BR112019018681B1

BR112019018681B1 - Dispositivo de resfriamento e método de produção para trilho

Info

Publication number: BR112019018681B1
Application number: BR112019018681-6A
Authority: BR
Inventors: Kenji Okushiro; Hideo Kijima; Hiroshi Ishikawa
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2023-04-04
Also published as: BR112019018681B8; US11453929B2; CA3056345A1; CA3056345C; EP3597780A4; JP6658895B2; BR112019018681A2; US20210348251A1; CN110402292A; AU2018235626B2; WO2018168969A1; AU2018235626A1; JPWO2018168969A1; EP3597780A1

Abstract

São fornecidos um aparelho para resfriamento de trilho e um método para fabricar um trilho, capaz de fabricar de forma barata um trilho com alta dureza e alta tenacidade. O aparelho (2) para resfriar um trilho, configurado para jatear um meio de resfriamento na porção de cabeça (11) e porção de patim (12) de um trilho (1) em uma faixa de temperatura de austenita para forçadamente resfriar o trilho (1), incluindo: uma primeira unidade de resfriamento (21) incluindo vários primeiros cabeçotes de resfriamento (211a a 211c) configurados para jatear o meio de resfriamento como gás na face superior de cabeça e lado de cabeça da porção de cabeça (11) e primeiras unidades de acionamento (213a a 213c) ) configuradas para movimentar pelo menos um primeiro cabeçote de resfriamento (211a a 211c) dos vários primeiros cabeçotes de resfriamento (211a a 211c) para alterar a distância de jato do meio de resfriamento jateado do primeiro cabeçote de resfriamento (211a a 211c); e uma segunda unidade de resfriamento (22) incluindo um segundo cabeçote de resfriamento (221) configurado para jatear o meio de resfriamento como gás na porção de patim (12).

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho para resfriar um trilho e um método para fabricar um trilho.

Antecedentes da Invenção

[002] Os trilhos de alta dureza com porções de cabeça, incluindo uma estrutura de perlita fina, são conhecidos como trilhos excelentes em resistência ao desgaste e tenacidade. Tal trilho de alta dureza é comumente fabricado pelo seguinte método de fabricação.

[003] Primeiro, um trilho laminado a quente em uma faixa de temperatura de austenita ou um trilho aquecido na faixa de temperatura de austenita é levado para dentro de um aparelho de endurecimento por calor no estado de ser erguido. O estado de ser erguido refere-se a um estado no qual a porção de cabeça de um trilho é superior, e a porção de lado inferior do patim do trilho é inferior. Nesse caso, o trilho no estado de manter um comprimento de laminação de, por exemplo, cerca de 100 m, ou no estado de ser cortado (doravante, também referido como "serrado") em trilhos cada um tendo um comprimento de por exemplo, cerca de 25 m são transportados para o aparelho de endurecimento por calor. Quando o trilho é serrado e depois transportado para o aparelho de endurecimento por calor, o aparelho de endurecimento por calor pode ser dividido em várias zonas tendo um comprimento de acordo com os trilhos serrados.

[004] Em seguida, no aparelho de endurecimento por calor, a porção de ponta do patim do trilho é presa por grampos, e a face de topo de cabeça, lado de cabeça, porção de lado inferior do patim e, além disso, porção de alma, como necessário, do trilho são refrigerados à força pelo ar como meio de resfriamento. Em tal método para fabricar um trilho, uma porção inteira de cabeça incluindo o interior de um trilho é permitida ter uma estrutura perlita fina, pelo controle de uma taxa de resfriamento em resfriamento forçado. Resfriamento forçado em um aparelho de endurecimento por calor é comumente executado até que a temperatura de uma porção de cabeça atinja cerca de 350oC a 650oC.

[005] Além disso, a mantimento do trilho resfriado à força pelos grampos é liberada, e o trilho é transportado para um leito de resfriamento e, em seguida, resfriado à temperatura ambiente.

[006] Alta resistência ao desgaste e alta tenacidade são exigidas por trilhos sob ambientes severos, por exemplo, locais de trabalho de recursos naturais como carvão e minério de ferro. No entanto, a resistência ao desgaste é deteriorada quando a estrutura de um tal trilho é bainita, enquanto a dureza é deteriorada quando a estrutura é martensita. Portanto, é necessário que pelo menos 98% ou mais da estrutura de toda a parte de cabeça seja uma estrutura de perlita na estrutura do trilho. Uma vez que uma estrutura de perlita com um espaçamento de lamelas de perlita mais finas exibe mais melhorias quanto à resistência ao desgaste, o espaçamento de lamelas mais finas também é necessário.

[007] Uma vez que um trilho é usado até que o trilho é desgastado até 25 mm, a resistência ao desgaste é necessária não apenas pela superfície da porção de cabeça do trilho, mas também por uma porção entre a superfície e o interior do trilho a uma profundidade de 25 mm.

[008] PTL 1 descreve um método no qual a temperatura da porção de cabeça de um trilho sendo forçadamente resfriado é medida, a taxa de fluxo de um meio de resfriamento é aumentada após o tempo em que um gradiente histórico de temperatura se torna leve devido à geração de calor de transformação, e o resfriamento é intensificado para aumentar a dureza da superfície e do interior do trilho.

[009] PTL 2 descreve um método no qual o resfriamento com ar é realizado no período inicial de resfriamento forçado, e resfriamento com névoa é realizado no período posterior, para alcançar a alta dureza de uma porção até o centro da porção de cabeça de um trilho. Lista de Citação

[010] Literatura de Patente PTL 1: JP 9-227942 PTL 2: JP 2014-189880

Sumário da Invenção Problema Técnico

[011] No método descrito em PTL 1, a taxa de fluxo de jato do meio de resfriamento é aumentada e, portanto, o custo de operação de um soprador é aumentado. Portanto, pretende-se reduzir o custo de operação.

[012] No método descrito em PTL 2, um custo de operação se torna alto, e instalações como um tubo de abastecimento de água e um tubo de drenagem são necessários, porque é necessário fornecer água para realizar resfriamento com névoa. Portanto, um aumento no custo do investimento inicial é problemático. Além disso, um ponto frio é gerado quando o resfriamento a uma temperatura baixa é realizado. Portanto, existe uma possibilidade de que uma taxa de resfriamento é aumentada localmente para causar transformação em uma estrutura, como martensita ou bainita, resultando na considerável deterioração da tenacidade e resistência ao desgaste.

[013] Assim, a presente invenção foi feita com foco em tais problemas, com um objetivo de fornecer um aparelho para resfriamento de um trilho e um método para fabricação de um trilho, capaz de fabricar de forma barata um trilho com alta dureza e alta tenacidade.

Solução do Problema

[014] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um aparelho para resfriar um trilho, configurado para jato de um meio de resfriamento para uma porção de cabeça e uma porção de patim de um trilho em uma faixa de temperatura de austenita para forçadamente resfriar o trilho, o aparelho incluindo: uma primeira unidade de resfriamento incluindo uma pluralidade de primeiros cabeçotes de resfriamento configurados para jatear o meio de resfriamento como gás para uma face de topo de cabeça e um lado de cabeça da porção de cabeça e uma primeira unidade de acionamento configurada para mover pelo menos um primeiro cabeçote de resfriamento da pluralidade dos primeiros cabeçotes de resfriamento para alterar uma distância de jato do meio de resfriamento a jato do primeiro cabeçote de resfriamento; e uma segunda unidade de resfriamento, incluindo um segundo cabeçote de resfriamento configurado para jatear o meio de resfriamento na porção do patim.

[015] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um método para fabricar um trilho, em que quando um meio de resfriamento é jateado para uma porção de cabeça e porção de patim de um trilho em uma faixa de temperatura de austenita para forçadamente resfriar o trilho, o meio de resfriamento como gás é jateado a partir de uma pluralidade de primeiros cabeçotes de resfriamento para uma face de topo de cabeça e um lado de cabeça da porção de cabeça, o meio de resfriamento é jateado de um segundo cabeçote de resfriamento para a porção de patim e pelo menos um primeiro cabeçote de resfriamento da pluralidade dos primeiros cabeçotes de resfriamento é movido para alterar uma distância de jato do meio de resfriamento jateado do primeiro cabeçote de resfriamento.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[016] De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um aparelho para resfriar um trilho e um método para fabricar um trilho, de forma barata um trilho com alta dureza e alta tenacidade.

Breve Descrição de Desenhos

[017] A figura 1 é uma vista esquemática em seção transversal longitudinal que ilustra um aparelho de resfriamento de acordo com uma modalidade da presente invenção; A figura 2 é uma vista esquemática em seção transversal do centro na direção transversal de um aparelho de resfriamento de acordo com uma modalidade da presente invenção; A figura 3 é uma vista em seção transversal que ilustra cada local de um trilho; e A figura 4 é uma vista plana que ilustra as instalações periféricas do aparelho de resfriamento.

Descrição de Concretizações

[018] Nas seguintes descrições detalhadas, muitos detalhes específicos serão descritos para fornecer uma compreensão completa da modalidade da presente invenção. No entanto, é óbvio que uma ou mais modalidades podem ser realizadas mesmo sem tais detalhes específicos. Além disso, estruturas e aparelhos bem conhecidos são esquematicamente ilustrados para simplificar os desenhos. <Configuração de Aparelho de Resfriamento >

[019] A configuração de um aparelho 2 para resfriar um trilho 1 de acordo com um aspecto da presente invenção será agora descrita com referência à figura 1 a figura 4. O aparelho de resfriamento 2 é utilizado em uma etapa de laminação a quente descrita abaixo ou em uma etapa de endurecimento por calor executada após uma etapa de corte a quente, e forçadamente resfria o trilho 1 a alta temperatura. Como ilustrado na figura 3, o trilho 1 inclui uma porção de cabeça 11, uma porção de patim 12 e uma porção de alma 13, vistas em uma seção transversal ortogonal à direção longitudinal do trilho 1. A porção de cabeça 11 e a porção de patim 12 são opostas a uma direção ascendente e descendente (direção ascendente e descendente da figura 3) e cada uma delas estende-se em uma direção transversal (direção lateral da figura 3), como visto na seção transversal da figura 3. A porção de alma 13 liga o centro na direção transversal da porção de cabeça 11 disposta em um lado superior na direção ascendente e descendente e o centro na direção transversal da porção de patim 12 disposta em um lado inferior e estende-se na direção ascendente e descendente.

[020] Conforme ilustrado na figura 1, o aparelho de resfriamento 2 inclui uma primeira unidade de resfriamento 21, uma segunda unidade de resfriamento 22, um par de grampos 23a e 23b, um termômetro em máquina 24, uma unidade de transporte 25, uma unidade de controle 26 e, conforme necessário, medidores de distância 27. O trilho 1 a ser forçadamente resfriado está disposto em uma postura de erguimento no aparelho de resfriamento 2. A postura de erguimento é um estado no qual a porção de cabeça 11 está disposta em um lado de direção positiva na direção do eixo z, que é um lado verticalmente superior, e a porção de patim 12 está disposta em um lado de direção negativa na direção do eixo z, que é um lado verticalmente inferior. Na figura 1 e figura 4, a direção do eixo x uma direção transversal na qual a parte da cabeça 11 e a porção do patim 12 se estendem, e a direção do eixo y a direção longitudinal do trilho 1. Adicionalmente, o eixo x, o eixo y, e o eixo z estão definidos para serem ortogonais um ao outro.

[021] A primeira unidade de resfriamento 21 inclui três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, três primeiras unidades de ajuste 212a a 212c e três primeiras unidades de acionamento 213a a 213c, como visto na seção transversal ilustrada na figura 1.

[022] Nos três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, as portas de ejeção do meio de resfriamento dispostas em um passo de vários milímetros a 100 mm, são dispostas para defrontar a face de topo de cabeça (uma face de extremidade em um lado superior na direção do eixo z) e os lados de cabeça (ambas as faces de extremidade na direção do eixo x) da porção de cabeça 11, respectivamente. Em outras palavras, o primeiro cabeçote de resfriamento 211a é disposto no lado superior que é o lado da direção positiva no eixo z da porção de cabeça 11, o primeiro cabeçote de resfriamento 211b fica disposto no lado esquerdo que é o lado da direção negativa no eixo x da porção de cabeça 11, e o primeiro cabeçote de resfriamento 211c fica disposto no lado direito que é o lado de direção positiva no eixo x da porção de cabeça 11, como visto na seção transversal ilustrada na figura 1. No que diz respeito a cada um dos três cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, vários primeiros cabeçotes de resfriamento estão dispostos ao longo da direção longitudinal (a direção do eixo y) do trilho 1. Os três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c forçadamente resfriam a porção de cabeça 11 por jato de meios de resfriamento para a face de topo de cabeça e lados de cabeça da porção de cabeça 11 através das portas de ejeção do meio de resfriamento. O ar é usado como meio de resfriamento.

[023] As três primeiras unidades de ajuste 212a a 212c estão dispostas nas passagens de entrega do meio de resfriamento dos três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, respectivamente. As três primeiras unidades de ajuste 212a a 212c incluem unidades de medição (não ilustradas) configuradas para medir as quantidades de entrega do meio de resfriamento nas respectivas passagens de entrega de meio de resfriamento, bem como válvulas de controle de fluxo (não ilustradas) configuradas para ajustar as quantidades de fornecimento do meio de resfriamento. Além disso, as três primeiras unidades de ajuste 212a a 212c são eletricamente conectadas à unidade de controle 26, e enviam, para a unidade de controle 26, os resultados de taxas de fluxo medidas pelas unidades de medição. Além disso, as três primeiras unidades de ajuste 212a a 212c recebem sinais de controle adquiridos da unidade de controle 26, para operar as válvulas de controle de fluxo e para ajustar as taxas de fluxo de jato do meio de resfriamento jateado. Em outras palavras, as três primeiras unidades de ajuste 212a a 212c monitoram e ajustam a taxa de fluxo do meio de resfriamento jateado. As três primeiras unidades de ajuste 212a a 212c estão dispostas nos vários primeiros cabeçotes de resfriamento dispostos ao longo da direção longitudinal do trilho 1, respectivamente, em relação aos três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c.

[024] As três primeiras unidades de acionamento 213a a 213c são atuadores, como um cilindro e um motor elétrico, conectados e dispostos nos três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, respectivamente, e podem mover o primeiro cabeçote de resfriamento 211a na direção de eixo z, e os primeiros cabeçotes de resfriamento 211b e 211c na direção do eixo x. As três primeiras unidades de acionamento 213a a 213c são eletricamente conectadas à unidade de controle 26, recebem sinais de controle adquiridos da unidade de controle 26 e movem os três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c na direção do eixo z ou do eixo x. Em outras palavras, as três primeiras unidades de acionamento 213a a 213c permitem que os três cabeçotes de resfriamento 211a a 211c sejam movidos, respectivamente, para ajustar as distâncias de jato do meio de resfriamento, respectivamente, como distâncias entre as superfícies de jato dos três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c e a face de topo de cabeça e os lados de cabeça da porção de cabeça 11. As distâncias de jato são definidas como distâncias entre as respectivas superfícies do trilho 1 e as superfícies de jato dos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, voltados para as respectivas superfícies. As distâncias de jato são ajustadas acionando as primeiras unidades de acionamento 213a a 213c para ajustar as posições de direção do eixo x e a posição de direção do eixo z dos cabeçotes. Em tal caso, por exemplo, relações entre a posição de direção do eixo z e posições de direção do eixo x dos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, e as distâncias de jato no estado de prender das duas extremidades laterais da porção de patim 12 do trilho 1 pelos grampos 23a e 23b descritos abaixo, são medidas de acordo com cada dimensão de produto do trilho antecipadamente. Em seguida, a posição de direção do eixo z e posições de direção do eixo x dos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c são definidas com base nas relações para a dimensão do trilho a ser resfriado, para permitir que as distâncias de jato de interesse sejam obtidas. Além disso, após o início do resfriamento pelo aparelho de resfriamento 2, as primeiras unidades de acionamento 213a a 213c são acionadas com base nos resultados da medição de temperatura pelo termômetro em máquina 24, para alterar as distâncias do jato para permitir que uma taxa de resfriamento esteja dentro da faixa alvo. Em outras palavras, quando a taxa de resfriamento é superior à faixa alvo, as primeiras unidades de acionamento 213a a 213c são acionadas para ajustar as distâncias de jato a serem aumentadas, para diminuir a taxa de resfriamento. Em contrapartida, quando a taxa de resfriamento é menor do que a faixa alvo, as primeiras unidades de acionamento 213a a 213c são acionadas para ajustar a distância do jato a ser diminuída, para aumentar a taxa de resfriamento.

[025] Com relação ao ajuste das distâncias do jato, as distâncias do jato podem ser ajustadas colocando, nos respectivos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, os medidores de distância 27 configurados para medir distâncias às superfícies do trilho 1, defrontes aos respectivos cabeçotes, como ilustrado na figura 1 ou figura 2, e pelo acionamento das primeiras unidades de acionamento 213a a 213c com base nos valores das distâncias dos jatos medidas pelos medidores de distâncias 27. Em tal caso, um aparelho configurado para controlar o acionamento das primeiras unidades de acionamento 213a a 213c com base nos valores da medição pelos medidores de distância 27 está disposto. A unidade de controle 26 pode permitida para ter a função do aparelho. Para esse fim, os sinais dos medidores de distância 27 são permitidos para serem enviados para a unidade de controle 26. Aparelhos de medição, como medidores de deslocamento de laser e medidores de deslocamento de tipo de fluxo de vórtice, podem ser usados como medidores de distância 27.

[026] Em uma fase em que o trilho 1 é transportado para o aparelho de resfriamento 2, ou no resfriamento do trilho 1 pelo dispositivo de resfriamento 2, uma flexão em uma direção para cima e para baixo (direção do eixo z na figura 1, doravante, também referido como "empenamento") ou flexão em uma direção lateral (direção do eixo x na Figura 1) (simplesmente também referido como "flexão") poderá ocorrer no trilho 1. A presença ou ausência, e graus do empenamento e flexão influenciam a distância real do jato. Além disso, a presença ou ausência, e os graus do empenamento e da flexão diferem de acordo com cada trilho como um material a ser resfriado. Portanto, é preferível que as primeiras unidades de acionamento 213a a 213c sejam acionadas com base nos resultados das distâncias de jato medidas pelos medidores de distância 27, e as distâncias do jato sejam permitidas estarem próximas às distâncias do jato alvo, para melhorar ainda mais a precisão de ajustar as distâncias do jato.

[027] Além disso, por exemplo, no caso de tomar o primeiro cabeçote de resfriamento 211a como exemplo, o medidor de distância 27 pode ser disposto em cada um dos dois lados de extremidade na direção longitudinal (direção do eixo y) de cada um dos vários primeiros cabeçotes de resfriamento 211a dispostos ao longo da direção longitudinal (direção do eixo y na figura 2) como ilustrado na figura 2. A disposição dos medidores de distância 27 em cada primeiro cabeçote de resfriamento 211a de tal maneira também permite que a posição de direção do eixo z (posição de direção para cima e para baixo) de cada primeiro cabeçote de resfriamento 211a, seja ajustada de modo que os primeiros cabeçotes de resfriamento 211a se ajustem à forma do trilho, isto é, as distâncias entre os primeiros cabeçotes de resfriamento 211a e o trilho 1 sejam iguais entre si, mesmo quando ocorre empenamento no trilho 1, e o trilho 1 é deformado na forma de onda na direção longitudinal. Assim, a influência do empenamento do trilho 1 pode ser evitada para ajustar a distância de jato de cada primeiro cabeçote de resfriamento 211a. Mesmo quando ocorre empenamento no trilho 1, uma alteração na forma da seção transversal do trilho 1 é menor do que a quantidade de empenamento na direção para cima e para baixo e, portanto, as primeiras unidades de acionamento 213a podem ser acionadas com base em medidores de distância 27 dispostos em segundos cabeçotes de resfriamento 221 descritos abaixo, em vez dos medidores de distância 27 dispostos nos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a.

[028] Como os primeiros cabeçotes de resfriamento 221a, os medidores de distância 27 também podem ser dispostos nos primeiros cabeçotes de resfriamento 211b e 211c para acionar as unidades de acionamento 213b e 213c com base nos valores de medição pelos medidores de distância. Desta forma, a influência da ocorrência da flexão lateral do trilho 1 nas distâncias do jato poderá ser evitada semelhantemente.

[029] Após o início do resfriamento pelo aparelho de resfriamento 2, as primeiras unidades de acionamento 213a a 213c são acionadas com base no resultado de uma temperatura medida pelo termômetro em máquina 24, e as distâncias do jato são alteradas para permitir que taxas de resfriamento estejam dentro da faixa alvo ou para permitir que as taxas de resfriamento estejam próximas da faixa alvo. Nesse caso, as situações da deformação em sentido para cima e para baixo e a flexão na direção lateral podem ser alteradas no resfriamento para alterar as distâncias do jato devido às influências do empenamento e da flexão. No entanto, como a distância entre cada cabeça e a superfície do trilho de voltada para cada cabeça pode ser medida pelo medidor de distância 27, mesmo em tais casos, as distâncias do jato podem ser corretamente definidas considerando as mudanças das distâncias do jato devido à ocorrência do empenamento.

[030] As três primeiras unidades de acionamento 213a a 213c estão dispostas nos três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, respectivamente, e os vários primeiros cabeçotes de resfriamento estão dispostos ao longo da direção longitudinal do trilho 1 em relação a cada um dos três primeiros cabeçotes de resfriamentos 211a a 211c.

[031] A segunda unidade de resfriamento 22 inclui o segundo cabeçote de resfriamento 221, uma segunda unidade de ajuste 222 e as segundas unidades de acionamento 223c.

[032] As portas de ejeção do meio de resfriamento dispostos em um passo de vários milímetros a 100 mm estão dispostas no segundo cabeçote de resfriamento 221 para defrontear à superfície inferior (a face de extremidade do lado inferior na direção para cima e para baixo) da porção de patim 12. Em outras palavras, o segundo cabeçote de resfriamento 221 está disposto por baixo da porção de patim 12, como visto na seção transversal ilustrada na figura 1. Além disso, os vários segundos cabeçotes de resfriamento 221 estão dispostos ao longo da direção longitudinal do trilho 1. Os segundos cabeçotes de resfriamento 221 forçadamente resfriam a porção de patim 12 pelo jateamento de um meio de resfriamento das portas de ejeção do meio de resfriamento para a superfície inferior da porção de patim 12. Ar é usado como meio de resfriamento.

[033] A segunda unidade de ajuste 222 está disposta na passagem de entrega de meio de resfriamento do segundo cabeçote de resfriamento 221. A segunda unidade de ajuste 222 inclui: uma unidade de medição (não ilustrada) configurada para medir a quantidade de meio de resfriamento entregue, na passagem de entrega de meio de resfriamento; e uma válvula de controle de fluxo (não ilustrada) configurada para ajustar a quantidade de meio de resfriamento entregue. Além disso, a segunda unidade de ajuste 222 é eletricamente conectada à unidade de controle 26, envia, para a unidade de controle 26, o resultado de uma taxa de fluxo medida pela unidade de medição, recebe um sinal de controle adquirido da unidade de controle 26 para operar a válvula de controle de fluxo, e ajusta a taxa de fluxo do jato do meio de resfriamento jateado. Em outras palavras, a segunda unidade de ajuste 222 monitora e ajusta a taxa de fluxo do meio de resfriamento jateado. Essas segundas unidades de ajuste 222 estão dispostas nos respectivos vários segundos cabeçotes de resfriamento 221 dispostos ao longo da direção longitudinal do trilho 1. Na descrição seguinte, os primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c e o segundo cabeçote de resfriamento 221 também são genericamente referidos como " cabeçote de resfriamento ".

[034] As segundas unidades de acionamento 223 são atuadores, tal como um cilindro e um motor elétrico, dos quais cada um está conectado e disposto no segundo cabeçote de resfriamento 221, e pode mover o segundo cabeçote de resfriamento 221 na direção para cima e para baixo. As segundas unidades de acionamento 223 estão conectadas eletricamente à unidade de controle 26, e recebem um sinal de controle adquirido a partir da unidade de controle 26 para movimentar o segundo cabeçote de resfriamento 221 na direção para cima e para baixo. Em outras palavras, as segundas unidades de acionamento 223 permitem que o segundo cabeçote de resfriamento 221 seja movido para ajustar a distância de jato do meio de resfriamento, que é a distância entre a superfície de jato do segundo cabeçote de resfriamento 221 e a superfície inferior da porção de patim 12. A distância do jato em tal caso é definida como uma distância entre a superfície inferior da porção do patim 12 e a face do jato do segundo cabeçote de resfriamento 221, voltada para a superfície inferior. A distância do jato é ajustada acionando as segundas unidades de acionamento 223 para ajustar a posição de direção do eixo z do segundo cabeçote de resfriamento 221. Neste caso, uma relação entre a posição de direção do eixo z do segundo cabeçote de resfriamento 221 e a distância do jato é medido antecipadamente, por exemplo, no estado prender das duas extremidades laterais da porção de patim 12 do trilho 1 pelos grampos 23a e 23b descritos abaixo. A distância de jato de interesse pode ser obtida definindo a posição de direção do eixo z do segundo cabeçote 221 com base na relação.

[035] Alternativamente, como ilustrado na figura 1 ou figura 2, os medidores de distância 27 configurados para medir a distância até a superfície inferior da porção de patim 12 voltada ao segundo cabeçote de resfriamento 221 podem ser colocados no segundo cabeçote de resfriamento 221, e as segundas unidades de acionamento 223 podem ser acionadas com base nos resultados da distância do jato medida pelos medidores de distância 27, para ajustar a distância do jato. Em tal caso, um aparelho configurado para controlar o acionamento das segundas unidades de acionamento 223 com base no valor da distância do jato, medido pelos medidores de distâncias 27. A unidade de controle 26 pode também ser permitida para ter a função do aparelho. Para esse fim, os sinais dos medidores de distância 27 são permitidos para serem enviados para a unidade de controle 26. Os medidores de distância 27 são semelhantes aos medidores de distância 27 dispostos nas primeiras unidades de resfriamento 211a a 211c e aparelhos de medição, como medidores de deslocamento de laser e medidores de deslocamento do tipo vortex são usados como medidores de distância 27.

[036] A presença ou ausência, e o grau de deformação, que ocorre no estágio de transporte para o aparelho de resfriamento 2, ou no resfriamento pelo aparelho de resfriamento 2 diferem de acordo com cada trilho como um material a ser resfriado. Por conseguinte, é preferível acionar as segundas unidades de acionamento 223 com base no valor da distância do jato medida pelos medidores de distância 27, para melhorar ainda mais a precisão do ajuste da distância do jato, de uma maneira semelhante à maneira dos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c. Nesse caso, as segundas unidades de acionamento 223 podem ser acionadas com base no valor da distância medida pelos medidores de distância 27 dispostos no primeiro cabeçote de resfriamento 211a, em vez dos medidores de distância 27 dispostos no segundo cabeçote de resfriamento 221.

[037] Como os primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, os medidores de distância 27 podem ser dispostos em ambos os lados de extremidade na direção longitudinal de cada um dos vários segundos cabeçotes de resfriamento 221 dispostos ao longo da direção longitudinal, como ilustrado na figura 2. A disposição dos medidores de distância 27 em cada segundo cabeçote de resfriamento 221 de tal maneira permite também que a posição de direção do eixo z de cada segundo cabeçote de resfriamento 221 seja ajustada de modo que os segundos cabeçotes de resfriamento 221 se ajustem à forma do trilho, isto é, as distâncias entre os segundos cabeçotes de resfriamento 221 e o trilho 1 são iguais entre si, mesmo quando ocorre uma distorção no trilho 1, e o trilho 1 é deformado na forma de onda na direção longitudinal. Assim, a influência do empenamento do trilho 1 pode ser evitada para ajustar a distância de jato de cada segundo cabeçote de resfriamento 221. Mesmo quando ocorre uma distorção no trilho 1, uma alteração na forma da seção transversal do trilho 1 é inferior à quantidade de empenamento para a direção para cima e para baixo e, portanto, as segundas unidades de acionamento 223 podem ser acionadas com base nos medidores de distância 27 dispostos nos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a, em vez dos medidores de distância 27 dispostos nos segundos cabeçotes de resfriamento 221.

[038] As segundas unidades de acionamento 223 estão dispostas em cada um dos vários primeiros cabeçotes de resfriamento 221 dispostos na direção longitudinal do trilho 1.

[039] Além disso, a primeira unidade de resfriamento 21 e a segunda unidade de resfriamento 22 preferivelmente incluem mecanismos capazes de mudar posições, nas quais a primeira unidade de resfriamento 21 e a segunda unidade de resfriamento 22 são colocadas, de modo que os cabeçotes de resfriamento estejam nas posições pré-determinadas descritas acima em relação à porção de cabeça 11 e porção de patim 12 do trilho 1, para corresponder à dimensão do trilho 1, variando de acordo com um padrão.

[040] Os grampos 23a e 23b no par são dispositivos configurados para prender as duas extremidades laterais da porção de patim 12 para suportar e manter o trilho 1. Com relação a cada um dos grampos 23a e 23b no par, os vários grampos são dispostos em um espaçamento de vários metros ao longo do comprimento total longitudinal do trilho 1.

[041] O termômetro em máquina 24 é um termômetro do tipo sem contato, como um termômetro de radiação, e mede a temperatura da superfície de pelo menos um lugar da porção de cabeça 11. O termômetro em máquina 24 é conectado eletricamente à unidade de controle 26, e envia o resultado da medição da temperatura da superfície da face superior de cabeça para a unidade de controle 26. Além disso, o termômetro em máquina 24 mede continuamente a temperatura da superfície da porção de cabeça em intervalos de tempo predeterminados durante o resfriamento forçado do trilho 1.

[042] A unidade de transporte 25 é um aparelho de transporte conectado ao par de grampos 23a e 23b e move o par de grampos 23a e 23b na direção longitudinal do trilho 1 para transportar o trilho 1 no aparelho de resfriamento 2.

[043] A unidade de controle 26 ajusta a distância de jato e a taxa de fluxo de jato de um meio de resfriamento controlando as três primeiras unidades de ajuste 212a a 212c, a segunda unidade de ajuste 222, as três primeiras unidades de acionamento 213a a 213c e as segundas unidades de acionamento 223 com base no resultado da medição pelo termômetro em máquina 24. Como resultado, a unidade de controle 26 ajusta a taxa de resfriamento da porção de cabeça 11 para atingir uma taxa de resfriamento pretendida. Um método para ajustar a distância do jato e a taxa de fluxo de jato de um meio de resfriamento pela unidade de controle 26 será descrito mais tarde.

[044] Como ilustrado na figura 4, uma mesa de transporte 3 e uma mesa de transporte 4 estão dispostas na vizinhança do aparelho de resfriamento 2. A mesa de transporte 3 é uma mesa configurada para transportar o trilho 1 de uma etapa anterior, tal como a etapa de laminação a quente para o aparelho de resfriamento 2. A mesa de transporte 4 é uma mesa configurada para transportar o trilho 1 endurecido termicamente no aparelho de resfriamento 2 para uma etapa subsequente, tal como um leito de resfriamento ou uma instalação de inspeção. <Método para Fabricação de Trilho >

[045] Um método para fabricar um trilho de acordo com a presente modalidade será agora descrito. Na presente modalidade, o trilho 1 baseado em perlita, excelente em resistência ao desgaste e tenacidade, é fabricado. Por exemplo, um aço incluindo as seguintes composições químicas pode ser usado no trilho 1. Uma expressão de "%" em relação às composições químicas significa "porcentagem em massa" a menos que especificado de outra forma.

[046] C: 0,60% ou mais de 1,05% ou menos C (carbono) é um importante elemento que forma a cementita para aumentar a dureza e força e melhorar a resistência ao desgaste em um trilho com base em perlita. No entanto, uma vez que um teor de C seja inferior a 0,60% faz com que esses efeitos sejam pequenos, o teor de C é de preferência 0,60% ou mais, e mais preferivelmente 0,70% ou mais. Em contrapartida, o teor excessivo de C faz com que a quantidade de cementita seja aumentada, e pode-se esperar, portanto, que a dureza e a força sejam aumentadas, mas que resultem adversamente na deterioração da ductilidade. Além disso, o aumento do conteúdo de C resulta em aumento na faixa de temperatura em uma região y + θ para promover o amolecimento de uma zona afetada pelo calor. Em consideração a tais efeitos adversos, o teor de C é preferencialmente 1,05% ou menos, e mais preferivelmente 0,97% ou menos.

[047] Si: 0,1% ou mais e 1,5% ou menos Si (silício) é adicionado como um desoxidante e para fortalecer uma estrutura perlita em um material de trilho. Um teor de Si inferior a 0,1% faz com que esses efeitos sejam pequenos. Portanto, o teor de Si é, preferivelmente, 0,1% ou mais e, mais preferivelmente, 0,2% ou mais. Em contrapartida, o teor excessivo de Si promove a descarbonização, e promove a geração de falhas em uma superfície do trilho 1. Portanto, o conteúdo de Si é preferivelmente 1,5% ou menos, e mais preferivelmente 1,3% ou menos.

[048] Mn: 0,01% ou mais e 1,5% ou menos Como o Mn (manganês) tem o efeito de diminuir a temperatura de transformação da perlita e reduzir os espaçamentos de lamelas de perlita, o Mn é um elemento eficaz para manter a alta dureza de uma porção até o interior do trilho 1. Entretanto, um teor de Mn de menos de 0,01% faz com que o efeito seja pequeno. Portanto, o teor de Mn é, preferivelmente de 0,01% ou mais, e mais preferivelmente de 0,3% ou mais. Em contrapartida, um conteúdo de Mn superior a 1,5% resulta em uma diminuição na temperatura de transformação de equilíbrio (TE) da perlita e na ocorrência mais fácil de transformação martensítica de uma estrutura. Por conseguinte, o teor de Mn é, preferivelmente de 1,5% ou menos, e mais preferivelmente de 1,3% ou menos.

[049] P: 0,035% ou menos Um teor de P (fósforo) superior a 0,035% resulta na deterioração da dureza e da ductilidade. Por conseguinte, é preferível reduzir o teor de P. Especificamente, o teor de P é, preferivelmente de 0,035% ou menos, e mais preferivelmente de 0,025% ou menos. Fundição especial realizada para minimizar o conteúdo de P resulta em um aumento no custo de fusão. Portanto, o conteúdo de P é, preferivelmente de 0,001% ou mais.

[050] S: 0,030% ou menos S (enxofre) forma MnS grosseira estendendo-se em uma direção de laminação e deteriorando a ductilidade e tenacidade. Por conseguinte, é preferível reduzir o teor de S. Especificamente, o teor de S é, preferivelmente de 0,030% ou menos, e mais preferivelmente de 0,015% ou menos. A minimização do conteúdo de S provoca um período de tempo de tratamento de fusão e a quantidade de solvente a ser aumentada para aumentar consideravelmente um custo de fusão. Portanto, o conteúdo de S é, preferivelmente de 0,0005% ou mais.

[051] Cr: 0,1% ou mais e 2,0% ou menos Cr (cromo) resulta em um aumento na temperatura de transformação de equilíbrio (TE), contribui para uma redução no espaçamento de lamelas de perlita e possibilita o aumento de dureza e força. Com o efeito da combinação com Sb, Cr é eficaz para inibir a geração de uma camada descarbonetada. Portanto, o teor de Cr é, preferivelmente, de 0,1% ou mais, e mais preferivelmente 0,2% ou mais. Em contrapartida, um teor de Cr de mais de 2,0% resulta em um aumento na possibilidade de geração de um defeito de solda e em um aumento na temperabilidade, e promove a geração de martensita. Portanto, o teor de Cr é, preferivelmente de 2,0% ou menos, e mais preferivelmente 1,5% ou menos.

[052] O total do conteúdo de Si e Cr é desejavelmente 2,0% ou menos. Isto porque quando o total do conteúdo de Si e Cr é superior a 2,0%, a adesividade da escala é excessivamente aumentada e, portanto, a escala pode ser inibida do peeling para promover a descarbonização.

[053] O aço usado no trilho 1 pode ainda incluir um ou mais elementos de 0,5% ou menos de Sb, 1,0% ou menos de Cu, 0,5% ou menos de Ni, 0,5% ou menos de Mo, 0,15% ou menos V e 0,030% ou menos de Nb, bem como as composições químicas descritas acima.

[054] Sb: 0,5% ou menos Sb (antimônio) tem o efeito proeminente de impedir a descarbonização durante o aquecimento de um material de aço de trilho em um forno de aquecimento. Em particular, Sb tem o efeito de reduzir uma camada descarbonetada em um caso em que o conteúdo de Sb é de 0,005% ou mais, quando Sb é adicionado junto com Cr. Por conseguinte, no caso de conter Sb, o teor de Sb é preferivelmente 0,005% ou mais, e mais preferivelmente 0,01% ou mais. Em contrapartida, um teor de Sb superior a 0,5% faz com que o efeito seja saturado. Portanto, o teor de Si é de preferência de 0,5% ou menos, e mais preferivelmente de 0,3% ou menos. Mesmo quando Sb não é permitido positivamente estar presente, Sb pode ser contido como uma impureza em um conteúdo de 0,001% ou menos.

[055] Cu: 1,0% ou menos Cu (cobre) é um elemento capaz de aumentar ainda mais a dureza pelo fortalecimento da solução sólida. Cu também tem o efeito de suprimir a descarbonização. Quando Cu é permitido ser contido com a expectativa do efeito, o teor de Cu é, preferivelmente, de 0,01% ou mais, e mais preferivelmente de 0,05% ou mais. Em contrapartida, um teor de Cu superior a 1,0% é propenso em resultar na ocorrência de fissurações superficiais devido à fragilização em fundição contínua ou laminação. Portanto, o teor de Cu é preferivelmente de 1,0% ou menos, e mais preferivelmente de 0,6% ou menos.

[056] Ni: 0,5% ou menos Ni (níquel) é um elemento eficaz para melhorar a tenacidade e a ductilidade. Além disso, o Ni também é um elemento eficaz para suprimir a fissuração de Cu, adicionando Ni junto com Cu. Portanto, é desejável adicionar Ni no caso de adicionar Cu. No entanto, é impossível obter tais efeitos em um caso em que o conteúdo de Ni é inferior a 0,01%. Por conseguinte, quando se permite que o Ni seja contido com a expectativa dos efeitos, o teor de Ni é, preferivelmente de 0,01% ou mais, e mais preferivelmente de 0,05% ou mais. Em contrapartida, um teor de Ni superior a 0,5% resulta em um aumento na temperabilidade e promove a geração de martensita. Portanto, o teor de Ni é, preferivelmente de 0,5% ou menos, e mais preferivelmente de 0,3% ou menos.

[057] Mo: 0,5% ou menos Mo (molibdênio) é um elemento eficaz para melhorar a força. No entanto, um teor de Mo inferior a 0,01% faz com que esse efeito seja pequeno. Portanto, o teor de Mo é preferivelmente fixado em 0,01% ou mais, e mais preferivelmente em 0,05% ou mais, para permitir que Mo contribua para o aumento da força. Em contrapartida, um teor de Mo de mais de 0,5% resulta em um aumento na temperabilidade e na geração de martensita e, portanto, faz com que a tenacidade e a ductilidade sejam extremamente deterioradas. Portanto, o teor de Mo é de preferência de 0,5% ou menos, e mais preferivelmente de 0,3% ou menos.

[058] V: 0,15% ou menos V (vanádio) é um elemento que forma VC, VN, ou similar, sendo finamente precipitado em ferrita, e contribuindo para maior força através do fortalecimento por precipitação da ferrita. Além disso, V também funciona como um local de armadilha para o hidrogênio, e pode-se obter o efeito de suprimir a fissuração retardada. Para obter estes efeitos de V, o teor de V é preferivelmente fixado em 0,001% ou mais, e mais preferivelmente 0,005% ou mais. Em contrapartida, a adição de mais de 0,15% de V resulta em um aumento considerável no custo da liga, enquanto faz com que os efeitos sejam saturados. Por conseguinte, o teor de V é, preferivelmente 0,15% ou menos, e mais preferivelmente 0,12% ou menos.

[059] Nb: 0,030% ou menos

[060] O Nb (nióbio) é eficaz para aumentar a faixa de temperatura de não- recristalização de austenita para um lado de temperatura mais alta, promovendo a introdução de deformação de trabalho em austenita em laminação, permitindo assim que uma colônia perlítica e um tamanho de bloco sejam mais finos. Em consideração a isso, o Nb é um elemento eficaz para melhorar a ductilidade e a tenacidade. Para obter estes efeitos de Nb, o teor de Nb é preferivelmente fixado em 0,001% ou mais, e mais preferivelmente a 0,003% ou mais. Em contrapartida, um teor de Nb superior a 0,030% resulta na cristalização de um carbonitreto de Nb em um processo de solidificação na fundição de um material de aço de trilho, tal como um bloco, para deteriorar a capacidade de limpeza. Portanto, o teor de Nb é, preferivelmente de 0,030% ou menos, e mais preferivelmente 0,025% ou menos.

[061] O balanço, que não as composições descritas acima, inclui Fe (ferro) e impurezas inevitáveis. É aceitável que N (nitrogênio) em uma quantidade até 0,015%, O (oxigênio) em uma quantidade até 0,004% e H (hidrogênio) em uma quantidade até 0,0003% estejam contidos como impurezas inevitáveis. Além disso, a deterioração de uma característica de fadiga de laminação devido ao AlN rígido ou TiN é suprimida. Portanto, o teor de Al é preferivelmente de 0,001% ou menos. O teor de Ti é preferivelmente de 0,002% ou menos, e ainda mais desejável de 0,001% ou menos. As composições químicas do trilho 1 preferivelmente incluem as composições descritas acima, e o balanço de Fe e impurezas inevitáveis.

[062] No método para fabricar o trilho 1 de acordo com a presente modalidade, primeiro, por exemplo, um bloco com as composições químicas descritas acima, como um material do trilho 1 fundido por um método de fundição contínua, é levado a um forno de aquecimento, e aquecido a 1100oC ou mais.

[063] Em seguida, o bloco aquecido é laminado em uma ou mais passagens por um rolete de conformação, um laminador desbastador e um laminador de acabamento, e finalmente laminado para o trilho 1 tendo uma forma ilustrada na figura 2 (etapa de laminação a quente). Em tal caso, o trilho laminado 1 tem um comprimento longitudinal de cerca de 50 ma 200 m e é serrado a quente para ter um comprimento de, por exemplo, 25 m, conforme necessário (etapa de serragem a quente). Quando o comprimento longitudinal do trilho 1 é curto, a influência de um meio de resfriamento jateado para as faces de extremidades longitudinais ocorre involuntariamente no caso de resfriamento em uma etapa subsequente de endurecimento por calor. Por conseguinte, o comprimento longitudinal do trilho 1 utilizado na etapa de endurecimento por calor é fixado em três ou mais vezes uma altura entre a superfície superior da porção de cabeça 11 do trilho 1 (a face de extremidade em uma direção negativa do eixo z) e a superfície inferior da porção de patim 12 (a face de extremidade na direção negativa do eixo z). O limite superior do comprimento longitudinal do trilho 1 utilizado na etapa de endurecimento por calor é regulado para um comprimento de laminação (um comprimento máximo de laminação na etapa de laminação a quente).

[064] O trilho laminado a quente ou serrado a quente 1 é transportado para o aparelho de resfriamento 2 pela mesa de transporte 3 e resfriado pelo aparelho de resfriamento 2 (etapa de endurecimento por calor). Nesse caso, a temperatura do trilho 1 transportado para o aparelho de resfriamento 2 está desejavelmente em uma faixa de temperaturas de austenita. Visto ser necessário que um trilho usado para uma mina ou uma seção curva apresente alta dureza, é necessário resfriar rapidamente o trilho pelo aparelho de resfriamento 2 após a laminação. Isso ocorre porque uma estrutura com alta dureza é obtida ao permitir que um espaçamento de lamelas de perlita seja mais fina. Uma tal estrutura com elevada dureza pode ser obtida aumentando o grau de sub- resfriamento na transformação, isto é, aumentando a taxa de resfriamento na transformação. No entanto, quando a transformação da estrutura do trilho 1 ocorre antes do resfriamento pelo aparelho de resfriamento 2, a transformação ocorre a uma taxa de resfriamento muito baixa no resfriamento radiacional natural e, portanto, é impossível obter a estrutura com elevada dureza. Por conseguinte, é preferível realizar a etapa de endurecimento por calor após reaquecer o trilho 1 na faixa de temperatura da austenita, em um caso em que a temperatura do trilho 1 é inferior à faixa de temperaturas de austenita quando o resfriamento é iniciado pelo aparelho de resfriamento 2.

[065] No entanto, não é necessário realizar o reaquecimento em um caso em que a temperatura do trilho 1 esteja na faixa de temperatura da austenita quando o resfriamento é iniciado pelo aparelho de resfriamento 2.

[066] Na etapa de endurecimento por calor, o trilho 1 é transportado para o aparelho de resfriamento 2, e a porção de patim 12 do trilho 1 é então mantida pelos grampos 23a e 23b. Em seguida, os meios de resfriamento são jateados pelos três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c e o segundo cabeçote de resfriamento 221, para resfriar rapidamente o trilho 1. Nesse caso, uma taxa de resfriamento no endurecimento por calor é preferivelmente variada dependendo da dureza desejada e além disso, o aumento excessivo da taxa de resfriamento pode resultar na ocorrência de transformação martensítica e na deterioração da tenacidade. Por conseguinte, a unidade de controle 26 calcula uma taxa de resfriamento do resultado de uma temperatura medida pelo termômetro em máquina 24 durante o resfriamento, para ajustar as distâncias do jato e as taxas de fluxo do jato do meio de resfriamento com base na taxa de resfriamento obtida e taxa de resfriamento alvo definida com antecedência.

[067] Especificamente, quando a taxa de resfriamento calculada é inferior à taxa de resfriamento desejada, a unidade de controle 26 controla as três primeiras unidades de ajuste 212a a 212c, a segunda unidade de ajuste 222, as três primeiras unidades de acionamento 213a a 213c e as segundas unidades de acionamento 223 de modo a que as distâncias do jato do meio de resfriamento sejam diminuídas e as taxas de fluxo do jato do meio de resfriamento sejam aumentadas. Em contrapartida, quando a taxa de resfriamento calculada é inferior à taxa de resfriamento desejada, a unidade de controle 26 controla as três primeiras unidades de ajuste 212a a 212c, a segunda unidade de ajuste 222, as três primeiras unidades de acionamento 213a a 213c e as segundas unidades de acionamento 223 de modo que as distâncias do jato do meio de resfriamento sejam aumentadas, e as taxas de fluxo do jato do meio de resfriamento sejam diminuídas. Em tal caso, a unidade de controle 26 pode parar o jato do meio de resfriamento para realizar o resfriamento por resfriamento radiacional natural, conforme necessário.

[068] Com relação ao ajuste das distâncias do jato e taxas de fluxo do jato do meio de resfriamento, as distâncias do jato e as taxas de fluxo do jato podem ser ajustadas simultaneamente, ou as distâncias do jato podem ser ajustadas preferivelmente. Para facilitar o controle, a etapa de endurecimento por calor pode ser dividida em vários estágios (etapas de resfriamento) com base em um histórico de temperatura estimado ou semelhante e as distâncias do jato ou taxas de fluxo de jato do meio de resfriamento podem ser definidas como constantes em cada estágio. As outras distâncias do jato ou taxas de fluxo do jato que não estão definidas como constantes podem ser ajustadas para atingir a taxa de resfriamento desejada a partir da taxa de resfriamento obtida com base no resultado da medição pelo termômetro em máquina 24. A unidade de controle 26 ajusta a taxa de resfriamento com base no resultado da medição pelo termômetro em máquina 24 em um intervalo de tempo opcional tal como um intervalo de medição do termômetro em máquina 24 ou cada estágio da etapa de endurecimento por calor.

[069] Quando uma tal distância do jato, que é uma lacuna entre esse cabeçote de resfriamento e o trilho 1, é demasiado curta, a deformação do trilho 1 permite que o cabeçote de resfriamento e o trilho 1 entrem em contato um com o outro e faz com que uma instalação seja danificada. Portanto, a distância do jato é preferivelmente ajustada para 5 mm ou mais. Em contrapartida, quando a distância do jato é demasiada longa, a velocidade do ar jateado é atenuada e, portanto, o desempenho de resfriamento equivalente ao resfriamento natural radiacional é alcançado. Como descrito acima, uma diminuição considerável na taxa de resfriamento resulta na degradação da dureza e, por conseguinte, o limite superior da distância do jato é preferivelmente ajustado para 200 mm. No entanto, não é necessário limitar particularmente o limite superior. Quando a distância de movimento de cada cabeçote de resfriamento é aumentada pelas três primeiras unidades de acionamento 213a a 213c e as segundas unidades de acionamento 223, é necessário permitir que o curso de um cilindro seja longo e, portanto, um custo inicial de investimento de capital é aumentado. Portanto, o limite superior da distância do jato pode ser ajustado do ponto de vista do custo de investimento de capital.

[070] Em tal caso, a porção de cabeça 11 é principalmente resfriada para permitir que a estrutura da porção de cabeça 11 do trilho 1 seja uma estrutura de perlita fina tendo alta dureza e excelente tenacidade no resfriamento pela primeira unidade de resfriamento 21. No resfriamento pela segunda unidade de resfriamento 22, a porção de patim 12 é principalmente resfriada para suprimir o empenamento para cima e para baixo (flexão na direção para cima e para baixo) de todo o comprimento do trilho 1, causada por uma diferença entre as temperaturas da porção de cabeça 11 e a porção de patim 12. Como resultado, um equilíbrio de temperatura entre a porção de cabeça 11 e a porção de patim 12 é controlado. Quando a dureza da porção de cabeça 11 do trilho 1 se destina a ser aumentada, é necessário aumentar a taxa de resfriamento (quantidade de resfriamento) da porção de cabeça 11 e, portanto, é eficaz mover pelo menos um ou mais primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c dos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c dispostos em três locais para encurtar uma distância de jato. Quando a taxa de resfriamento da porção de cabeça 11 é aumentada, é necessário também aumentar a taxa de resfriamento da porção de patim 12 para suprimir o empenamento para cima e para baixo. Nesse caso, é eficaz mover o segundo cabeçote de resfriamento 221 para encurtar a distância do jato. Em outras palavras, é preferível selecionar um cabeçote de resfriamento configurado para alterar uma distância de jato de acordo com, por exemplo, uma estrutura alvo ou aplicação.

[071] Além disso, é necessário terminar a transformação até uma profundidade destinada a ter alta dureza no endurecimento por calor para permitir que a transformação ocorra no endurecimento por calor para produzir uma estrutura com alta dureza, como descrito acima. Uma profundidade na qual uma estrutura com elevada dureza é necessária é definida conforme apropriado de acordo com uma aplicação em uso. O resfriamento é realizado até a superfície da porção de cabeça 11 atingir uma temperatura que depende, pelo menos, da profundidade a que é requerida a estrutura com elevada dureza. Por exemplo, é necessário realizar o resfriamento até a temperatura da superfície da porção de cabeça 11 atingir 550 ° C ou menos quando uma estrutura com uma elevada dureza de cerca de 330 a 390 HB é necessária da superfície até uma profundidade de 15 mm, ou até que a temperatura da superfície da porção de cabeça 11 atinja 500 ° C ou menos quando uma estrutura com uma dureza elevada de 390 HB ou mais é necessária até uma profundidade de 15 mm. Além disso, é necessário realizar o resfriamento até que a temperatura da superfície da porção de cabeça 11 atinja 450° C ou menos quando uma estrutura com alta dureza em torno de 330 a 390 HB é necessária da superfície até uma profundidade de 25 mm, ou até que a temperatura da superfície da porção de cabeça 11 atinja 445 ° C ou menos quando uma estrutura com uma dureza elevada de 390 HB ou mais é necessária desde a superfície até uma profundidade de 25 mm.

[072] Após a etapa de endurecimento por calor, o trilho 1 é transportado para um leito de resfriamento pela mesa de transporte 4, e é resfriado à temperatura normal para 200 ° C no leito de resfriamento. O trilho 1 é inspecionado e depois enviado. Na inspeção, um teste de dureza Vickers ou um teste de dureza Brinell é conduzido.

[073] Alta resistência ao desgaste e alta tenacidade são exigidos pelo trilho 1 sob um ambiente severo de um local de trabalho de um recurso natural, como carvão ou minério de ferro. Por conseguinte, é desfavorável que o trilho 1 utilizado em tal ambiente tenha uma estrutura bainita deteriorando a resistência ao desgaste ou uma estrutura martensita deteriorando a resistência à fadiga e danos, e é preferível que o trilho 1 tenha uma estrutura de perlita de 98% ou mais. Uma estrutura de perlita, na qual os espaçamentos de lamelas são permitidos e a dureza é melhorada, resulta em melhoria na resistência ao desgaste. A resistência ao desgaste é necessária não apenas pela superfície da porção de cabeça 11 imediatamente após a fabricação, mas também pela superfície gasta. Embora um critério de substituição do trilho 1 difira de acordo com uma empresa ferroviária, é necessária uma dureza predeterminada desde uma superfície até uma profundidade de 25 mm porque o trilho 1 é utilizado a uma profundidade máxima de 25 mm. Particularmente em uma seção de curva, uma força centrífuga atua em um trem e, portanto, uma grande força é aplicada ao trilho 1, que é propenso a ser desgastado. A vida útil da seção de curva pode ser prolongada permitindo que a superfície da porção de cabeça 11 do trilho 1 tenha uma dureza de 420 HB ou mais, e permitindo que uma profundidade tenha uma dureza de 390 HB ou mais. <Exemplo Alternativo>

[074] A presente invenção foi descrita acima com referência à modalidade específica. Contudo, a invenção não se destina a ser limitada às descrições. Outras modalidades da presente invenção, bem como vários exemplos alternativos da modalidade descrita, são evidentes para os técnicos no assunto com referência às descrições da presente invenção. Por conseguinte, as reivindicações devem ser consideradas para incluir também os exemplos alternativos ou modalidades incluídas no âmbito e essência da presente invenção.

[075] Por exemplo, na modalidade descrita acima, a taxa de resfriamento da porção de cabeça 11 é controlada ajustando-se as distâncias do jato e as taxas de fluxo do jato do meio de resfriamento jateado para a porção de cabeça 11. No entanto, a presente invenção não é limitada a tais exemplos. Por exemplo, a taxa de resfriamento da porção de cabeça 11 pode ser ajustada permitindo que as taxas de fluxo de jato do meio de resfriamento jateado para a porção de cabeça 11 sejam constantes e ajustando apenas as distâncias de jato do meio de resfriamento jateado para a porção de cabeça 11. Em tal caso, a unidade de controle 26 ajusta a taxa de resfriamento controlando as três primeiras unidades de acionamento 213a a 213c e as segundas unidades de acionamento 223 para controlar as distâncias de jato de acordo com o resultado da medição pelo termômetro em máquina 24. Em tal configuração, as taxas de fluxo de jato são constantes e facilmente controladas e, portanto, as configurações da primeira unidade de resfriamento 21 e da segunda unidade de resfriamento 22 podem ser simplificadas.

[076] Além disso, a modalidade descrita acima tem uma configuração na qual as três primeiras unidades de acionamento 213a a 213c estão dispostas nos três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, respectivamente. Contudo, a presente invenção não está limitada a um tal exemplo. Como descrito acima, é aceitável que a distância do jato do meio de resfriamento de pelo menos um primeiro cabeçote de resfriamento dos três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c possa ser ajustada. Portanto, uma configuração em que pelo menos um cabeçote de resfriamento no qual a primeira unidade de acionamento está disposta, dos três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, pode ser movido, é aceitável, e uma configuração na qual todos os primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c podem ser movidos em uma determinada direção por uma primeira unidade de acionamento, é aceitável.

[077] Na modalidade descrita acima, o ajuste da taxa de resfriamento da porção de patim 12 é controlado ajustando as distâncias do jato e as taxas de fluxo do jato do meio de resfriamento jateado para a porção do patim 12 de acordo com uma mudança na taxa de resfriamento da porção de cabeça 11. No entanto, a presente invenção não está limitada a um tal exemplo. Por exemplo, o ajuste da taxa de resfriamento da porção de patim 12 pode ser realizado ajustando apenas as distâncias de jato ou as taxas de fluxo de jato do meio de resfriamento jateado na porção de patim 12. Também é aceitável forçadamente resfriar a porção de patim 12 a distâncias de jato constantes e taxas de fluxo de jato sem ajustar as distâncias de jato e taxas de fluxo de jato do meio de resfriamento jateado na porção de patim 12 quando empenamento para cima e para baixo causado por uma diferença entre as taxas de resfriamento da porção de cabeça 11 e porção de patim 12 do trilho 1 não é problemático.

[078] Além disso, as composições químicas específicas foram descritas como um exemplo na modalidade descrita acima. Contudo, a presente invenção não está limitada a um tal exemplo. Como as composições químicas de um aço utilizado, composições químicas diferentes das acima podem ser usadas com base em uma aplicação de uso e características requeridas.

[079] Além disso, as distâncias do jato e as taxas de fluxo do jato do meio de resfriamento são controladas com base no resultado da medição pelo termômetro em máquina 24, na modalidade descrita acima. Contudo, a presente invenção não está limitada a um tal exemplo. Por exemplo, quando uma mudança de temperatura na etapa de endurecimento por calor pode ser estimada com base na análise numérica da temperatura da superfície ou mudança de temperatura do trilho 1 na etapa de endurecimento por calor, desempenho anterior ou similar, as distâncias do jato e as taxas de fluxo de jato do meio de resfriamento podem ser ajustadas antecipadamente de acordo com a mudança estimada na temperatura, e as distâncias do jato e as taxas de fluxo do jato podem ser alteradas com base nos valores definidos.

[080] Além disso, uma configuração na qual os três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c estão dispostos no aparelho de resfriamento 2 em uma seção transversal ortogonal à direção longitudinal do trilho 1 é feita na modalidade descrita acima. Contudo, a presente invenção não está limitada a um tal exemplo. Os vários primeiros cabeçotes de resfriamento podem ser dispostos em uma seção transversal ortogonal à direção longitudinal do trilho 1, e o número de primeiros cabeçotes de resfriamento dispostos não é particularmente limitado.

[081] Além disso, o ar é usado como o meio de resfriamento na modalidade descrita acima. Contudo, a presente invenção não está limitada a um tal exemplo. Um meio de resfriamento usado pode ser gás, e pode ser outra composição como N2 ou Ar. <Efeitos de Modalidade >

[082] (1) Um aparelho 2 para resfriar um trilho 1 de acordo com um aspecto da presente invenção, configurado para jatear um meio de resfriamento na porção de cabeça 11 e porção de patim 12 de um trilho 1 em uma faixa de temperatura de austenita para forçadamente resfriar o trilho 1 inclui: uma primeira unidade de resfriamento 21 incluindo vários primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c configurados para jatear o meio de resfriamento como gás na face de topo de cabeça e lado de cabeça da porção de cabeça 11 e primeiras unidades de acionamento 213a a 213c configuradas para mover pelo menos um primeiro cabeçote de resfriamento 211a a 211c dos vários primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c para alterar a distância de jato do meio de resfriamento jateado dos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c; e uma segunda unidade de resfriamento 22 incluindo um segundo cabeçote de resfriamento 221 configurado para jatear o meio de resfriamento como gás para a porção de patim 12.

[083] De acordo com a configuração do (1) acima, uma taxa de resfriamento pode ser controlada ajustando a distância do jato do meio de resfriamento, a quantidade do meio de resfriamento usado pode ser então reduzida, por exemplo, em comparação com um método para controlar uma taxa de resfriamento apenas ajustando a taxa de fluxo de jato de um meio de resfriamento e, por conseguinte, o trilho 1 pode ser fabricado de forma mais barata. Além disso, o meio de resfriamento é gás e, portanto, a necessidade de usar água é eliminada para permitir que uma instalação seja simplificada em comparação com, por exemplo, um método no qual um meio de resfriamento é alterado para executar resfriamento de névoa de maneira semelhante à maneira de PTL 2. Portanto, o trilho 1 pode ser fabricado de forma mais barata. Além disso, não há preocupação de que um ponto frio seja gerado mesmo no resfriamento a baixa temperatura. Portanto, pelo menos 98% ou mais da estrutura da porção de cabeça 11 podem ser permitidas para ter uma estrutura perlita fina, para permitir que tenacidade, dureza e resistência ao desgaste sejam melhoradas.

[084] (2) A configuração do acima (1) inclui ainda: uma unidade de controle 26 configurada para controlar as primeiras unidades de acionamento 213a a 213c para ajustar a distância de jato; e um termômetro em máquina 24 configurado para medir a temperatura da superfície do trilho 1, em que a unidade de controle 26 ajusta a distância do jato de acordo com uma taxa de resfriamento obtida a partir do resultado da medição pelo termômetro em máquina 24 e uma taxa de resfriamento alvo definida antecipadamente.

[085] De acordo com a configuração acima (2), o trilho 1 pode ser forçadamente resfriado para obter um histórico de temperatura ideal de acordo com o resultado real da taxa de resfriamento.

[086] (3) Na configuração acima (1) ou (2), a primeira unidade de resfriamento inclui ainda uma primeira unidade de ajuste configurada para alterar a taxa de fluxo de jato do meio de resfriamento jateado a partir dos vários primeiros cabeçotes de resfriamento.

[087] No caso de um método em que apenas uma taxa de fluxo de jato é ajustada para controlar uma taxa de resfriamento, como, por exemplo, o método de PTL 1, houve um limite para um aumento na taxa de resfriamento apenas aumentando uma taxa de fluxo de jato. Portanto, tem sido difícil permitir que um interior tenha maior dureza para atingir a qualidade exigida no caso da aplicação de um método de fabricação como o método de PTL 1 para, por exemplo, um trilho usado em uma seção curva para uma mina e exigência de alta resistência ao desgaste.

[088] Em contrapartida, a configuração acima (3) permite que uma distância de jato e uma taxa de fluxo de jato sejam ajustadas e, portanto, permite uma taxa de resfriamento ainda mais aprimorada encurtando a distância do jato e aumentando a taxa de fluxo do jato. Portanto, uma porção até o interior da porção de cabeça 11 pode ser melhorada em dureza e resistência ao desgaste, em comparação com o método de PTL 1.

[089] (4) Em qualquer configuração de (1) a (3) acima, a segunda unidade de resfriamento inclui ainda uma segunda unidade de acionamento configurada para movimentar o segundo cabeçote de resfriamento para alterar a distância de jato do meio de resfriamento jateado a partir do segundo cabeçote de resfriamento.

[090] A configuração acima (4) permite que um equilíbrio de resfriamento entre a porção de cabeça 11 e a porção de patim 12 seja adequado e, portanto, permite a supressão de deformação para cima e para baixo que ocorre em uma etapa de resfriamento forçada.

[091] (5) Em qualquer configuração dos (1) a (4) acima, qualquer um ou mais dos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c e o segundo cabeçote de resfriamento 221 incluem: um medidor de distância 27 para medir uma distância de jato; e um aparelho configurado para controlar qualquer uma ou mais das primeiras unidades de acionamento 213a a 213c e a segunda unidade de acionamento 223 com base em um valor medido pelo medidor de distância 27.

[092] A configuração do acima (5) permite que uma distância do jato seja precisamente ajustada, mesmo no caso de ocorrência de deformação no trilho 1, ou mesmo no caso de ocorrência de deformação no resfriamento, e permite que o trilho 1 seja resfriado com precisão. Uma unidade de acionamento configurada para ajustar uma posição com base em um valor medido pelo medidor de distância 27 pode ser permitida ser qualquer uma ou mais das primeiras unidades de acionamento 213a a 213c e a segunda unidade de acionamento 223. Em consideração à influência de uma mudança na distância do jato devido ao empenamento ou à flexão do trilho 1 em uma taxa de resfriamento, uma unidade de acionamento configurada para acionar um cabeçote de resfriamento com grande influência pode ser controlada com base no valor da medição pelo medidor de distância 27.

[093] (6) Um método para fabricar um trilho 1 de acordo com um aspecto da presente invenção, em que quando um meio de resfriamento é jateado na porção de cabeça e porção de patim de um trilho em uma faixa de temperatura de austenita para forçadamente resfriar o trilho, o meio de resfriamento como o gás é jateado de vários primeiros cabeçotes de resfriamento para a face de topo de cabeça e lado de cabeça da porção de cabeça, o meio de resfriamento como gás é jateado de um segundo cabeçote de resfriamento para a porção de patim e pelo menos um primeiro cabeçote de resfriamento dos vários primeiros cabeçotes de resfriamento é movido para alterar a distância do jato do meio de resfriamento jateado do primeiro cabeçote de resfriamento.

[094] De acordo com a configuração acima (6), um efeito similar ao do acima (1) pode ser obtido.

Exemplo 1

[095] O exemplo 1 realizado pelos inventores será agora descrito. Ao contrário da modalidade descrita acima, primeiro, um trilho 1 foi fabricado sob uma condição na qual a distância do jato não foi alterada em resfriamento forçado e o material do trilho 1 foi avaliado, como no Exemplo Convencional 1, antes do Exemplo 1.

[096] No Exemplo Convencional 1, primeiro, os blocos com as composições químicas das condições A a D apresentadas na Tabela 1 foram moldados usando um método de fundição contínua. O equilíbrio das composições químicas de cada um dos blocos inclui substancialmente Fe, e inclui especificamente Fe e impurezas inevitáveis. Um caso em que o conteúdo de Sb na Tabela 1 é 0,001% ou menos indica que Sb foi misturado como uma impureza inevitável. Os teores de Ti e Al na Tabela 1 indicam que Ti e Al foram misturados como impurezas inevitáveis.

[097] [Tabela 1]

[098] Então, o bloco fundido foi reaquecido a 1100 ° C ou mais em um forno de aquecimento, e depois extraído do forno de aquecimento. Laminação a quente em um rolete de conformação, um laminador desbastador e um laminador de acabamento foram executados para fazer um trilho 1 cujo formato transversal era uma forma final (trilho de 141 libras (63,9 quilogramas) de acordo com os padrões AREMA) (The American Railway Engineering and Maintenanceof-Way Association)). Para a laminação a quente, a laminação foi realizada de modo que o trilho 1 estivesse em uma postura invertida, na qual uma porção de cabeça 11 e uma porção de patim 12 entram em contato com uma mesa de transporte.

[099] Além disso, o trilho laminado a quente 1 foi transportado para um aparelho de resfriamento 2 para resfriar o trilho 1 (etapa de endurecimento por calor). Nesse caso, uma vez que o trilho 1 foi laminado na postura invertida na laminação a quente, o trilho 1 foi permitido para ficar na postura de erguimento ilustrada na figura 3, em que a porção de patim 12 estava em um lado inferior na direção vertical e a porção de cabeça 11 estava em um lado superior na direção vertical, rodando o trilho 1 quando o trilho 1 foi levado para o aparelho de resfriamento 2, e a porção de patim 12 foi retida pelos grampos 23a e 23b. Ar foi jateado como meio de resfriamento de cabeçotes de resfriamento, para realizar o resfriamento. Distâncias de jatos que eram distâncias entre os cabeçotes de resfriamento e o trilho podiam ser 20 mm ou 50 mm, sendo constantes e permanecendo inalteradas durante o resfriamento. Nesse caso, as posições relativas foram medidas e determinadas com antecedência com base nos grampos 23a e 24a, os primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, e a dimensão do produto do trilho, e as distâncias do jato foram ajustadas pela condução das primeiras unidades de acionamento 213a a 213c. De maneira semelhante ao método de resfriamento do PTL 1, foi realizado um controle adicional no qual as taxas de fluxo do jato do meio de resfriamento foram aumentadas após a diminuição de uma taxa de resfriamento devido à geração de calor por transformação no resfriamento e a taxa de resfriamento foi mantida. Nesse caso, as taxas de fluxo do jato foram ajustadas pelas unidades de ajuste 212a a 212c, de modo que uma taxa de resfriamento constante foi alcançada de acordo com a temperatura real, enquanto a temperatura da porção de cabeça 11 foi medida continuamente por um termômetro em máquina 24. O resfriamento foi realizado até a temperatura da superfície da porção de cabeça 11 atingir 430oC ou menos.

[0100] Após a etapa de endurecimento por calor, o trilho 1 foi retirado do aparelho de resfriamento 2 para uma mesa de transporte 4, transportado para um leito de resfriamento e resfriado no leito de resfriamento até que a temperatura da superfície do trilho 1 atingisse 50oC.

[0101] Em seguida, a retificação foi realizada usando uma máquina retificadora de rolos para fabricar o trilho 1 como um produto final.

[0102] Além disso, no Exemplo Convencional 1, uma amostra foi coletada por serragem a frio do trilho fabricado 1, e a amostra coletada foi submetida a medição de dureza. Em um método de medição da dureza, um teste de dureza Brinell foi realizado na superfície do centro no sentido transversal da porção de cabeça 11 do trilho 1, e em posições de profundidade de 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm e 25 mm da superfície da porção de cabeça 11. A condição das composições, o valor definido de uma distância de jato, o valor real de uma taxa de resfriamento e os valores de medição das durezas Brinell no Exemplo Convencional 1 são apresentados na Tabela 2. Cada amostra coletada foi causticada com nital e submetida a observação de estrutura com microscópio óptico.

[0103] [Tabela 2]

[0104] Em seguida, os inventores tentaram ajustar uma taxa de resfriamento durante o resfriamento forçado controlando a distância de jato de um meio de resfriamento em vez de controlar a taxa de fluxo de jato do meio de resfriamento, no Exemplo 1.

[0105] No Exemplo 1, primeiramente, os blocos que têm as composições químicas das condições A a D apresentados na Tabela 1 foram moldados usando um método de fundição contínua. O equilíbrio das composições químicas de cada um dos blocos inclui substancialmente Fe, e inclui especificamente Fe e impurezas inevitáveis.

[0106] Em seguida, de uma maneira semelhante à maneira de Exemplo convencional 1, o bloco fundido foi reaquecido a 1100oC ou mais em um forno de aquecimento, e depois laminado a quente em uma postura invertida.

[0107] Além disso, um trilho laminado a quente 1 foi transportado para um aparelho de resfriamento 2 para resfriar o trilho 1 (etapa de endurecimento por calor). Nesse caso, a porção de patim 12 do trilho 1 foi mantida pelos grampos 23a e 23b em um estado em que o trilho 1 foi permitido para ficar em uma posição de erguimento girando o trilho 1 quando o trilho 1 foi transportado para o aparelho de resfriamento 2, de maneira semelhante à maneira do Exemplo convencional 1. O ar foi jateado como meio de resfriamento dos cabeçotes de resfriamento, para realizar o resfriamento. As distâncias de jato que eram distâncias entre os cabeçotes de resfriamento e o trilho no período inicial de resfriamento forçado antes do início da transformação de fase eram permitidas serem de 20 mm ou 50 mm e ser constante. Nesse caso, as posições relativas foram medidas e determinadas com antecedência com base nos grampos 23a e 24a, primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, e a dimensão do produto do trilho, e a distância de jatos foram definidas, pelo acionamento das primeiras unidades de acionamento 213a a 213c. Um controle foi ainda realizado no qual cada uma das distâncias de jatos dos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c foi alterada de 20 mm para 15 mm ou de 50 mm para 45 mm após a diminuição de uma taxa de resfriamento devido à geração de calor por transformação em resfriamento, e a taxa de resfriamento foi mantida. O resfriamento foi realizado até a temperatura da superfície de uma porção de cabeça 11 atingir 430oC ou menos.

[0108] Após a etapa de endurecimento por calor, o trilho 1 foi resfriado em um leito de resfriamento até que a temperatura da superfície do trilho 1 atingisse 50oC, de forma semelhante ao modo do Exemplo convencional 1. A retificação foi realizada utilizando-se uma máquina retificadora de rolos, para fabricar o trilho 1 como um produto final.

[0109] Além disso, de uma maneira semelhante à maneira do Exemplo convencional 1, uma amostra foi coletada por serragem a frio do trilho fabricado 1, e a amostra coletada foi submetida a medição de dureza. A condição de composições, o valor estabelecido da Distância de jato, o valor real de uma taxa de resfriamento, e os valores de medição de dureza Brinelles no Exemplo 1 são apresentados na Tabela 3. Cada amostra coletada foi submetida a observação de estrutura com um microscópio óptico de maneira semelhante à maneira do Exemplo convencional 1.

[0110] [Tabela 3]

[0111] Como exposto na Tabela 3, o trilho 1 foi fabricado sob as sete condições dos Exemplos 1-1 a 1-7, dos quais as composições, Distância de jatos e taxas de resfriamento eram diferentes, e a Dureza Brinell da porção de cabeça 11 foi medida, no Exemplo 1. No caso 1-1 a 1-7, os três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c são movidos sem mover um segundo cabeçote de resfriamento 221 durante o resfriamento forçado, e o resfriamento forçado foi realizado. No Exemplo 1-8, apenas o primeiro cabeçote de resfriamento 211a foi movido sem mover o segundo cabeçote de resfriamento 221 e os dois primeiros cabeçotes de resfriamento 211b e 222c e o resfriamento forçado foi realizado. No Exemplo 1-9, todos os cabeçotes de resfriamento dos três primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c e do segundo cabeçote de resfriamento 221 foram movidos, e resfriamento forçado foi realizado. Nesse caso, as posições relativas foram medidas e determinadas com antecedência com base nos grampos 23a e 24a, primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, e a dimensão do produto do trilho, e a Distância de jatos foram alteradas pelo acionamento das primeiras unidades de acionamento 213a a 213c. Nos Exemplos 1-1 a 1-7, o resfriamento forçado foi realizado nas mesmas taxas de resfriamento que as do Exemplo convencional 1-1 a 1-7, respectivamente. As taxas de resfriamento foram ajustadas com base nas distâncias de jato dos meios de resfriamento dos Exemplos 1-1 a 1-7 enquanto as taxas de resfriamento foram ajustadas com base nas taxas de fluxo de jato dos meios de resfriamento em exemplos convencionais 1-1 a 1-7.

[0112] Como apresentado na Tabela 2 e na Tabela 3, as durezas dos Exemplos 1-1 a 1-7 foram capazes de ser confirmadas como equivalentes às dos Exemplos convencionais 1-1 a 1-7, respectivamente, nos quais as condições das taxas de resfriamento na superfície e profundidades até 25 mm da porção de cabeça 11 foram as mesmas que as dos exemplos 1-1 a 1-7. Nos Exemplos Convencionais 1-1 a 1-7, as taxas de fluxo do jato do meio de resfriamento foram aumentadas após a geração de calor devido à transformação de fase e, portanto, as quantidades usadas de meio de resfriamento usado no resfriamento forçado foram aumentadas. Em contrapartida, nos exemplos 1-1 a 1-7, as taxas de resfriamento puderam ser ajustadas apenas pela alteração da distância de jatos dos meios de resfriamento, mesmo sem aumentar as taxas de fluxo de jato dos meios de resfriamento, e, portanto, as quantidades usadas de meios de resfriamento usados no resfriamento forçado puderam ser reduzidas para serem capazes de reduzir os custos de energia em comparação com os exemplos convencionais 1-1 a 1-7.

[0113] No Exemplo 1-8, no qual apenas o primeiro cabeçote de resfriamento 211a configurado para jatear o meio de resfriamento na face superior da cabeça da porção de cabeça 11 durante o resfriamento forçado foi movido, as durezas na superfície e uma profundidade de 5 mm foram capazes de serem confirmadas para serem aumentadas em cerca de 5 HB em comparação com Exemplo 1-1 em que a fabricação foi realizada com a mesma composição e a mesma taxa de resfriamento.

[0114] Além disso, o envergamento de 500 mm por 100 m ocorreu no trilho 1 fabricado no Exemplo 1-1. Em contrapartida, no Exemplo 1-9, no qual o segundo cabeçote de resfriamento 221 foi movido durante o resfriamento forçado para ajustar a distância de jato para aumentar a quantidade de resfriamento da porção de patim 12, um equilíbrio de resfriamento entre a porção de cabeça 11 e a porção de patim 12 foi permitido para ser adequado, o empenamento foi reduzido para 1/10 em comparação com Exemplo 1-1, e o envergamento de 50 mm por 100 m ocorreu.

[0115] Além disso, quando a estrutura de uma seção transversal da amostra em cada um dos Exemplos Convencionais 1-1 a 1-7 e dos exemplos 1-1 a 1-9 foi observada, todo o trilho 1 incluindo a superfície da porção de cabeça, 11 foi confirmada como tendo uma estrutura de perlita, e nem uma estrutura de martensita nem uma estrutura de bainita foi observada.

Exemplo 2

[0116] O Exemplo 2 realizado pelos presentes inventores será agora descrito. No Exemplo 2, o resfriamento forçado foi realizado alterando-se as taxas de resfriamento e as taxas de fluxo de resfriamento dos meios de resfriamento de maneira similar à maneira da modalidade descrita acima, e o material do Exemplo 2 foi avaliado.

[0117] Primeiramente, um método no qual o meio de resfriamento foi alterado de ar para névoa durante o resfriamento forçado, e o resfriamento foi executado de maneira similar à maneira de PTL 2, e um método no qual as taxas de fluxo de resfriamento foram alteradas pela alteração das pressões de jato do meio de resfriamento durante o resfriamento forçado, e o resfriamento foi realizado sem mudança de distância de jato, conforme o Exemplo Convencional 2, anterior ao Exemplo 2. No Exemplo convencional 2, primeiro, os blocos com as composições químicas das condições D e F apresentadas na Tabela 1 foram moldados usando um método de fundição contínua. O equilíbrio das composições químicas de cada um dos blocos inclui substancialmente Fe, e inclui especificamente Fe e impurezas inevitáveis.

[0118] Em seguida, de uma maneira semelhante à maneira do Exemplo convencional 1, o bloco fundido foi reaquecido a 1100oC ou mais em um forno de aquecimento, e depois laminado a quente em uma postura invertida.

[0119] Além disso, um trilho laminado a quente 1 foi transportado para um aparelho de resfriamento 2 para resfriar o trilho 1 (etapa de endurecimento por calor). Nesse caso, a porção de patim 12 do trilho 1 foi mantida pelos grampos 23a e 23b em um estado em que o trilho 1 foi permitido para ficar em uma posição de erguimento girando o trilho 1 quando o trilho 1 foi transportado para o aparelho de resfriamento 2, de maneira semelhante à maneira do Exemplo Convencional 1. Ar ou névoa foi jateado como meio de resfriamento de cabeçotes de resfriamento, para realizar o resfriamento. As distâncias de jato, que eram distâncias entre os cabeçotes de resfriamento e o trilho, foram permitidas para serem de 20 mm ou 30 mm, ser constante e permanecer inalterada durante o resfriamento. Além disso, a etapa de endurecimento por calor foi dividida em duas etapas de uma etapa inicial de resfriamento e uma etapa final de resfriamento em que as condições de resfriamento foram diferentes, e o resfriamento foi realizado até que a temperatura de superfície de uma porção de cabeça alcançasse 430oC ou menos, no Exemplo convencional 2.

[0120] Após a etapa de endurecimento por calor, o trilho 1 foi resfriado em um leito de resfriamento até que a temperatura da superfície do trilho 1 alcançasse 50oC, de maneira semelhante à da maneira convencional 1. A retificação foi realizada com a máquina retificadora de rolos, para fabricar o trilho 1 como um produto final.

[0121] Além disso, de uma maneira semelhante à maneira do Exemplo convencional 1, uma amostra foi coletada por serragem a frio do trilho fabricado 1, e a amostra coletada foi submetida a medição de dureza. A condição de composições, condições de resfriamento (tempo de resfriamento (apenas em uma etapa de resfriamento inicial), o valor definido de uma Distância de jato e o valor real de uma taxa de resfriamento) em cada etapa de resfriamento e os valores de medição de Dureza Brinelles no Exemplo convencional 2 e Exemplo 2 descritos mais adiante são apresentados na Tabela 4. Cada amostra coletada foi submetida a observação de estrutura com um microscópio óptico de uma maneira similar à maneira do Exemplo Convencional 1.

[0122] [Tabela 4]

[0123] Como exposto na Tabela 4, um trilho 1 foi fabricado sob duas condições dos Exemplos Convencionais 2-1 e 2-2, dos quais as composições e condições de resfriamento eram diferentes, no Exemplo Convencional 2. No caso do Exemplo Convencional 2-1, o resfriamento foi realizado usando ar como meio de resfriamento em uma primeira etapa de resfriamento após o início do resfriamento forçado, e após um lapso de 20 segundos, o meio de resfriamento foi alterado do ar para névoa para executar o resfriamento por 150 segundos em uma etapa final de resfriamento. No caso do Exemplo Convencional 2-2, o resfriamento foi realizado utilizando ar como meio de resfriamento tanto na etapa inicial de resfriamento quanto no final do resfriamento após o início do resfriamento forçado. Além disso, no Exemplo Convencional 2-2, o resfriamento forçado foi realizado no qual a pressão do jato do meio de resfriamento foi ajustada em 5 kPa em um período desde o início do resfriamento forçado até um lapso de 30 segundos na etapa inicial de resfriamento, e a pressão de jato do meio de resfriamento foi então ajustada para 100 kPa em um período de um lapso de 150 segundos na segunda etapa de resfriamento.

[0124] No Exemplo Convencional 2-2, a taxa de fluxo do jato também foi aumentada com o aumento da pressão do jato na etapa final de resfriamento. No Exemplo Convencional 2-2, as taxas de resfriamento alvo da etapa de resfriamento final foram ajustadas em 15oC / seg; no entanto, embora o meio de resfriamento tenha sido jateado a alta pressão (alta taxa de fluxo) de 100 kPa, uma taxa de resfriamento real foi de 12oC / segundo e foi confirmado que falhou em alcançar a taxa alvo de resfriamento.

[0125] Quando a estrutura da amostra do Exemplo Convencional 2-1 foi observada, um trilho inteiro 1 incluindo uma superfície foi confirmado por apresentar uma estrutura de perlita. Em contrapartida, no Exemplo Convencional 2-2, uma estrutura que deteriora a tenacidade e a resistência ao desgaste, como uma estrutura de martensita ou uma estrutura de bainita, foi observada em uma parte de uma superfície. Isto é considerado porque uma posição repetidamente atingida por um grande número de gotas de água foi rapidamente resfriada pelo resfriamento por névoa, para gerar uma região conhecida como ponto frio.

[0126] Em seguida, os presentes inventores fabricaram um trilho 1 com a alteração da distância de jato e taxa de fluxo de jato de um meio de resfriamento de maneira similar à modalidade descrita acima, no Exemplo 2.

[0127] No Exemplo 2, primeiro, os blocos que têm as composições químicas das condições A a G apresentadas na Tabela 1 foram moldados usando um método de fundição contínua. O equilíbrio das composições químicas de cada um dos blocos inclui substancialmente Fe, e inclui especificamente Fe e impurezas inevitáveis.

[0128] Em seguida, de uma maneira semelhante à maneira do Exemplo Convencional 1, o bloco fundido foi reaquecido a 1100oC ou mais em um forno de aquecimento, e depois laminado a quente em uma postura invertida.

[0129] Além disso, um trilho laminado a quente 1 foi transportado para um aparelho de resfriamento 2 para resfriar o trilho 1 (etapa de endurecimento por calor). Nesse caso, a porção de patim 12 do trilho 1 foi mantida pelos grampos 23a e 23b em um estado em que o trilho 1 foi permitido para ficar em uma posição de erguimento girando o trilho 1 quando o trilho 1 foi transportado para o aparelho de resfriamento 2, de maneira semelhante à maneira do Exemplo Convencional 1. O ar foi jateado como meio de resfriamento dos cabeçotes de resfriamento, para realizar o resfriamento.

[0130] No Exemplo 2, a etapa de endurecimento por calor foi dividida em dois estágios de uma etapa inicial de resfriamento e uma etapa final de resfriamento em que distâncias de jato e taxas de resfriamento foram diferentes, ou três estágios de uma etapa de resfriamento inicial, uma etapa de resfriamento intermediária, e uma etapa de resfriamento final, e o resfriamento foi finalmente realizado até a temperatura da superfície de uma porção de cabeça 11 atingir 430 ° C ou menos. Nesse caso, as taxas de fluxo do jato de meios de resfriamento jateadas dos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c foram controladas de modo que uma taxa de resfriamento obtida do resultado da medição por um termômetro em máquina 24 fosse uma taxa de resfriamento alvo. A taxa de resfriamento em tal caso era um valor calculado a partir das temperaturas de superfície nos tempos de início e término de cada etapa de resfriamento, e o tempo para o qual cada etapa de resfriamento foi realizada (taxa média de resfriamento em cada etapa de resfriamento), podendo também incluir um aumento na temperatura, causado pela geração de calor pela transformação que ocorre em cada etapa de resfriamento.

[0131] Após a etapa de endurecimento por calor, o trilho 1 foi resfriado em um leito de resfriamento até que a temperatura da superfície do trilho 1 alcançasse 50oC, de maneira semelhante ao Exemplo Convencional 1. A retificação foi realizada com a máquina retificadora de rolos, para fabricar o trilho 1 como um produto final.

[0132] Além disso, de uma maneira semelhante à maneira do Exemplo Convencional 1, uma amostra foi coletada por serragem a frio do trilho fabricado 1, e a amostra coletada foi submetida a medição de dureza. Cada amostra coletada foi submetida a observação de estrutura com microscópio óptico de maneira semelhante ao Exemplo Convencional 1.

[0133] Como exposto na Tabela 4, o trilho 1 foi fabricado sob as nove condições dos exemplos 2-1 a 2-9, das quais as composições e condições de resfriamento eram diferentes, no Exemplo 2. Conforme exposto na Tabela 4, a etapa de endurecimento por calor foi dividida em dois estágios de uma etapa de resfriamento inicial e uma etapa de resfriamento final, e realizada sob as condições dos exemplos 2-1, 2-3, 2-4 e 2-6 a 2-9. A etapa de endurecimento por calor foi dividida em três estágios de uma etapa de resfriamento inicial, uma etapa de resfriamento intermediária e uma etapa de resfriamento final, e realizada sob as condições dos exemplos 2-2 e 2-5.

[0134] Como resultado da observação da estrutura no Exemplo 2, toda a estrutura da porção de cabeça 11, incluindo a superfície, foi confirmada por incluir uma estrutura de perlita sob todas as condições dos Exemplos 2-1 a 2-9. Em outras palavras, toda a estrutura da porção de cabeça 11 incluindo a superfície foi capaz de também se confirmada por incluir uma estrutura de perlita, e não incluía nem uma estrutura de martensita nem uma estrutura de bainita, no Exemplo Convencional 2-2 e Exemplo 2-3, nos quais as condições de resfriamento na etapa de resfriamento inicial e na etapa de resfriamento final eram idênticas. No Exemplo 2-3, as durezas em posições mais profundas que 5 mm, excluindo a superfície da porção de cabeça 11, foram capazes de serem confirmadas por serem quase equivalentes às do Exemplo convencional 2-1. Em contrapartida, no Exemplo 2-2, em que a taxa de fluxo do jato (pressão do jato) do meio de resfriamento foi alterada sem alterar a distância de jato para aumentar a taxa de resfriamento no período posterior de resfriamento na etapa de endurecimento por calor, decréscimos em dureza particularmente em posições mais profundas do que 10 mm, foram confirmados em comparação com a do Exemplo 2-3 com a condição similar de resfriamento.

[0135] Além disso, os trilhos 1 fabricados sob as condições dos exemplos 21 e 2-2 foram confirmados por atingirem condições de dureza superficial de 420 HB ou mais e uma dureza de 390 HB ou mais a uma profundidade de 25 mm, que eram condições aplicáveis a uma seção curva.

Exemplo 3

[0136] O Exemplo 3 realizado pelos presentes inventores será agora descrito. No Exemplo 3, o resfriamento forçado foi realizado alterando-se as taxas de resfriamento do meio de resfriamento de maneira similar à maneira da modalidade descrita acima, e a influência de um método de determinação da distância de jato em um material foi avaliada.

[0137] No Exemplo 3, primeiro, um bloco com a composição química da condição D apresentado na Tabela 1 foi moldado usando um método de fundição contínua. O equilíbrio das composições químicas do bloco inclui substancialmente Fe, e inclui especificamente Fe e impurezas inevitáveis.

[0138] Em seguida, o bloco fundido foi reaquecido a 1100oC ou mais em um forno de aquecimento, e depois laminado a quente em uma postura invertida.

[0139] Além disso, um trilho laminado a quente 1 foi transportado para um aparelho de resfriamento 2 para resfriar o trilho 1 (etapa de endurecimento por calor). Nesse caso, a porção de patim 12 do trilho 1 foi mantida pelos grampos 23a e 23b em um estado em que o trilho 1 foi permitido para ficar em uma posição de erguimento girando o trilho 1 quando o trilho 1 foi transportado para o aparelho de resfriamento 2. As condições da etapa de endurecimento por calor foram definidas para aquelas no Exemplo 2-1 apresentadas na Tabela 4, e o ar foi jateado como meio de resfriamento a partir dos cabeçotes de resfriamento, para realizar o resfriamento.

[0140] A etapa de endurecimento por calor foi dividida em dois estágios de uma etapa de resfriamento inicial e uma etapa de resfriamento final em que distâncias de jatos e taxas de resfriamento foram diferentes, e o resfriamento foi finalmente realizado até que a temperatura superficial de uma porção de cabeça alcançasse 430 oC ou menos. Nesse caso, as taxas de fluxo do jato de meios de resfriamento jateados dos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c foram controladas de modo que uma taxa de resfriamento obtida do resultado da medição por um termômetro em máquina 24 foi uma taxa de resfriamento alvo. A taxa de resfriamento em tal caso eram um valor calculado a partir das temperaturas de superfície nos tempos de início e término de cada etapa de resfriamento, e o tempo, no qual cada etapa de resfriamento foi realizada (taxa de resfriamento média em cada etapa de resfriamento), podendo também incluir um aumento na temperatura, causado pela geração de calor pela transformação que ocorre em cada etapa de resfriamento.

[0141] As condições de resfriamento (tempo de resfriamento (somente em uma etapa de resfriamento inicial, o valor definido de uma distância de jato e o valor real de uma taxa de resfriamento) e um método de controle de distância em cada condição são apresentados na Tabela 5. Em uma condição denominada "posição relativa", as posições relativas foram medidas e determinadas antecipadamente com base nos grampos 23a e 23b, nos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c, e na dimensão do produto do trilho, e as distâncias dos jatos foram alteradas, pelo acionamento das primeiras unidades de acionamento 213a a 213c. Em uma condição referida como "medidor de deslocamento de laser" ou "medidor de deslocamento de tipo de fluxo de vórtice", um medidor de deslocamento de laser ou um medidor de deslocamento de tipo de fluxo de vórtice foi colocado na posição de um medidor de distância 27 ilustrado na figura 1 e figura 2 (um centro na direção transversal de cada cabeçote, uma extremidade longitudinal), uma distância foi medida pelo medidor de distância 27 conforme necessário, e no caso da presença de um erro, as primeiras unidades de acionamento 213a a 213c foram acionadas de modo que uma distância de jato predeterminada foi automaticamente alcançada, para corrigir o erro.

[0142] [Tabela 5]

[0143] A distância entre um segundo cabeçote de resfriamento 221 e um trilho 1, ou seja, a distância de jato do segundo cabeçote de resfriamento 221 foi definida em 30 mm, e o resfriamento foi realizado sem alterar a distância de jato. A taxa de resfriamento alvo da porção de patim 12 do trilho 1, resfriada pelo segundo cabeçote de resfriamento 221, foi definida a 1,5oC / seg.

[0144] Após a etapa de endurecimento por calor, o trilho 1 foi levado do aparelho de resfriamento 2 para uma mesa de transporte 4, transportado para um leito de resfriamento, e resfriado no leito de resfriamento até a temperatura da superfície do trilho 1 atingir 50o C.

[0145] Em seguida, a retificação foi realizada usando uma máquina retificadora de rolos, para fabricar o trilho 1 como um produto final. Nesse caso, o empenamento no sentido para cima e para baixo do produto final foi envergado em quantidades de cerca de 25 m na direção longitudinal e de 50 mm na direção para cima e para baixo.

[0146] Uma amostra foi coletada por serragem a frio do trilho fabricado 1, e a amostra coletada foi submetida a medição de dureza. Em um método de medição da dureza, um teste Dureza Brinell foi conduzido na superfície do centro no sentido transversal da porção de cabeça 11 do trilho 1, e nas posições de profundidade de 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm e 25 mm a partir da superfície da porção de cabeça 11.

[0147] Conforme exposto na Tabela 5, cada diferença de condição entre os valores médios de Dureza Brinelles era tão baixa quanto 3 HB ou menor, enquanto que o valor do desvio padrão das durezas, determinado a partir de 21 amostras, sob a condição do Exemplo 3-1 em que a distância de jato foi definida em uma posição relativa determinada a partir dos grampos 23a e 23b, dos primeiros cabeçotes de resfriamento 211a a 211c e da dimensão do produto do trilho foram maiores que os dos exemplos 3-2 e 3-3 sob as condições em que as distâncias de jato eram automaticamente controlada. A razão pela qual o desvio padrão do Exemplo 3-1 foi alto foi considerado como sendo que os vários cabeçotes de resfriamento estavam dispostos em série na direção longitudinal, e a dispersão nos valores de medição das posições relativas dos cabeçotes de resfriamento e a diferença causada pela diferença de máquina entre as unidades de acionamento ocorreu.

[0148] Assim, foi confirmado que um aparelho capaz de medir online uma distância de jato foi preferido para controlar uma distância de jato, e foi preferido colocar um medidor de deslocamento a laser, um medidor de deslocamento tipo vórtice ou similar.

[0149] No Exemplo 3, a quantidade do empenamento do produto foi grande, e, portanto, uma etapa de endurecimento por calor também foi realizada sob uma condição em que as taxas de resfriamento e distância de jato do segundo cabeçote de resfriamento 221 foram alteradas pelo acionamento de uma segunda unidade de acionamento 223. Neste caso, o resfriamento foi efetuado controlando a distância de jato e taxa de resfriamento do segundo cabeçote de resfriamento 221 na etapa de resfriamento inicial para 30 mm e 1,5°C/seg, respectivamente, e definindo a distância de jato e taxa de resfriamento do segundo cabeçote de resfriamento 221 a 20 mm e 2,5°C/seg, respectivamente, no momento de iniciar a etapa de resfriamento final. Como resultado, o empenamento foi desbastado em uma quantidade de 10 mm por 25 m do trilho, e o sucesso em diminuir a quantidade de empenamentos e controlar a quantidade de empenamento foi alcançado.

[0150] Lista de Sinais de Referência 1 Trilho 11 Porção de cabeça 12 Porção de patim 13 Porção de alma 14 Aparelho de resfriamento 21 Unidade de resfriamento inicial 211a a 211c Primeiro cabeçote de resfriamento 212a a 212c Primeira unidade de ajuste 213a a 213c Primeira unidade de acionamento 22 Segunda unidade de resfriamento 221 Segundo cabeçote de resfriamento 222 Segunda unidade de ajuste 223 Segunda unidade de acionamento 23a, 23b Grampo 224 Termômetro em máquina 225 Unidade de transporte 226 Unidade de controle 227 Medidor de distância 228 Mesa de transporte 229 Mesa de transporte 230 Termômetro lateral de saída

Claims

1. Aparelho (2) para resfriar um trilho (1), caracterizado pelo fato de que é configurado para jatear um meio de resfriamento para uma porção de cabeça (11) e uma porção de patim (12) do trilho (1) em uma faixa de temperatura de austenita para forçadamente resfriar o trilho (1), o aparelho (2) compreendendo: uma primeira unidade de resfriamento (21) compreendendo uma pluralidade de primeiros cabeçotes de resfriamento (211a, 211b, 211c) configurados para jatear o meio de resfriamento como gás em uma face de topo de cabeça e um lado de cabeça da porção de cabeça (11), e uma primeira unidade de acionamento (213a, 213b, 213c) configurada para mover pelo menos um primeiro cabeçote de resfriamento (211a, 211b, 211c) da pluralidade de primeiros cabeçotes de resfriamento (211a, 211b, 211c) durante resfriamento forçado para mudar uma distância de jato do meio de resfriamento jateado a partir do primeiro cabeçote de resfriamento (211a, 211b, 211c); uma segunda unidade de resfriamento (22) compreendendo um segundo cabeçote de resfriamento (221) configurado para jatear o meio de resfriamento na porção de patim (12); uma unidade de controle (26) configurada para controlar a primeira unidade de acionamento (213a, 213b, 213c) para ajustar a distância de jato; e um termômetro em máquina (24) configurado para medir uma temperatura de superfície do trilho (1), em que a unidade de controle (26) é configurada para calcular uma taxa de resfriamento com base na temperatura de superfície medida pelo termômetro em máquina (24), para controlar a primeira unidade de acionamento (213a, 213b, 213c) para diminuir a distância de jato quando a taxa de resfriamento for menor do que uma taxa de resfriamento alvo definida antecipadamente, e para controlar a primeira unidade e acionamento (213a, 213b, 213c) para aumentar a distância de jato quando a taxa de resfriamento for maior do que a taxa de resfriamento alvo.

2. Aparelho (2) para resfriar um trilho (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de resfriamento (21) compreende ainda uma primeira unidade de ajuste (212a, 212b, 212c) configurada para alterar uma taxa de fluxo de jato do meio de resfriamento jateado a partir da pluralidade de primeiros cabeçotes de resfriamento (211a, 211b, 211c).

3. Aparelho (2) para resfriar um trilho (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um medidor de distância (27) para medir a distância do jato; e um aparelho configurado para controlar a primeira unidade de acionamento (213a, 213b, 213c) com base em um valor medido pelo medidor de distância (27).

4. Aparelho (2) para resfriar um trilho (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a segunda unidade de resfriamento (22) compreende ainda uma segunda unidade de acionamento (223) configurada para mover o segundo cabeçote de resfriamento (221) para alterar a distância de jato do meio de resfriamento jateado a partir do segundo cabeçote de resfriamento (221).

5. Aparelho (2) para resfriar um trilho (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que qualquer um ou mais do primeiro cabeçote de resfriamento (211a, 211b, 211c) e do segundo cabeçote de resfriamento (221) compreende: um medidor de distância (27) para medir uma distância de jato; e um aparelho configurado para controlar qualquer uma ou mais da primeira unidade de acionamento (213a, 213b, 213c) e da segunda unidade de acionamento (223) com base em um valor medido pelo medidor de distância (27).

6. Método para fabricar um trilho (1), caracterizado pelo fato de que quando um meio de resfriamento é jateado para uma porção de cabeça (11) e porção de patim (12) do trilho (1) em uma faixa de temperatura de austenita para forçar o resfriamento do trilho (1), o meio de resfriamento como gás é jateado a partir de uma pluralidade de primeiros cabeçotes de resfriamento (211a, 211b, 211c) para uma face superior de cabeça e um lado de cabeça da porção de cabeça (11), o meio de resfriamento é jateado a partir de um segundo cabeçote de resfriamento (221) para a porção de patim (12), e pelo menos um primeiro cabeçote de resfriamento (211a, 211b, 211c) da pluralidade de primeiros cabeçotes de resfriamento (211a, 211b, 211c) é movido durante resfriamento forçado para alterar uma distância de jato do meio de resfriamento jateado a partir do primeiro cabeçote de resfriamento (211a, 211b, 211c).