течение 25 55 с, По прошествии укаэанного времени подача воды прекращается, и аппараты отводятся назад. Одновременно начинается движение всех трех пил по направлению к раскату и осуществляется порезка раската на мерные длины.Вырезанные три рельса убираются шлеп- пером на холодильник, а остаток с закаленным пятном на головке, соответствующим длине последнего (четвертого ) рельса, вырезаемого иэ раската, подается под упор, и пилой Р 3 отрезается задняя обрезь. Длина закаленного участка на концах рельсов составляет 70 мм и при необходимости 40 регулируется длиной закалочного аппарата (длина эакалочного участка должна находиться в пределах 50-80 мм), Твердость поверхности катания на кон. цах полученных рельсов находится в 45 пределах 331-341 НВ, т.е, является стабильной для всех рельсов, в то время как по известному способу разброс значений твердости составляет 50-60 НВ. Глубина закаленного слоя составляет 8 мм и находится в пределах требований ГОСТа.Закалочные аппараты возле пил установлены таким образом, что между смежными закаленными участками остается зона, не подвергаемая закалке, длиной. 40 мм, по оси симметрии которой осуществляется рез пилой. Закалочные аппараты возле упора и первый по ходу движения рельса выставлены по отношению к раскату таким образом, что место контакта (закалочное пятно) на рельсах располагается на расстоянии 15 мм от торца.Длина незакаленной эоны рассчитывается таким образом, чтобы после охлаждения и последующих отделочныхопераций (правка, фрезеровка торцов) закаленный участок на концах рельса начинался не далее 4 мм от торца. В общем случае длина незакаленной зоны рассчитывается с учетом следующих параметров: термической усадки рельса после охлаждения, укорочения рельса после правки, съема металла при фрезеровке торцов и ширины реза пилой. Вследствие незначительности длины рассматриваемой эоны (до 100 мм) влиянием первых двух параметров можно пренебречь из-за их малости. Таким образом, при расчете длины неохлаждаемой эоны необходимо руководствоваться двумя параметрами: съемомметалла при фрезеровке торцов и шириной реза. Из практических данных съем металла зависит от длины поступающих на фрезеровку рельсов и может колебаться в пределах 5-25 мм на один конец. Ширина реза определяется толщиной диска пилы с учетом ее биения. В конкретном примере длина незакаленной зоны равна 40 мм и складывается иэ ширины реза 10 мм (при толщине диска пилы 8 мм и ее биении 2 мм) и участков, оставляемых под фрезеровку (по 15 мм с каждого конца). При данных значениях на обрабатываемых рельсах закаленный участок головки начинается непосредственно у торца в соответствии с требованиями ГОСТа.При сокращении длины неэакаленной зоны на величину допусков на последу- дующую фрезеровку наблюдается увеличение времени обработки торцов за счет повышения твердости обрабатываемого металла и необходимости снижения подачи режущего инструмента, что приводит к снижению прогускной способности участка рельсоотделки и сокращению проиэводительнбсти. Аналогичные недостатки возникают при обработ. ке рельсов по предлагаемому способу вообще без наличия незакаленной зоны В этом случае, к тому же, создаются неблагоприятные температурные условия для резки раската (низкая температура металла в месте реза), чтощается, и происходит общее снижениетемпературы металла эа счет естественного охлаждения рельсов на воздухе. Составитель В, КитайскийТехред А.Кравчук Корректор,Э. Лончакова Редактор Н. Яцола Заказ 3275/28 Тираж 545 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 5 140796 приведет к повышенному износу зубьев пилы и снижению срока ее службы.После окончания охлаждения (закалки) головки рельса эа счет остаточно го тепла в центральной части головки и шейки рельса происходит разогрев закаленного слоя, т.е. происходит процесс самоотпуска. Рост температуры по слоям по направлению к поверх ности катания головки происходит до тех пор, пока не происходит выравнивание температуры в приповерхностных и внутренних слоях головки рельса. В результате самоотпуска температура приповерхностных слоев головки повы" шается с 250-300 С после закалки до 580-600 С. Процесс самоотпуска начинается непосредственно после окончания закалки (охлаждения) и продолжается в данном случае 110-130 с. При достижении на поверхности катания головки максимальной температуры (около 600 С) процесс самоотпуска прекраф о р м у л а и э о б р е т е н.и яСпособ закалки концов рельсов с прокатного нагрева, включающий пореэку раската на мерные длины, охлажде-. ние поверхности катания головки рельса и последующий самоотпуск, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии закалки и повышения качества концов рельсов, охлаждение головки проводят на горячем ,раскате до порезки на мерные длины на локальных участках соответствующих концам рельсов после порезки, ос. тавляя между смежными закаленными участками зоны, не подвергаемые охлаждению, длиной, равной ширине реза и величине допусков на последующую фрезеровку торцов.