CN111545567A - 一种利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，包括如下步骤：将废旧重型轨道钢按工艺要求下料，形成坯料；并将坯料进入加热炉加热至1100‑1200℃；再将加热好的坯料送入轧钢机进行5‑9道次轧制工艺，直至轧制成所需规格产品尺寸的轻型轨道钢，终轧温度为750‑850℃。本发明提供的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，不经冶炼可直接加热用来轧制轻型轨道钢，使重型轨道钢得以循环利用，且能耗小。
Description
技术领域
本发明涉及型钢轧制工艺技术领域，具体涉及一种利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法。
背景技术
钢轨常用碳素钢或中锰钢制造，其断面为工字形，用以承受机车车辆的车轮荷载，并将承受的荷载传给轨枕；同时为车轮的滚动提供连续、平顺的表面和引导车轮运行。在电气化铁路和自动闭塞信号线路上，钢轨还可兼作电路导体。钢轨的种类通常以每米钢轨的重量表示，中国铁路的钢轨有每米75Kg、60Kg、50Kg、45Kg、43Kg等种类。不同种类的钢轨适用于不同的铁路线路，主要是依据线路上运行的机车车辆的轴重、行车速度、线路运输量等因素选用，如轻型铁路可采用每米重量较小的钢轨，而重型铁路可采用每米重量较大的钢轨。
为了保证交通运输的安全性，需要对轨道上的钢轨进行定期维护及更换。现有技术中，重型铁路更换废弃的钢轨采用的回收方式是：废弃的钢轨运往铁路部门储存钢轨的货场、仓库保管，部分高标准铁路的废弃钢轨会安装到低标准的铁路上继续使用，大部分堆放在货场的钢轨最后腐蚀掉。
废弃的钢轨很少循环利用的原因在于：废钢轨是特殊钢，是专用钢，需要比一般炼钢更贵的电炉炼钢设备，且冶炼消耗的电能大，回收成本高，加上对钢轨性能要求的特殊性，熔炼后的产品实际上并不能达到作为钢轨的要求。因此对于钢厂来说，废弃钢轨熔炼并没有带来直接的经济效益。
鉴于此，本发明提供了一种新的废旧重型轨道钢的循环利用方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术缺陷，提供一种利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，该方法不经冶炼可直接加热用来轧制轻型轨道钢，使重型轨道钢得以循环利用，且能耗小。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，包括如下步骤：
步骤S1，将废旧重型轨道钢按工艺要求下料，形成坯料；并将坯料加热至1100-1200℃；
步骤S2，将坯料进行5-9道次轧制工艺，直至轧制成所需规格产品尺寸的轻型轨道钢，终轧温度为750-850℃。
进一步地，步骤S2的轧制工艺中，第一道轧制工艺对废旧重型轨道钢的底宽、腰部厚度、头宽进行压下，后续轧制工艺分别对废旧重型轨道钢的底宽、腰部厚度、头宽、轨高进行压下。
更进一步地，步骤S2中的轧制工艺包括如下步骤：
步骤S21，进行第一道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下18-30mm，腰部厚度压下0.4-0.6mm，头宽压下0.5-5mm；
步骤S22，进行第二道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下7-10mm，腰部厚度压下0.4-0.6mm，轨高压下20-22mm，头宽压下1.5-7mm；
步骤S23，进行第三道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下4-8mm，腰部厚度压下0.6-1.0mm，轨高压下12-18mm，头宽压下2-6mm；
步骤S24，进行第四道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下3-6mm，腰部厚度压下0.8-1.2mm，轨高压下8-16mm，头宽压下3-8mm；
步骤S25，进行第五道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下2-5mm，腰部厚度压下0.8-1.5mm，轨高压下4-14mm，头宽压下2.5-7mm；
步骤S26，再次进行0-4道次轧制工艺，直至轧制成所需规格产品尺寸的轻型轨道钢。
进一步地，所述重型轨道钢的规格为75Kg、60Kg、50Kg、43Kg或38Kg中的一种；所述轻型轨道钢的规格为30Kg、24Kg、22Kg、18Kg、15Kg、12Kg或9Kg中的一种。
进一步地，还包括将轻型轨道钢按工艺要求尺寸切割、冷却、调直步骤。
相较于现有技术，本发明提供的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，有益效果在于：
一、本发明提供的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，不经冶炼可直接加热用来轧制轻型轨道钢，使重型轨道钢得以循环利用；相较于冶炼回收的方法可减少能耗。
二、本发明提供的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，得到的轻型轨道钢抗拉强度大于880N/mm2，相较于现有55Q材料的轻型轨道钢抗拉强度高出200N/mm2；同时，由本发明获得的轻型轨道钢在硬度、强度、耐磨、防腐等性能均优于现有轻型轨道钢的性能标准。
三、本发明获得的轻型轨道钢由废旧重型轨道钢轧制得到，工艺简单，材料成本更低，更具有经济性；同时对废旧重型轨道循环利用，减少了资源的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中所涉及的轨道钢的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应该被视为在本文中具体公开。
为了进行清楚详细的描述，对本发明中所提及的轨道钢的底宽、腰部厚度、头宽、轨高进行说明。请参阅图1，是本发明中所涉及的轨道钢的结构示意图。其中A表示轨高，B表示底宽，C表示头宽，D表示腰部厚度。以下通过具体的实施例对本发明的方法进行详细阐述。
实施例1
以规格为60Kg/m的废旧重型轨道钢轧制30Kg/m的轻型轨道钢为例。
一种利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，包括如下步骤：
步骤S1，将废旧重型轨道钢按工艺要求下料，形成坯料；并将坯料加热至1150℃；
步骤S2，将坯料送入轧钢机进行多道次轧制工艺，直至轧制成所需规格产品尺寸的轻型轨道钢；具体包括：
步骤S21，进行第一道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下20mm，腰部厚度压下0.5mm，头宽压下1mm；
步骤S22，进行第二道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下8mm，腰部厚度压下0.5mm，轨高压下20mm，头宽压下2mm；
步骤S23，进行第三道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下5mm，腰部厚度压下0.8mm，轨高压下18mm，头宽压下2.5mm；
步骤S24，进行第四道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下4mm，腰部厚度压下1mm，轨高压下15mm，头宽压下3mm；
步骤S25，进行第五道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下3mm，腰部厚度压下1.0mm，轨高压下12mm，头宽压下2.5mm；
步骤S26，进行第六道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下2.05mm，腰部厚度压下0.4mm，轨高压下3.05mm，头宽压下2mm，轧制成30Kg/m的轻型轨道钢，终轧温度为800-850℃；
步骤S3，将轻型轨道钢按工艺要求尺寸切割、冷却、调直，得到相应规格的轻型轨道钢成品。
实施例2
以规格为75Kg/m的废旧重型轨道钢轧制24Kg/m的轻型轨道钢为例。
一种利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，包括如下步骤：
步骤S1，将废旧重型轨道钢按工艺要求下料，形成坯料；并将坯料加热至1200℃；
步骤S2，将坯料送入轧钢机进行多道次轧制工艺，直至轧制成所需规格产品尺寸的轻型轨道钢；具体包括：
步骤S21，进行第一道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下18mm，腰部厚度压下0.6mm，头宽压下1.2mm；
步骤S22，进行第二道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下10mm，腰部厚度压下0.6mm，轨高压下22mm，头宽压下1.5mm；
步骤S23，进行第三道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下8mm，腰部厚度压下1.0mm，轨高压下18mm，头宽压下2mm；
步骤S24，进行第四道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下6mm，腰部厚度压下1.2mm，轨高压下14mm，头宽压下3mm；
步骤S25，进行第五道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下5mm，腰部厚度压下1.5mm，轨高压下12mm，头宽压下3.5mm；
步骤S26，进行第六道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下4mm，腰部厚度压下1.2mm，轨高压下7mm，头宽压下4mm；
步骤S27，进行第七道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下3mm，腰部厚度压下1mm，轨高压下5mm，头宽压下3.8mm；
步骤S28，进行第八道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下2mm，腰部厚度压下0.8mm，轨高压下4mm，头宽压下3mm；
步骤S29，进行第九道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下2mm，腰部厚度压下1.2mm，轨高压下3mm，头宽压下2mm，轧制成24Kg/m的轻型轨道钢，终轧温度为820-840℃；
步骤S3，将轻型轨道钢按工艺要求尺寸切割、冷却、调直，得到相应规格的轻型轨道钢成品。
实施例3
以规格为38Kg/m的废旧重型轨道钢轧制18Kg/m的轻型轨道钢为例。
一种利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，包括如下步骤：
步骤S1，将废旧重型轨道钢按工艺要求下料，形成坯料；并将坯料加热至1100℃；
步骤S2，将坯料送入轧钢机进行多道次轧制工艺，直至轧制成所需规格产品尺寸的轻型轨道钢；具体包括：
步骤S21，进行第一道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下18mm，腰部厚度压下0.4mm，头宽压下5mm；
步骤S22，进行第二道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下7mm，腰部厚度压下0.4mm，轨高压下20mm，头宽压下7mm；
步骤S23，进行第三道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下4mm，腰部厚度压下0.6mm，轨高压下12mm，头宽压下6mm；
步骤S24，进行第四道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下3mm，腰部厚度压下0.8mm，轨高压下8mm，头宽压下5mm；
步骤S25，进行第五道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下2mm，腰部厚度压下0.8mm，轨高压下4mm，头宽压下4mm，轧制成18Kg/m的轻型轨道钢，终轧温度为750-800℃；
步骤S3，将轻型轨道钢按工艺要求尺寸切割、冷却、调直，得到相应规格的轻型轨道钢成品。
实施例4
以规格为60Kg/m的废旧重型轨道钢轧制22Kg/m的轻型轨道钢为例。
一种利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，包括如下步骤：
步骤S1，将废旧重型轨道钢按工艺要求下料，形成坯料；并将坯料加热至1180℃；
步骤S2，将坯料送入轧钢机进行多道次轧制工艺，直至轧制成所需规格产品尺寸的轻型轨道钢；具体包括：
步骤S21，进行第一道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下30mm，腰部厚度压下0.5mm，头宽压下1.2mm；
步骤S22，进行第二道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下9mm，腰部厚度压下0.4mm，轨高压下21mm，头宽压下1.8mm；
步骤S23，进行第三道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下5mm，腰部厚度压下0.9mm，轨高压下17mm，头宽压下3mm；
步骤S24，进行第四道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下4mm，腰部厚度压下1.0mm，轨高压下16mm，头宽压下4mm；
步骤S25，进行第五道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下3mm，腰部厚度压下1.2mm，轨高压下14mm，头宽压下4mm；
步骤S26，进行第六道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下2mm，腰部厚度压下0.6mm，轨高压下7mm，头宽压下3mm；
步骤S27，进行第七道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下2mm，腰部厚度压下0.6mm，轨高压下4mm，头宽压下3mm；
步骤S28，进行第八道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下1.4mm，腰部厚度压下0.58mm，轨高压下3.4mm，头宽压下2.2mm，轧制成22Kg/m的轻型轨道钢，终轧温度为750-780℃；
步骤S3，将轻型轨道钢按工艺要求尺寸切割、冷却、调直，得到相应规格的轻型轨道钢成品。
实施例5
以规格为50Kg/m的废旧重型轨道钢轧制15Kg/m的轻型轨道钢为例。
一种利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，包括如下步骤：
步骤S1，将废旧重型轨道钢按工艺要求下料，形成坯料；并将坯料加热至1160℃；
步骤S2，将坯料送入轧钢机进行多道次轧制工艺，直至轧制成所需规格产品尺寸的轻型轨道钢；具体包括：
步骤S21，进行第一道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下28mm，腰部厚度压下0.5mm，头宽压下0.5mm；
步骤S22，进行第二道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下10mm，腰部厚度压下0.6mm，轨高压下20mm，头宽压下3.6mm；
步骤S23，进行第三道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下4mm，腰部厚度压下0.7mm，轨高压下18mm，头宽压下5mm；
步骤S24，进行第四道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下5mm，腰部厚度压下1.1mm，轨高压下14mm，头宽压下8mm；
步骤S25，进行第五道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下2mm，腰部厚度压下1.3mm，轨高压下12mm，头宽压下7mm；
步骤S26，进行第六道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下2mm，腰部厚度压下1.5mm，轨高压下5,53mm，头宽压下1.94mm；
步骤S27，进行第七道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下1.7mm，腰部厚度压下1.47mm，轨高压下3.1mm，头宽压下1.1mm，轧制成15Kg/m的轻型轨道钢，终轧温度为785℃；
步骤S3，将轻型轨道钢按工艺要求尺寸切割、冷却、调直，得到相应规格的轻型轨道钢成品。
将实施例1-5获得的轻型轨道钢进行性能检测，并与现有55Q材料的轻型轨道钢性能进行对比，检测结果如下：
由上述数据可以看出，本发明提供的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，获得的轻型轨道钢抗拉强度、布氏硬度性能大于55Q材料轻型轨道钢；同时本发明的轻型轨道钢，由重型轨道钢制备得到，其耐磨性能、防腐性能等均大于现有轻型轨道钢的性能标准。
需要说明的使，本发明的轧制方法，重型轨道钢的规格为75Kg、60Kg、50Kg、43Kg或38Kg中的一种；轻型轨道钢的规格为30Kg、24Kg、22Kg、18Kg、15Kg、12Kg或9Kg中的一种。当不同规格的重型轨道钢轧制成不同规格的轻型轨道钢时，根据规格要求的不同，所需的道次不同，每个道次中具体的轧制工艺参数也有不同，在说明书中不进行穷举。
相较于现有技术，本发明提供的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，有益效果在于：
一、本发明提供的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，不经冶炼可直接加热用来轧制轻型轨道钢，使重型轨道钢得以循环利用；相较于冶炼回收的方法可减少能耗。
二、本发明提供的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，得到的轻型轨道钢抗拉强度大于880N/mm2，相较于现有55Q材料的轻型轨道钢抗拉强度高出200N/mm2；同时，由本发明获得的轻型轨道钢在硬度、强度、耐磨、防腐等性能均优于现有轻型轨道钢的性能标准。
三、本发明获得的轻型轨道钢由废旧重型轨道钢轧制得到，工艺简单，材料成本更低，更具有经济性；同时对废旧重型轨道循环利用，减少了资源的浪费。
以上对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，将废旧重型轨道钢按工艺要求下料，形成坯料；并将坯料加热至1100-1200℃；
步骤S2，将坯料进行5-9道次轧制工艺，直至轧制成所需规格产品尺寸的轻型轨道钢，终轧温度为750-850℃。
2.根据权利要求1所述的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，其特征在于，步骤S2的轧制工艺中，第一道轧制工艺对废旧重型轨道钢的底宽、腰部厚度、头宽进行压下，后续轧制工艺分别对废旧重型轨道钢的底宽、腰部厚度、头宽、轨高进行压下。
3.根据权利要求1所述的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，其特征在于，步骤S2中的轧制工艺包括如下步骤：
步骤S21，进行第一道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下18-30mm，腰部厚度压下0.4-0.6mm，头宽压下0.5-5mm；
步骤S22，进行第二道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下7-10mm，腰部厚度压下0.4-0.6mm，轨高压下20-22mm，头宽压下1.5-7mm；
步骤S23，进行第三道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下4-8mm，腰部厚度压下0.6-1.0mm，轨高压下12-18mm，头宽压下2-6mm；
步骤S24，进行第四道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下3-6mm，腰部厚度压下0.8-1.2mm，轨高压下8-16mm，头宽压下3-8mm；
步骤S25，进行第五道次轧制工艺，将废旧重型轨道钢的底宽压下2-5mm，腰部厚度压下0.8-1.5mm，轨高压下4-14mm，头宽压下2.5-7mm；
步骤S26，再次进行0-4道次轧制工艺，直至轧制成所需规格产品尺寸的轻型轨道钢。
4.根据权利要求1所述的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，其特征在于，所述重型轨道钢的规格为75Kg、60Kg、50Kg、43Kg或38Kg中的一种；所述轻型轨道钢的规格为30Kg、24Kg、22Kg、18Kg、15Kg、12Kg或9Kg中的一种。
5.根据权利要求1所述的利用废旧重型轨道钢轧制轻型轨道钢的方法，其特征在于，还包括将轻型轨道钢按工艺要求尺寸切割、冷却、调直步骤。
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