DE1533982C - Verfahren und Vorrichtung zur Warme behandlung von Schienen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ganz allgemein ein Verfah- der aufsteigende Strom, der das Pulverbett in Fluß ren und eine Vorrichtung zum Verbessern der Eigen- hält, zuerst auf den Schienenkopf trifft,
schäften von Schienen. Man hat bereits versucht, Es ist an sich bekannt, Betten aus in Fluß gehaltedieses Ziel durch eine geeignete Wahl der chemi- nem Pulver zu verwenden, um die stufenweise Harschen Zusammensetzung des für die Herstellung von 5 tung von Metallteilen durchzuführen, indem man die Schienen verwendeten Stahls und durch eine Wärme- sehr -große Eignung aus in Fluß gehaltener Pulver behandlung der Schienen am Ausgang des Walz- bestehender Betten zur Wärmeleitung ausnutzt.. Werkes zu erreichen. Daher wurde in gewissen be- Andererseits gestattet diese Technik, mit einer beliekarinten Einrichtungen der Schienenkopf der laufend big gewählten Temperatur zu arbeiten, die sich sehr aus dem. Walzwerk austretenden Schiene mäßig mit ίο gleichmäßig über das ganze Bett erstreckt. Daher Wasser berieselt. Hinter dieser Berieselungszone er- kühlt sich das vorher auf eine hohe Temperatur erwärmten sich die oberflächlichen Schichten wieder hitzte Werkstück in dem aus in Fluß gehaltenem infolge der von dem heiß gebliebenen Kern des Pulver gebildeten Bett sehr schnell ab, das ein Härte-Schienenkopfes ausgestrahlten Wärme. Man hoffte, mittel bildet. Überdies ist diese Abkühlung begrenzt auf diese Weise eine'sorbitische Härtung zu verwirk- 15 auf die Temperatur, auf die das Mittel vorher geliehen und bessere Eigenschaften zu erreichen. Aber bracht worden ist, so daß das Werkstück sehr schnell da die Anisothermie sehr groß war, war auch die Ge- in seiner ganzen Masse diese Temperatur annimmt fahr einer unerwünschten Oberflächenveränderung und sie hält.

sehr groß, und die Struktur war heterogen und Gemäß der Erfindung hingegen verwendet man

schlecht definiert, so daß dieses Verfahren aufgege- 20 gleichzeitig zwei entgegengesetzte Eigenschaften

ben wurde. pulvriger Mittel, und zwar im Hinblick auf die Form

Man hat auch versucht, härtere Schienen zu er- der Schiene und auf die Lage der Schiene in dem langen, beispielsweise durch Verminderung der Kon- pulvrigen Mittel. Tatsächlich übertragen in Ruhe bezentration von Kohlenstoff und Mangan im Stahl. findliche und nicht in Fluß gehaltene pulvrige Mittel Jedoch bekam der Stahl mangels geeigneter Vor- 25 die Wärme sehr schlecht, und die Mittel wirken Sichtsmaßnahmen bei der Abkühlung nach dem Wal- daher wärmedämmend.. Deshalb kühlt sich ein heizen eine mikroskopisch schlecht definierte Struktur. ßes, in ein pulverförmiges, nicht in Fluß gehaltenes, In den an Kohlenstoff und Mangan reichen Zonen . hitzebeständiges Mittel gebrachtes Werkstück äußerst war die Abkühlungsgeschwindigkeit zu schnell, um langsam ab. Diese Eigenschaft steht im Gegensatz zu die Vollendung der perlitischen Umwandlung zu er- 30 derjenigen eines Bettes aus in Fluß gehaltenem pullauben. Diese erfolgte mit niedrigerer Temperatur verförmigem Mittel, obwohl das Mittel an sich in und gab ein wenig Bainit und ein wenig Martensit. beiden. Fällen dasselbe ist. Die Oberfläche 'des Daraus ergaben sich also zwei Mängel, nämlich eine Schienenfußes, die bei Eisenbahnen die Unterfläche sehr große Brüchigkeit und das Auftreten von inne- bildet, bildet während der Behandlung gemäß der ren Rissen und Flocken. Außerdem war es nötig, 35 Erfindung die horizontale Oberfläche, weil die heiße am Ende der Walzenstraße eine sehr langsame Ab- Schiene beim Einbringen in das in Fluß gehaltene kühlung der Schienen durchzuführen. Auf jeden pulvrige Bett um 180° gedreht wird. Daher wird das Fall brachte das Verfahren, selbst wenn es noch ver- pulvrige Bett, das diese Fläche bedeckt, eine stagnievollständigt wurde, noch zahlreiche Nachteile. . ■ rende Zone, und das. in Ruhe befindliche pulvrige

In Anbetracht der hohen Produktion von Walzen- 4° Mittel, das die die Oberfläche gewordene Fläche des

Straßen war es notwendig, Abkühlungskanäle von Schienenfußes bedeckt, wird ein wärmedämmendes

sehr großer Kapazität vorzusehen, die viel Platz be- Mittel, das sich der. Abkühlung auf dieser Fläche

anspruchten und teuer waren. Andererseits hatte die widersetzt. -

Behandlung von Schienen in den Kanälen Deforma- Eine andere dem Profil der Schiene zuzuschrei-

tionen der Schienen wegen der notwendigen Förde- 45 bende besondere Eigenschaft ist es, daß die Ober-

rung derselben zur Folge und brachte eine unregel- fläche des Schienenfußes etwa doppelt so groß ist

mäßige Abkühlung mit sich, so daß ein Nachrichten ,wie diejenige des Schienenkopfes, wenn die Massen

der Schienen erforderlich war. . ·. der beiden.etwa gleich sind. Da beim Verfahren ge-

Schließlich waren die inneren Eigenschaften des maß der Erfindung die ganze, horizontale Oberfläche

Stahles sehr verschieden. Obgleich es dabei notwen- 5° gewordene Fläche der Abkühlung entzogen ist, ist

dig war, den Kohlenstoff- und Mangangehalt des die Fläche, die fortfährt sich abzukühlen, beim

Stahles zu begrenzen, gestattete dies nicht die Härte Schienenfuß und Schienenkopf von derselben Grö-

in dem erwünschten Maße zu erhöhen. ßenordnung. Da die Massen von gleicher Größen-

Das Verfahren gemäß der Erfindung beseitigt alle Ordnung sind, ist auch die mittlere Geschwindigkeit Fehler der bisherigen Verfahren. 55 der Abkühlung für Schienenfuß und Schienenkopf • "Gemäß der Erfindung wird die vom" Walzwerk im wesentlichen dieselbe, im Gegensatz zu den Vorkommende noch heiße Schiene in ein auf konstanter gangen bei der natürlichen Abkühlung in der Luft Temperatur gehaltetenes Kühlmittel derart getaucht, oder in einer Flüssigkeit, wo der Schienenfuß sich daß der Stahl eine vollständige isotherme perli- etwa zweimal so schnell abkühlt wie der Schienentische oder vorzugsweise bainitische Umwandlung 60 kopf. Aus der Gleichheit der Abkühlungsgeschwinerfährt. digkeiten von Schienenfuß und Schienenkopf beim

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Ver- Verfahren gemäß der Erfindung folgt, daß die

fahrens wird das Kühlmittel durch ein Bett aus hitze- Schiene im Laufe der Abkühlung gerade und daher

beständigein, in Fluß gehaltenem Pulver gebildet, von Deformationen frei bleibt,

das auf konstanter Temperatur gehalten wird, und 65 Im Endeffekt benutzt das Verfahren gemäß der

die'Schiene wird in das Bett derart eingeführt, daß Erfindung stellenweise die gute Wärmeleitfähigkeit

der Schienenkopf unten, der Schienenfuß oben und in Fluß gehaltener pulvriger Mittel und an anderen

die ebene Fläche des letzteren horizontal ist,, so daß Stellen die gute Wärmeisolation in Ruhe befind-

licher pulvriger Mittel, Diese Wirkungskombination hängt mit der Form des Schienenprofils und der Stellung desselben im Bett zusammen. Die Einheitlichkeit der Abkühlungsgeschwindigkeiten hängt andererseits sowohl mit den Verhältnissen der Oberflächen als auch mit den Verhältnissen der Massen von Schienenfuß zu Schienenkopf zusammen.

Selbstverständlich hängen die Temperatur des Kühlmittels und die Zeit des Aufenthalts der Schie-

hohen Temperaturen vermeidet die Absonderung von voreutektoidem Zementit, der sehr fein, intercellularartig, verteilt bleibt, wodurch die Verschleißfestigkeit ohne Risiko der Brüchigkeit wächst. Aus 5 diesem einzigen Grunde sind die Zusammensetzung, die. Struktur, die mechanischen Eigenschaften und die Gebrauchseigenschaften verschieden und besser. Bei den bekannten Verfahren ist der Gehalt an Zusätzen, nämlich Mn, Ni, Cr, Mo, sehr beschränkt,

Walzwerkes ab.

Im Falle einer isothermen, perlitischen Umformung kann die Temperatur im Hinblick auf die vorhängigen Aufenthaltszeit im Bett von
800 Sekunden. Die Härte liegt zwischen 23 und 43 Rockwell (Rockwell-Kegel) je nach Zusammensetzung und Behandlung.

Im Falle einer isothermen, bainitischen Umformung, die bevorzugt wird, kann die Temperatur zwischen 380 und 460⁰C gewählt werden mit einer von der Temperatur abhängigen Aufenthaltszeit von

nen in diesem von der Zusammensetzung des Stahles io und man kann diese Elemente nur zusetzen, indem und der Temperatur, der Schienen beim Verlassen des man den Kohlenstoffgehalt entsprechend herabsetzt

im Verhältnis von eutektischem Stahl zu Kohlenstoff, um zu vermeiden, daß im Verlauf der natürlichen Abkühlung auf dem Rost nicht Härtebildner aufstehenden Betrachtungen zwischen 560 und 620⁰C 15 treten, wie Bainit und Martensit in Mischung. Margewählt werden mit einer von der Temperatur ab- tensit ist eine Ursache der Brüchigkeit und vergrö-

200 bis ßert das Risiko der Flockenbildung. Wenn jedoch die Abkühlung langsam im Kanal erfolgt, haben die Elemente der Legierung keinen günstigen Einfluß 20 mehr. .

Wenn jedoch die Abkühlung der Schienen am Ausgang des Walzwerkes nach dem Verfahren gemäß der Erfindung stattfindet, können die Schienen der vollen günstigen Wirkung der Zusätze teilhaft werden.

300 bis 900 Sekunden. DiV Härte liegt zwischen 25 Infolgedessen können die nach dem erfindungsgemä-34 und 44 Rockwell (Rockwell-Kegel) entsprechend Ben Verfahren zu behandelnden Schienen 0,4 bis der Zusammensetzung und Behandlung. Diese letzt- l°/oC, 0,5 bis 2,5⁰ZuMn, 0,02 bis 1,8% Si und genannte isothermische .Umformung bietet zusatz- außerdem 0 bis 1,5⁰Zo Cr, 0 bis (),5°/o Mo, 0 bis liehe-Vorteile, denn man kann durch sie größere O,4°/oV und 0 bis 0,25⁰ZuNb enthalten, ohne daß Härten, eine sehr große Verschleißfestigkeit und eine 30 Nachteile entstehen, aber indem die Schienen von sehr große Standfestigkeit gegenüber wechselnden ' diesen Zusätzen profitieren.

Kräften erhalten. Außerdem ergibt eine mäßigere Ferner ist bei den Schienen gemäß der Erfindung

Temperatur des in Fluß gehaltenen Bettes eine grö- die Struktur in der ganzen Masse homogen und inßere Wirtschaftlichkeit und eine sehr große Unemp- folgedessen auch in jedem beliebigen Querschnitt, findlichkeit. Schließlich sind die Struktur und die 35 was bei natürlich abgekühlten Schienen nicht der Eigenschaften des Stahles. gleichmäßiger. Die sehr Fall ist. Bei diesen weist der langsamer abgekühlte schwache Unterschiedlichkeit in der Struktur und in Kern des Schienenkopfes eine Struktur auf, bei der den Eigenschaften beruht auf dem geringeren Einfluß die proeutektischen Elemente sauber getrennt sind der Verschiedenheit der Zusammensetzung, sei es und bei der der Perlit grober ist. Der Stahl ist im zwischen dem Kopf und dem Fuß einer Schiene oder 40 Kern weniger hart als an der Oberfläche. Außerdem von einem Guß zum anderen. findet, wenn der Stahl genügend mit Legierungsele-

Die Eigenschaften, die die Schienen durch die Be- menten versehen ist, in den oberflächlichen Schichten handlung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung und in den dünneren Teilen, wo die Abkühlung erhalten, können unter verschiedenen Gesichtspunk- schneller ist, eine sehr schädliche Bildung von Bainit ten betrachtet werden, nämlich unter den Gesichts- 45 und Martensit statt. .

punkten der chemischen Zusammensetzung, der In den stellenweise behandelten Schienen ist die

Struktur, der mechanischen Eigenschaften, des äuße- Struktur natürlich heterogen, und in den Schienen, ren Aussehens und der, Gebrauchseigenschaften. die einer Härtung mit anschließendem Anlassen Eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung be- unterworfen worden sind, ist.die Struktur sorbitisch, handelte Schiene unterscheidet sich von den bekann- 50 die auf Grund der Umformung von Bainit abweicht, ten Stahlschienen durch mindestens eine der.eben und sie wird durch ein kostspieligeres Verfahren erangegebenen Eigenschaften und in der Mehrzahl der halten. Diese Produkte unterscheiden sich also von Fälle gleichzeitig durch-mehrere Eigenschaften. . ... ...." den Produkten, die erfindungsgemäß wärmebehandelt

Bei der bekannten Schienenherstellung mit natür- wurden, bei denen nicht nur die Struktur und die licher Abkühlung am Ausgang des Walzwerkes, sei 55 Härte homogen sind, sondern auch die Struktur es in der freien Luft auf einem Rost, sei es in einem durch niedrig gelegenen reinen Bainit, ohne Spur Kanal, würde die Abkühlung von hohen Tempera- von Martensit, gebildet wird, wobei Bainit eine türen im Falle übereutektoiden Stahles langsam ge- außerordentlich feine und harte Mischung von Ferrit nug sein, um die zellenartige Absonderung von und Zementit ist.

voreutektoidem Zementit zuzulassen, was eine Ur- 60 Im Verlauf einer Abkühlung, die durch ein Bett sache der Brüchigkeit ist. In Anbetracht der größe- aus in Fluß gehaltenem Pulver geregelt wird, bleibt ren Absonderung der Schiene, die in der mittleren
Region den Kohlenstoffgehalt erhöht, ist man gezwungen, zu einer globalen, stark übereutektoiden
Zusammensetzung Zuflucht zu nehmen." Beim Ver- 65 die Schiene sich deformiert und nach dem Ausfahren gemäß der Erfindung kann man im Gegensatz richten wesentliche schädliche innere Spannungen dazu einen Stahl benutzen, der durchschnittlich koh- behält,
lenstoffreicher ist. Die schnelle Abkühlung von sehr Ein anderes, mit dem Verfahren gemäß der Er-

die Schiene gerade und frei von bleibenden Deformationen oder inneren Spannungen, während bei den bekannten Verfahren mit Härten und Anlassen

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findung verbundenes Merkmal ist es, daß der Stoß- Die Einrichtung zur Aufrechterhaltung , einer

widerstand der Schienen größer oder wenigstens konstanten Temperatur kann bestehen aus einer gleich demjenigen der gehärteten und angelassenen Kühleinrichtung, einer Heizeinrichtung und einem Schienen ist bei gleichem Kohlenstoffgehalt und durch einen Temperaturfühler gesteuerten Temgleicher Härte. . ■, ;· 5 peraturregler, der über einen Servomechanismus

Im Falle, daß der flüssige Stahl nicht im Vakuum die Kühleinrichtung und die Heizeinrichtung bezur Abgabe von Wasserstoff behandelt worden ist tätigt. .

und stark legiert ist, weist er bei Anwendung der Die Heizeinrichtung kann elektrisch oder eine

bekannten Verfahren Flocken auf, die nach der Be- Verbrennungseinrichtung sein, aber man kann auch handlung Härteaufkräuselungcn ergeben oder die BiI- io eine Heizung durch das Treibgas selbst betreiben, dung von Rissen beim Richten zur Folge haben. ' Die Kühleinrichtung kann auf dem Umlauf von Luft, Hingegen weist der gemäß der Erfindung behandelte Nebel oder Wasser beruhen. Außerdem kann auch Stahl bei gleicher chemischer Zusammensetzung eine Einspritzung von zerstäubtem Wasser in _ das weder Flocken noch Härtungsaufkräuselungen noch Treibgas stattfinden.

Risse, vom Richten auf. Bei der Prüfung mittels 15 Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung hat geUltraschalles entdeckt man keine Ungleichmäßig- .ringe Abmessungen und kann dem Kühlbett einer keiten. ■ Walzenstraße mit hoher Produktion vorgeschaltet

Zusammengefaßt können die charakteristischen werden. Auf jeden Fall braucht sie bei gleicher mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäß Produktion weniger Platz als die Kühlkanäle. Die behandelten Stahls gegenüber nach bekannten Ver- 20 Vorrichtung kann auch vollständig mechanisiert und fahren hergestellten Schienen wie folgt aufgeführt automatisiert werden, indem bekannte Handhabungswerden: verfahren der Automatisierung und Regulierung 1. Bei gleichem Kohlenstoffgehalt ist der Stahl unterworfen werden. .

zäher, härter, standfester gegenüber wechseln- In der Zeichnung ist die Vorrichtung gemäß der

den Beanspruchungen und verschleißfester. 25 Erfindung in verschiedenen Ausführungsbeispielen . 2. Bei gleicher Härte ist der Stahl zäher, wider- dargestellt. Es zeigt '

standsfähiger gegenüber wechselnden Bean- Fig. 1 eine schematische Ansicht mit einem

spruchungcn und\erschleißfester. Schnitt durch die Vorrichtung, . ■ "

3. Bei gleicher Behandlung im. Stahlwerk, d. h. bei Fig. 2 die Stellung einer Schiene in dem in Fluß

gleichem Gehalt an Einschlüssen und an Was- 30 gebrachten Pulverbett,

serstolL sind die Schienen bei der Prüfung mit Fig. 3 eine Variante der Vorrichtung gemäß

Ultraschall besser und weisen einen höheren "Fig. 1 für den Fall, daß die Abkühlungsdauer der Stoßwiderstand und eine größere Verschleiß- . Schiene bei isothermer Behandlung größer ist als festigkeit gegenüber wechselnden Beanspruchun- der Produktionsrhythmus der Walzenstraße, »en auf. ".."■' 35 . Fig. 4 die Kombination eines Bettes für schnelle

Bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfin- Abkühlung und Homogenisierung der Schiene mit 'dung kann man gute Schienen in eutektoidem Stahl einem Ofen zur isothermen Umwandlung und zur mit.feinlamellarer perlitischer Struktur erhalten, die Haltung der Schiene auf konstanter Temperatur, eine Zugfestigkeit, beispielsweise zwischen 91 und Fig. 5 eine Variante der Vorrichtung gemäß

112 kg/mm- oder Schienen in reiner bainitischer 40 Fig. 3 mit zwei Windkammern. Struktur mit einer Zugfestigkeit beispielsweise zwi- Fig. 1 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung,

sehen 122 und 143 kg. mm-erhalten. , deren Länge senkrecht zur Zeichenebene der Länge

Bei sonst gleichen Bedingungen haben die gemäß der längsten herzustellenden Schienen entspricht. Wie der Erfindung behandelten Stähle ganz allgemein bes- auch in den übrigen Figuren sind die'mechanischen sere Eigenschaften bei der Verwendung. Aussonde- 45 Vorrichtungen nicht dargestellt, denn sie können rungen wegen ovaler Flecken, Stauchen des Schie- sehr verschieden ausgebildet sein,,und ihre Anordnenkopfes, Abblättern, Rißbildungen usw. kommen nung bildet für den Fachmann keine Schwierigviel weniger vor und ergeben auch bei schwierigsten keiten.

Bedingungen eine, längere Standfestigkeit und Ge- Mit 1 ist eine Walze am Ausgang einer Walzenbrauchsdauer. / . . 50 straße bezeichnet. Eine gerade Schiene-/!, die auf

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur dieser Walze 1 sich befindet oder die zur Wegfüh-Durchführung des Verfahrens. Diese besteht aus rung von der Walzenstraße seitlich darauf gleiten einer oder mehreren Hebevorrichtungen, die die kann, wird an zahlreichen Punkten ergriffen, um jede heiße Schiene am Ausgang der. Walzenstraße an zahl- ,Deformation unter dem Einfluß des Gewichtes zu reichen Punkten anheben und sie, vorzugsweise paral- 55 vermeiden und wird durch Hebemittel in die Stel-IeI zur Walzachse, so drehen, daß der Schienenkopf lung B gehoben. Die Schiene wird dann in der Stelunten und der Schienenfuß oben, ist, so daß dessen lung C gedreht und in eine Stellung D über ein in ebene Fläche ,im wesentlichen horizontal ist, ferner Fluß gehaltenes Bett geführt. In dieser Stellung, nämaus einem innen mit einem perforierten Boden ver- lieh mit dem. Schienenkopf nach unten,'und der sehenen Behälter, der das Bett aus hitzebeständigem 60 ebenen Fläche des Schienenfußes nach oben in hori-Pulver enthält,.das durch einen von einer unterhalb zontaler Stellung, wird die Schiene in das in Fluß des Bodens angeordneten Windkammer durch den gehaltene Bett eingeführt, in dem sie, wie bei E dar-Boden kommenden Strom in Bewegung gehalten gestellt ist, schwimmt.

wird, aus einer Einrichtung zur Aufrechterhaltung Das hitzebeständige, in Fluß gehaltene pulvrige

einer bestimmten konstanten Temperatur in dem in 65 Bett, das in an sich bekannter Weise zusammenge-Fluß gehaltenen Bett und aus einer zweiten Hebevor- setzt ist, ist in einen Behälter 2 eingeschlossen, der richtung, die die Schiene aus dem Bett heraushebt in seinem unteren Teil einen horizontalen perförier- und sie auf einem Kühlbett ablegt. ten Boden 3 aufweist, der so ausgebildet ist, daß die

Stellung E'. Die Schiene wird dann aus dem Bett herausgehoben und gelangt von der Stellung E' in die Stellung F, wird dann in die Stellung G übergeführt und bei H auf ein Kühlbett 9' abgelegt, wo die nebeneinander befindlichen Schienen sich abkühlen, bis sie in die Entnahmestellung/ gelangen.

Bei einer solchen Vorrichtung können die Heizvorrichtung und die Kühlvorrichtung in dem Bade angeordnet sein, und zwar unter dem Niveau der

Körner des Bettes nicht durch die Öffnungen desselben hindurchgehen können. Der Behälter 2 ist unterhalb des Rostes durch eine Windkammer 4 verlängert, in die ein Gebläse 5 Luft oder ein anderes geeignetes Gas drückt, das kalt oder gegebenenfalls er^ wärmt sein kann. Die Menge des Gases hält sich in den Grenzen, die gegeben sind, um das Bett in Fluß zu halten.

Außerdem sind Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur in dem in Fluß'iö Schienen, wenn die Fördervorrichtung darüber in der gehaltenen Bett vorgesehen, die aus einer oder meh- Luft angeordnet ist, oder unter den Schienen im reren Heizeinrichtungen oder eine oder mehreren gegenteiligen Fall. Die Heiz- oder Kühlelemente kön-Kühleinrichtungen bestehen können. Beispielsweise nen beispielsweise in Rohren 10 angeordnet sein, die kann die Heizeinrichtung 6 eine elektrische oder eine parallel zueinander längs oder quer in bezug auf die Verbrennungseinrichtung sein, während die Kühl- 15 Länge des Behälters angeordnet sein können. Man einrichtung? durch die Zirkulation von Luft, von kann auch zusätzliche Kühlkörper längs der EinNebel oder von Wasser gebildet sein kann. Die Heiz- trittsseite unter der Stellung E und benachbarten Stelvorrichtung kann aber auch darin bestehen, daß das lungen der Schienen anordnen, nämlich dort, wo Treibgas selbst auf eine geeignete Temperatur ge- Wärme abzuführen ist, um die Schienen auf die gebracht wird, und die Kühleinrichtung kann eine so wünschte Temperatur abzukühlen, und keine solche solche sein, die zerstäubtes Wasser in das Treibgas Körper, im übrigen Teil des Bettes anordnen, wo die injiziert.

Zur Konstanthaltung der Temperatur kann ein nicht dargestellter Temperaturregler vorgesehen sein, der die Heizvorrichtung und die Kühlvorrichtung über einen Servomechanismus betätigt und selbst durch einen Temperaturfühler 8 gesteuert wird, die nach dem Ausdehnungsprinzip oder als Elektrokontaktvorrichtung oder Widerstandsvorrichtung ausgebildet sein kann.

Die bei E eingetauchte Schiene kühlt sich ab, und der Stahl wandelt sich isotherm um, weil die Temperatur des Mittels konstant gehalten wird. Nach Abkühlung auf die Temperatur des Mittels und nach

Schienen auf konstanter Temperatur gehalten werden sollen und wo im Gegensatz Wärmeverluste auszugleichen sind, ν ■■;■-. ·

Man kann die Schienen in dem in Fluß gehaltenen Bett auch nur während der Zeit halten, die zur Abkühlung auf die gewünschte Temperatur und zur Homogenisierung der Temperatur notwendig ist, dann aus dem Mittel herausziehen und sie durch eine zusätzliche Vorrichtung laufen lassen, wo sie auf konstanter Temperatur während derjenigen Zeit gehalten werden, die notwendig ist, um die vollstän-. dige isotherme Umwandlung durchzuführen. Eine solche Variante ist in Fig. 4 dargestellt, deren linker

der vollständigen isothermen Umwandlung des Stah- 35 Teileine Einrichtung gemäß Fig. 1 zeigt; An diese les wird die Schiene aus dem Bett herausgehoben und '''■'. Einrichtung schließt sich beispielsweise ein Stoßofen nimmt die StellungF ein. Sie kann dann in eine
Stellung G übergeführt und bei H auf ein Kühlbett 9
abgelegt werden. .;..[[■'] .:-.".""■": '■■:■.'■■'.·'■

Wenn die Schiene in dem in Bewegung gehaltenen Bett die Stellung E der Fig. 2 einnimmt, kann man feststellen, daß Konvektionswärmeströme,^: die durch die unregelmäßige Bewegung und das Aneinanderstoßen der Pulverkörner in dem in Fluß

gehaltenen Mittel entstehen, über der horizontalen 45 fängt kalte Luft oder kaltes Gas von einem Ge-Fäche des Schienenfußes nicht auftreten, wo das blase 14. Die zweite Windkammer 13 empfängt hei-Pulver unter Berücksichtigung eines Böschungswin- ': ßes Gas von derjenigen Temperatur, bei der die Stakeis, wie bei e angegeben, sich als kompakte Masse ''-'^'.bilisierung. der-'Schienen .-und .^e isotherme Umforabsetzt. Γ ^rmung des Stahles stattfindet. Man kann außerdem

Die F i g. 3 vervollständigt die F i g. 1 für den Fall, 50 Kühlrohre 15 anordnen, die in dem in FIuB^ befinddaß die Aufenthaltsdauer der Schienen im Bett grö- liehen Bett an der Eintrittsseite der Schienen yorßer ist als der Rhythmus der Produktion der Walzen- gesehen werden. . >

straße. Wenn beispielsweise die Walzenstraße eine - ._f > Die heißen Gase für die Windkammer 13 können Schiene in der Minute produziert, die Abkühlungs-' aus einer beliebigen Quelle kommen, beispielsweise zeit kleiner als oder gleich 3 Minuten ist und die 55 können sie von einem Gebläse 16 kommen und durch Zeit der Konstanthaltung der Temperatur zur Siehe- eine Heizkammer 17 laufen, die auf der gewünschten rung der Umwandlung des Stahles 10 Minuten ist, :·' ' ~
also zusammen sich eine Tauchzeit von 13 Minuten
ergibt, müssen gleichzeitig 13 Schienen eingebettet
werden. Wenn man annimmt, daß der Schienenfuß 60
15 cm breit und der für die Zirkulation im Bett notwendige Zwischenraum 25 cm beträgt, der Abstand
zwischen zwei benachbarten Schienen also 40 cm be

ll oder ein Dämpfstoßofen an, durch den die Schienen bis zur Ausgangsstellung /laufen. Dann kommen sie auf. ein Kühlbett 9 an die freie Luft. / ^: ,

Fig. 5 .zeigt eine Variante der Fi g. 3. ^ Statt einer Windkammer sind zwei Windkammern 12 und 13 vorgesehen.. Die erste Windkammer 12 befindet sich an derjenigen Seite, wo die heißen und schnell abzukühlenden Schienen ankommen, und sie emp-

Temperatur durch einen Brenner 18 gehalten wird durch Mischung mit Rauchgasen und Regelung der Temperatur durch ein Pyrometer 19; ^

In allen Fällen nimmt die Kühleinrichtung für eine Walzenstraße mit hoher Leistung verhältnismäßig wenig Platz in Anspruch und kann in einer Kühlhalle zwischen dem Ausgang einer Walzenstraße und einem

tragen muß, dann muß die Breite des Bettes Kühlbett mit freier ruhender Luft angeordnet wer-

13 · 40 cm = 520 cm sein. In diesem Falle wird die 65 den. Ferner kann die Aufeinanderfolge der verschie-

Schiene beim Übergang von der Stellung D in die denen Arbeitsgänge vollständig automatisiert wer-

Stellung E eingebettet und erfährt dann im Pulver- den, ohne daß dies besondere Schwierigkeiten bieten

bett eine seitliche Bewegung von der Stellung E zur würde.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Schienen, dadurch gekennzeichnet, daß ' man die noch Walztemperatur aufweisende Schiene nach dem Verlassen des Walzgerüstes

, mit einer Hebevorrichtung aufnimmt und sie gegebenenfalls so dreht, daß der Schienenkopf nach unten weist, daß man sie in dieser Stellung quer zu ihrer Längsachse in ein auf konstanter Temperatur gehaltenes Fließbett eintaucht und sie darin auf die Fließbett-Temperatur abkühlt und daß man sie danach zur weiteren Abkühlung wieder aus dem Fließbett herausnimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle, daß eine perlitische Gefügeausbildung erwünscht ist, die Fließbett-Temperatur zwischen 560 und 620° C gewählt wird und die Schiene im Fließbett in Abhängigkeit von dessen Temperatur zwischen 200 und 800 Sekunden belassen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle, daß eine bainitische Gefügeausbildung erwünscht ist, die Fließbett-Temperatur zwischen 380 und 460⁰C gewählt wird und die Schiene im Fließbett in Abhängigkeit von dessen Temperatur zwischen 300 und 900 Sekunden belassen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene während des Verweilens im Fließbett quer durch das Fließbett hindurchtransportiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 .bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß.die Schiene nach Erreichen der Fließbett-Temperatur dem Fließbett entnommen und in einem Ofen 200 bis 800 bzw. 300 bis 900 Sekunden lang auf der gleichen Temperatur gehalten und anschließend einem Kühlbett zugeführt wird.

6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge-,kennzeichnet durch einen das an sich bekannte Fließbett aus hitzbeständigem Pulver enthaltenden Behälter (2), der einen perforierten Boden (3), eine unterhalb dieses Bodens angeordnete Windkammer (4) und ein in diese Windkammer mündendes Gebläse (5) aufweist, durch eine Temperaturregeleinrichtung (6, 7, 8) zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Fließbett-Temperatur, und durch eine an sich bekannte Fördereinrichtung, die eine die Schiene in zahlreichen Auflagepunkten unterstützende Hebe- und Wendevorrichtung aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturregeleinrichtung eine Heizeinrichtung (6), eine Kühleinrichtung (7) und einen durch einen Temperaturfühler (8) gesteuerten Temperaturregler aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (7) an der Seite des Behälters (5) angeordnet ist, auf der die Schiene eingeführt wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine die Schienen im Behälter (5) in Querrichtung transportierende Querfördereinrichtung.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine zweite Windkammer (4') des perforierten Bodens (3) und in Transportrichtung der Schienen hinter der ersten Windkammer (4) und ein in diese von unten einmündendes zweites Gebläse (5').

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Windkammer (4) Kühlluft, die zweite Windkammer (4') Heißgas in den Behälter einführt.

12. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auf eine Schiene, welche aus Stahl besteht, der 0,4 bis 1 % Kohlenstoff, 0,5 bis 2,5% Mangan, 0,02 bis 1,8% Silizium, 0 bis 1,5% Chrom, 0 bis 0,5% Molybdän, 0 bis 0,4% Vanadium, 0 bis 0,25% Niob, Rest Eisen, und herstellungsbedingte Verunreinigungen enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen