CN103381424A - 一种用于减小钢轨内部疏松的钢轨轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于减小钢轨内部疏松的钢轨轧制方法，该方法使用万能轧机将连铸坯轧制成钢轨，所述连铸坯的沿长度方向的垂直断面为矩形，所述连铸坯由运输辊道运输，并且，使用所述万能轧机将所述连铸坯轧制成所述钢轨的过程中，将所述垂直断面的长边轧制成所述钢轨的高。本发明无需改变连铸坯的大小即可减小甚至消除钢轨的内部疏松，避免了端部劈头的产生，有利于提高钢轨的内部质量。

Description

一种用于减小钢轨内部疏松的钢轨轧制方法

技术领域

本发明涉及轧钢领域，具体地，涉及一种用于减小钢轨内部疏松的钢轨轧制方法。

背景技术

在采用连铸坯轧制钢轨时，特别是轧制重轨时，大都采用矩形坯(即，如图1所示，连铸坯的沿长度方向的垂直断面为矩形)，并且，现在大都使用万能轧机轧制钢轨。但是，由于连铸坯在浇注过程中会形成中心疏松，当使用万能轧制将连铸坯轧制成钢轨后，在钢轨的内部也会有内部疏松存在，从而使得钢轨在进行钢轨断面低倍组织检验时不合格，并且，更为严重的是，连铸坯内部的中心疏松还有可能会在轧制过程中延伸并与钢坯的表面连通，从而使得钢轨的沿长度方向的两端会产生端部劈头(裂缝或分层)，修复钢轨的内部疏松和端部劈头的缺陷需要的成本高，并且端部劈头将损坏生产设备并可能造成人身安全事故。并且现在通常只能采用改变连铸坯的大小的方法来减少上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于减小钢轨内部疏松的钢轨轧制方法，该方法无需改变连铸坯的大小即可减小甚至消除钢轨的内部疏松，避免了端部劈头的产生，有利于提高钢轨的内部质量。

为了实现上述目的，根据本发明的一种用于减小钢轨内部疏松的钢轨轧制方法使用万能轧机将连铸坯轧制成钢轨，所述连铸坯的沿长度方向的垂直断面为矩形，所述连铸坯由运输辊道运输，并且，使用所述万能轧机将所述连铸坯轧制成所述钢轨的过程中，将所述垂直断面的长边轧制成所述钢轨的高。

优选地，所述万能轧机的孔型系统依次包括第一箱形孔型、第二箱形孔型、梯形孔型、帽形孔型和轨形孔型，该钢轨轧制方法包括：当所述连铸坯通过所述梯形孔型中时，使所述垂直断面的短边垂直于所述梯形孔型的梯形横截面的高。

优选地，该钢轨轧制方法包括：

(a)将所述连铸坯设置为使所述垂直断面的短边与所述运输辊道接触，然后，使所述连铸坯通过所述第一箱形孔型，所述连铸坯在所述第一箱形孔型中经过1-5道次的轧制；

(b)将所述连铸坯设置为使所述垂直断面的长边与所述运输辊道接触，然后使所述连铸坯通过所述第二箱形孔型；

(c)将所述连铸坯设置为使所述垂直断面的短边垂直于所述梯形孔型的梯形截面的高，然后，使所述连铸坯通过所述梯形孔型；

(d)将所述连铸坯设置为使所述垂直断面的长边垂直于所述帽形孔型的帽形截面的帽顶，然后，使所述连铸坯通过所述帽形孔型；

(e)将所述连铸坯设置为使所述垂直断面的短边垂直于所述轨形孔型的轨形截面的轨高，然后，使所述连铸坯通过所述辊形孔型。

根据本发明的钢轨轧制方法操作简单，无需改变连铸坯的大小，只需在轧制时控制连铸坯的设置方式，使得连铸坯的垂直断面的长边轧制成钢轨的高即可，使用本发明的钢轨轧制方法能够明显减小甚至消除钢轨的内部疏松，避免端部劈头的产生，有利于提高钢轨的内部质量。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中所使用的连铸坯的立体图；

图2是钢轨的断面示意图；

图3对比了分别将连铸坯的垂直断面的短边和长边压下时中心疏松的变化情况；

图4是本发明中所使用的一种万能轧机的孔型系统。

附图标记说明

h钢轨的高        1第一矩形孔型

2第二矩形孔型    3梯形孔型

4帽形孔型        5轨形孔型

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作具体说明的情况下，所述“垂直断面”均是指连铸坯在轧制之前，沿该连铸坯的长度方向的垂直断面。

本发明主要是针对沿长度方向的垂直断面为矩形的连铸坯，本发明使用万能轧机将连铸坯轧制成钢轨，在轧制设备中，该连铸坯由运输辊道运输，并且，在使用万能轧机将连铸坯轧制成钢轨的过程中，将所述垂直断面的长边轧制成所述钢轨的高(即图2中的h)。

图3对比了分别将连铸坯的垂直断面的短边和长边压下时中心疏松的变化情况。经研究发现，连铸坯在连铸冷却过程中形成的中心疏松沿各方向上的延伸长度不同，如图3所示，具体地，该中心疏松在沿连铸坯的垂直断面的长边方向上的长度大于短边方向上的长度；并且，在轧制过程中，假设连铸坯受到垂直方向上的压力，那么，中心疏松的左右两端会在应力的作用下沿水平方向延伸，假如中心疏松只是水平延伸但并没有与连铸坯的表面连通，那么，中心疏松可能会随着垂直方向的压下量的增加而逐渐闭合，并使得中心疏松的上下表面最终融合在一起，从而中心疏松消失，但是，如果在此过程中中心疏松与连铸坯的表面连通，那么轧制成的钢轨则会形成有端部劈头。因此，如图3所示，由于沿短边方向的中心疏松较小并且较易压合，当选择将连铸坯的垂直断面的短边作为垂直压下的面时，中心疏松易被压合。根据本发明的钢轨轧制方法选择在轧制钢轨时，将所述垂直断面的长边轧制成钢轨的高，这样，所述连铸坯的沿短边方向的中心疏松部分被轧制成钢轨的腰部部位，由于在轧制过程中连铸坯的形成为钢轨的腰部部位的压下量较大，因此，综上所述可知这样的轧制方法能够使较小并且较易压合的沿所述垂直断面的短边方向的中心疏松压合，从而减少了钢轨的内部疏松或端部劈头的产生。

对于不同的万能轧机而言，根据本发明的方法的具体操作步骤略有不同。例如，如图4所示，在本实施方式中使用的万能轧机系统依次包括第一箱形孔型1、第二箱形孔型2、梯形孔型3、帽形孔型4和轨形孔型5。对于具有上述孔型系统的万能轧机，本发明的用于减小钢轨内部疏松的钢轨轧制方法包括：当连铸坯通过梯形孔型中时，使垂直断面的短边垂直于所述梯形孔型的梯形横截面的高。这样，依照上述万能轧机的设置方式，所述垂直断面的长边将被轧制成钢轨的高。

并且，作为一种优选实施方式，根据本发明的钢轨轧制方法具体包括：(a)将连铸坯设置为使垂直断面的短边与运输辊道接触，然后，使连铸坯通过第一箱形孔型1，连铸坯在第一箱形孔型1中经过1-5道次的轧制；(b)将连铸坯设置为使垂直断面的长边与运输辊道接触，然后使连铸坯通过第二箱形孔型2；(c)将连铸坯设置为使垂直断面的短边垂直于梯形孔型3的梯形截面的高，然后，使连铸坯通过梯形孔型3；(d)将连铸坯设置为使垂直断面的长边垂直于帽形孔型4的帽形截面的帽顶，然后，使连铸坯通过帽形孔型4；(e)将连铸坯设置为使垂直断面的短边垂直于轨形孔型5的轨形截面的轨高，然后，使连铸坯通过辊形孔型5。

上述步骤(a)和(b)是用于将连铸坯的垂直断面轧制成后续的梯形孔型3所需的形状，即使得连铸坯的断面接近于正方形。而步骤(c)、(d)和(e)则是对该连铸坯进行成形轧制的过程。

下面结合实施例，对上述的连铸坯轧制钢轨的方法进行具体说明。

采用垂直断面为380mm×280mm的连铸坯生产60kg/M重轨，钢坯从加热炉中出来时该连铸坯的垂直断面的长边(长度为380mm)与运输辊道接触，轧制过程大体上包括：A、进行翻钢(翻转连铸坯)，使连铸坯的垂直断面的短边(长度为280mm)与运输辊道接触，然后，连铸坯通过第一箱型孔型1，并在第一箱型孔型1中轧制2个道次，每个道次轧制完后连铸坯的断面(沿轧制后的连铸坯的长度方向的垂直断面)的大小(断面的长边长度×短边长度)依次为：310mm×290mm和230mm×300mm；B、进行翻钢，使垂直断面的长边与运输辊道接触，然后，连铸坯通过第二箱形孔型2，轧制1个道次，以使得垂直断面的形状更适于后续的梯形孔型3，轧制后连铸坯的断面的大小为：250mm×240mm；C、由于从第二箱形孔型2出来的连铸坯的垂直断面的短边垂直于梯形孔型3的梯形横截面的高，因此，无需进行翻钢，连铸坯直接通过梯形孔型3，轧制1个道次，轧制后连铸坯的断面的大小为：200mm×220mm；D、在连铸坯进入帽形孔型4之前进行翻钢，使垂直断面的长边垂直于帽形孔型4的帽形截面的帽顶，然后，连铸坯通过帽形孔型4，轧制1个道次，轧制后连铸坯的断面的大小为：170mm×220mm；E、由于从帽形孔型4出来的连铸坯的垂直断面的短边垂直于轨形孔型5的轨形截面的轨高，因此，无需进行翻钢，连铸坯通过辊形孔型5，在本实施方式的万能轧机中共有5个辊形孔型，并且连铸坯在辊形孔型5轧制9个道次。

在轧制完后检测钢轨，并与同样采用垂直断面为380mm×280mm的连铸坯生产60kg/m重轨但将所述垂直断面的短边轧制成钢轨的高的情况下轧制成的钢轨进行对比。发现当将所述垂直断面的短边轧制成钢轨的高时，钢轨存在端部劈头，并且该端部劈头的分层开口度达到5.5mm，而根据本发明的轧制方法，不存在端部劈头；并且对钢轨进行低倍组织检查后发现，将所述垂直断面的短边轧制成钢轨的高时钢轨的内部疏松明显小于将所述垂直断面的长边轧制成钢轨的高时钢轨的内部疏松。因此，本发明能够显著减小钢轨的内部疏松，并避免钢轨的端部劈头的产生，明显提高了钢轨的内部质量。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于减小钢轨内部疏松的钢轨轧制方法，该方法使用万能轧机将连铸坯轧制成钢轨，所述连铸坯的沿长度方向的垂直断面为矩形，所述连铸坯由运输辊道运输，其特征在于，使用所述万能轧机将所述连铸坯轧制成所述钢轨的过程中，将所述垂直断面的长边轧制成所述钢轨的高。

2.根据权利要求1所述的用于减小钢轨内部疏松的钢轨轧制方法，其中，所述万能轧机的孔型系统依次包括第一箱形孔型、第二箱形孔型、梯形孔型、帽形孔型和轨形孔型，该钢轨轧制方法包括：当所述连铸坯通过所述梯形孔型中时，使所述垂直断面的短边垂直于所述梯形孔型的梯形横截面的高。

3.根据权利要求2所述的用于减小钢轨内部疏松的钢轨轧制方法，其中，该钢轨轧制方法包括：

(a)将所述连铸坯设置为使所述垂直断面的短边与所述运输辊道接触，然后，使所述连铸坯通过所述第一箱形孔型，所述连铸坯在所述第一箱形孔型中经过1-5道次的轧制；

(b)将所述连铸坯设置为使所述垂直断面的长边与所述运输辊道接触，然后使所述连铸坯通过所述第二箱形孔型；

(c)将所述连铸坯设置为使所述垂直断面的短边垂直于所述梯形孔型的梯形截面的高，然后，使所述连铸坯通过所述梯形孔型；

(d)将所述连铸坯设置为使所述垂直断面的长边垂直于所述帽形孔型的帽形截面的帽顶，然后，使所述连铸坯通过所述帽形孔型；

(e)将所述连铸坯设置为使所述垂直断面的短边垂直于所述轨形孔型的轨形截面的轨高，然后，使所述连铸坯通过所述辊形孔型。

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