ES2331316T3 - Metodo de fabricacion de carriles. - Google Patents

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ES2331316T3 ES05703666T ES05703666T ES2331316T3 ES 2331316 T3 ES2331316 T3 ES 2331316T3 ES 05703666 T ES05703666 T ES 05703666T ES 05703666 T ES05703666 T ES 05703666T ES 2331316 T3 ES2331316 T3 ES 2331316T3
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Takuya Satoh
Masaharu Ueda
Kazuo Fujita
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Abstract

Un método de fabricación de carriles, que comprende: a) laminar en caliente un tocho hasta una forma de carril (1) que tiene una temperatura alta; b) después del paso (a), enfriar el carril (1) que tiene una alta temperatura hasta la temperatura ambiente, caracterizado porque el carril es mantenido en una posición vertical cuando la temperatura de una superficie de una cabeza (3) de un carril (1) se encuentra en un intervalo de temperaturas de 400ºC a 250ºC, y en dicho intervalo de temperaturas el carril es enfriado de forma natural en un lecho de enfriamiento sin uso de un aislamiento y de un procedimiento de enfriamiento acelerado, en el que la curvatura del carril en la dirección vertical puede ser controlada mediante el peso del carril propiamente dicho.

Description

Método de fabricación de carriles.
Campo técnico
El presente invento se refiere a un método de fabricación de carriles de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, véase p.ej. JP-A 59.031.824.
Técnica anterior
En general, los carriles para uso en ferrocarriles mediante el calentamiento del tocho y laminándolo en caliente en una forma específica, y entonces, después de realizar el tratamiento en caliente de acuerdo con las propiedades mecánicas deseadas, se enfría a temperatura ambiente. Entonces, después de realizar la rectificación, se puede realizar un examen específico y el carril ya es un producto final. El tratamiento térmico se realiza si es necesario, y hay casos en los que se pueden omitir estas operaciones.
En el método de fabricación de carriles anteriormente descrito es normal realizar el proceso de laminación en caliente mientras que el carril está colocado lateralmente. Cuando no se realiza tratamiento térmico, el carril se transporta sobre su lado al lecho de de enfriamiento, donde es enfriado.
Sin embargo, como la forma de la sección transversal del carril es asimétrica en la dirección vertical cuando está en posición vertical, se puede producir una curvatura en la dirección de la altura durante el proceso de enfriamiento después de la laminación en caliente (aquí, nos referimos a la curvatura en la dirección vertical cuando el carril está vertical y flexiona en la dirección de la altura, y la curvatura en la dirección lateral cuando flexiona en la dirección de la anchura). En los métodos de funcionamiento normales, como la flexión en la dirección de la altura puede aumentar y es fácil para el carril desequilibrarse y volcar, esto provoca dificultades en el transporte normal del carril, en la colocación del carril sobre el lecho de enfriamiento, y en la retirada del carril del lecho. Por lo tanto, desde el punto de vista de tratar de impedir este estado de desequilibrio, en la mayoría de los anteriores procesos de fabricación el carril es tratado y transportado sobre su lado. No obstante, cuando se enfría rápidamente el carril utilizando aire o vapor, esta operación de enfriamiento se realiza sobre el carril cuando está vertical, pero, como se describe en la Publicación de la Solicitud de Patente No Examinada Japonesa S62-13528, es normal que el tratamiento térmico se realice sobre el carril en una posición vertical, y después el carril se coloque lateralmente hasta que alcance el lecho de
enfriamiento.
Cuando se pone el carril sobre su lado y se deja enfriar de esta manera (o sea, permitiendo que el calor se disipe de forma natural sin enfriamiento forzado), es más fácil que el carril se flexione, ya que no existen limitaciones en la dirección de la altura. Además, a medida que se desarrolla una diferencia de temperaturas entre la superficie lateral del carril que está más cerca del lecho de enfriamiento y la superficie lateral opuesta, la flexión también se puede producir en la dirección de la anchura.
Este tipo de curvatura del carril se rectifica al final del proceso de fabricación en el que los carriles que han desarrollado una curvatura se colocan sobre un rectificador que tiene laminadores dispuestos en forma de zig-zag, y experimentan una posterior operación de prensado si es necesario. Sin embargo, como este proceso de rectificado puede requerir una gran cantidad de tiempo si la curvatura es grande, puede dar lugar a una reducción de la productividad o a un aumento de los costes de fabricación. Además, para los carriles que se van a usar en los ferrocarriles de alta velocidad, de los que recientemente hay una gran demanda, como estos carriles requieren una rectitud especialmente alta, pueden producirse casos en los que no es posible rectificar suficientemente la curvatura mediante rectificación por prensado, dando lugar a una reducción de la producción.
Se han expuesto los siguientes tipos de tecnologías como métodos de control de la curvatura.
Primero, en la Publicación de Solicitud de Patente No Examinada Japonesa H05-076921 se describe un método en el que el carril a alta temperatura es enfriado sobre su lado en el lecho de enfriamiento, y ambos extremos del carril que es cargado dentro del lecho de enfriamiento son flexionados de forma que la cabeza del carril se mueve hacia el lado exterior de la flexión. Además, en la Publicación de Solicitud de Patente No Examinada Japonesa H09-168814 se describe un método en el que se usa un medio de transferencia y una placa de asiento sobre el lecho de enfriamiento para flexionar el carril lateral de forma que esté recto después del enfriamiento.
Sin embargo, en estos métodos, puede ser difícil ajustar el grado de curvatura y la forma de esta curvatura de ambos extremos del carril, y no es posible controlar rigurosamente esta curvatura. Además, puede ser difícil controlar la curvatura en la dirección de la anchura del carril.
En la Publicación de Solicitud de Patente No Examinada Japonesa S59-031824 se describe un método en el que la curvatura del carril durante el proceso de enfriamiento se impide mediante la fijación del carril en una posición vertical, aislando la parte inferior del carril, y sincronizando la velocidad de enfriamiento del pie del carril con la velocidad de enfriamiento de la cabeza del carril. Mediante este método se reduce la curvatura del carril, pero es difícil seleccionar el aislamiento con el fin de sincronizar las velocidades de enfriamiento del pie y de la cabeza del carril, y pueden aumentar las inversiones de capital. Además, el tiempo requerido para enfriamiento crecerá probablemente debido a este aislamiento con el fin de disminuir la velocidad de enfriamiento, dando lugar a un descenso de la producción.
Además, cuando se realiza el anterior tipo de aislamiento en varios carriles, si las condiciones de enfriamiento de todos los carriles son las mismas, entonces la rectitud de los carriles se produce de una forma eficaz, pero si en el proceso de enfriamiento se mezclan conjuntamente carriles de tamaños diferentes, pueden diferir las condiciones de enfriamiento de cada carril, dando lugar a carriles en los que no se ha reducido la curvatura. Además, si bien a medida que aumenta el tiempo requerido para el proceso de enfriamiento se tiene en cuenta bastante tiempo para que ocurra la expansión y contracción del material, lo que resulta preocupante ya que puede aumentar de hecho el grado de curvatura.
Exposición del invento
El presente invento intenta resolver las deficiencias anteriormente descritas de la técnica anterior y proporcionar un método de fabricación de carriles que es sencillo y en el que es posible reducir el grado de curvatura después del enfriamiento por un método de acuerdo con la reivindicación 1.
El tocho puede ser laminado en caliente hasta una forma de carril, y cuando después del laminado en caliente, el carril a alta temperatura es enfriado a temperatura ambiente, que es un método de fabricación de carriles. El carril puede no solamente ser mantenido en una posición vertical hasta que la temperatura de la superficie de la cabeza del carril alcance el intervalo de temperaturas entre los 800ºC hasta 400ºC, sino que también el pie del ferrocarril puede ser mecánicamente empotrado.
Si bien al empotrar mecánicamente el pie del carril y, al mismo tiempo, manteniendo el carril en una posición vertical, es preferible realizar un enfriamiento acelerado de la cabeza y del pie del carril a una velocidad desde 1ºC por segundo a 20ºC por segundo al menos hasta que la temperatura superficial de la cabeza del carril alcance el intervalo de temperaturas comprendido entre 550ºC y 450ºC, o hasta que la temperatura superficial del pie del carril alcance el intervalo de temperaturas comprendido entre 500ºC y 450ºC.
De acuerdo con otra realización a modo de ejemplo del presente invento puede ser preferible hacer que la temperatura de la superficie de la cabeza del carril sea la que comience el enfriamiento acelerado o la temperatura de la superficie de la parte del pie del carril la que comience el enfriamiento acelerado de la temperatura cuando la estructura del carril es austenítica.
Puede ser preferible mantener el carril después de la laminación en caliente en una posición vertical hasta que alcance la temperatura ambiente. También puede ser preferible colocar el carril en una posición vertical después de la laminación en caliente durante el transporte y medir la forma de la sección transversal del carril en línea. Además, puede ser preferible para la longitud del carril estar comprendido entre 80 y 250 metros.
De acuerdo con una realización posterior a modo de ejemplo del método del presente invento de fabricación del carril, enfriando de forma natural el carril que está mantenido en una posición vertical hasta que la temperatura superficial de la cabeza del carril alcance el intervalo comprendido entre 400ºC y 250ºC sin usar aislamiento o enfriamiento acelerado es posible controlar la curvatura del carril en la dirección vertical debido al peso del carril propiamente dicho. Como consecuencia, es posible impedir la curvatura del carril en la dirección vertical sin necesidad de realizar operaciones de deformación previas para impedir la flexión convencional. Además, como ninguno de los dos bordes del carril hace contacto con el lecho de enfriamiento ambos lados dejan escapar calor de la misma manera, y no se genera un gradiente de temperatura en la dirección de la anchura del carril (no existe una diferencia de temperatura entre las dos superficies laterales del carril), es posible controlar la curvatura del carril en la dirección de la anchura.
Enfriando de forma natural el carril sin aislamiento puede no ser necesario realizar la selección de un material de aislamiento y no es necesario realizar gastos en materiales de aislamiento. Además, es posible acortar el tiempo requerido en el enfriamiento en comparación con un proceso que incluye el aislamiento.
Además, enfriando de forma natural el carril sin realizar un enfriamiento acelerado, es más difícil desarrollar estructuras extrañas dentro de la estructura metálica que en una operación de enfriamiento acelerado, y por lo tanto, las propiedades del metal después del enfriado son estables.
Adicionalmente, como es posible reducir la curvatura del carril cuando se enfría a temperatura ambiente, es posible impedir por adelantado cualesquiera problemas tales como el desequilibrio y de vuelco durante las posteriores operaciones de transporte.
De acuerdo con otra realización a modo de ejemplo del método de fabricación de carriles de acuerdo con el presente invento, limitando mecánicamente el pie del carril así como manteniéndolo en una posición vertical hasta que la temperatura superficial de la cabeza está comprendida entre 800ºC y 400ºC, la rectitud del carril puede mantenerse mediante la tensión debida a la dilatación y contracción térmica diferencial que se genera debido al gradiente de temperatura entre la cabeza y el pie del carril, y por tanto, es posible controlar la curvatura del carril en la dirección vertical. Como consecuencia, es posible impedir la curvatura del carril en la dirección vertical sin necesidad de realizar operaciones de deformación convencionales previas para impedir la flexión.
Breve descripción del dibujo
La Figura 1 ilustra una vista de la sección transversal de un carril en una posición vertical para ser enfriado de acuerdo con una realización a modo de ejemplo del presente invento.
Mejor modo de llevar a la práctica el invento
Como se muestra en la Figura 1, mientras que la forma del pie 2 del carril 1 para uso en un ferrocarril es como una placa y se extiende en la dirección lateral, la cabeza 3 es masiva, y como consecuencia, durante el enfriamiento del carril a alta temperatura después de la laminación en caliente, el enfriamiento del pie 2 avanzará más rápido que el de la cabeza 3. Por lo tanto, correspondiendo con el descenso de la temperatura, el carril 1 que ha sido dejado en el lecho de enfriamiento probablemente, después de que el extremo del carril 1 flexione hacia el lado del pie 2, finalmente flexiona en la dirección de la cabeza 3 (que flexiona en la dirección de la altura). Además, cuando el carril 1 se enfría en su lado, el carril 1 puede flexionar en la dirección de la anchura debido a la diferencia en la velocidad de enfriado del lado que está en contacto con el lecho de enfriamiento y el lado que ha sido dejado expuesto, así como debido a las propiedades y estructura del lecho de enfriamiento.
Como resultado de los métodos de estudio para impedir la generación de curvatura en el lecho de enfriamiento los presentes inventores consideraron que es eficaz enfriar de forma natural el carril 1 sin aislamiento o enfriamiento acelerado mientras se mantiene el carril 1 en una posición vertical hasta que la temperatura superficial de la parte de la cabeza 3 del carril 1 alcance una temperatura comprendida entre 400ºC y 250ºC. Como consecuencia, es posible obtener los efectos de rectificación de curvatura sobre la flexión en la dirección de la altura debido al peso del carril propiamente dicho, así como obtener los efectos de rectificación de curvatura en cuanto a flexión en la dirección de la anchura igualando aproximadamente las velocidades de enfriamiento de ambos lados del carril 1, y por lo tanto, es posible mejorar en consecuencia la rectitud del carril 1.
La razón para seleccionar la temperatura de enfriamiento natural sin aislamiento o enfriamiento acelerado mientras se mantiene el carril 1 en una posición vertical y para permitir que la temperatura superficial de la parte de la cabeza 3 del carril 1 alcance el intervalo comprendido entre 400ºC y 250ºC es como sigue. En el intervalo de temperaturas superior a 250ºC, como disminuirá la tensión del carril de acuerdo con la dilatación y contracción térmica diferencial de la resistencia del acero, cambiando la posición del carril 1 o realizando un enfriamiento acelerado mediante agua, se genera una dilatación y contracción diferencial debido a la diferencia de temperatura entre la parte de la cabeza 3 y la parte del pie 2, y por tanto, se generará una curvatura en el acero que ha sido liberado de tensiones a alta temperatura.
Por lo tanto, puede ser preferible realizar un enfriado natural en este intervalo de temperaturas sin aislar el carril 1 o enfriarlo de una forma acelerada. Sin embargo, en el intervalo de temperaturas por debajo de 250ºC, como la resistencia del acero aumentará junto con la tensión que acompaña a la dilatación y contracción térmica diferencial, incluso si la posición del carril 1 se cambia o si se realiza un enfriamiento acelerado con agua, no se producirá flexión en el acero. Cuando también se considera la relación con el tratamiento térmico discutido posteriormente, el carril 1 se coloca en una posición vertical después del laminado en caliente, y después se realiza el proceso mientras se mantiene la posición hasta que se alcanza la temperatura ambiente, de forma que también es preferible en cuanto a configuración del equipo de fabricación.
Además, en el intervalo de temperaturas por encima de 400ºC, incluso si el carril 1 de acero al carbono se enfría de una forma acelerada o se aísla, no se generarán estructuras de metal no deseadas tales como martensita. No obstante, en el intervalo de temperaturas por debajo de 400ºC, si el carril 1 de acero al carbono se enfría de una forma acelerada o se aísla, es posible para las estructuras de metal, tales como la martensita, que no sería deseable que se generaran en un carril de ferrocarril. Por lo tanto, puede ser preferible en este intervalo de temperaturas para que el enfriamiento se realice de forma natural, sin aislamiento o enfriamiento acelerado del carril 1.
Basándose en las anteriores razones, manteniendo el carril 1 en una posición vertical hasta que la temperatura superficial de la parte de la cabeza 3 del carril 1 alcance el intervalo comprendido entre 400ºC y 250ºC, es posible controlar la curvatura en la dirección de la altura por el peso del carril propiamente dicho. Además, manteniendo el carril 1 en una posición vertical, ni el lado derecho ni el izquierdo del carril 1 hace contacto con el lecho de enfriamiento, y el calor se disipa por ambos lados de la misma forma, por lo que no se crea un gradiente de temperatura en la dirección de la anchura del carril 1, y es posible controlar la curvatura en la dirección de la anchura. Ni que decir tiene
que es efectivo mantener el carril 1 en una posición vertical a partir de intervalos de temperatura más altos que éste.
En la operación de enfriamiento en este punto, es importante que no exista aislamiento o enfriamiento acelerado. Si no se realiza un aislamiento, no hay necesidad de seleccionar un material de aislamiento, y no hay necesidad de realizar gastos en materiales de aislamiento. Además, es posible acortar el período de enfriamiento en comparación con un proceso que incluye el aislamiento. También, cuando se comparan los procesos que incluyen y que no incluyen enfriamiento acelerado, en el caso de que no se lleve a cabo un enfriamiento forzado, es más difícil que se generen estructuras
extrañas dentro de la estructura del metal, y por lo tanto, las propiedades del metal después del enfriado son estables.
Con el fin de mantener el carril 1 en una posición vertical y asegurar que no se vuelque sobre el lecho de enfriamiento, además de mantener el carril 1 en una posición vertical, la parte del pie 2 del carril 1 tiene que ser empotrada mecánicamente hasta que la temperatura del carril 1 después de la laminación en caliente esté comprendida en un intervalo de temperaturas en el que sea posible la deformación plástica, en otras palabras, hasta que la temperatura superficial de la parte de la cabeza 3 del carril 1 esté comprendida entre 800ºC y 400ºC.
Empotrando mecánicamente de esta manera la parte del pie 2 del carril 1 es más difícil generar una gran curvatura en la fase previa al enfriamiento natural, y por lo tanto es más difícil para el carril 1 volcar incluso en una posición vertical.
Puede ser incluso más eficaz enfriar la parte de la cabeza 3 y la parte del pie 2 del carril 1 de una forma acelerada a una velocidad de 1ºC por segundo a 20ºC por segundo mientras se mantiene el carril 1 en una posición vertical y empotrada mecánicamente la parte del pie 2 del carril 1 hasta que la temperatura de cada parte del carril 1 alcance un intervalo de temperaturas en la que la estructura del carril 1 comienza a cambiar, en otras palabras, hasta que la temperatura superficial de la parte de la cabeza alcance una temperatura comprendida entre 550ºC y 450ºC y hasta que la temperatura superficial de la parte del pie 2 del carril 1 alcance el intervalo de temperaturas comprendido entre 550ºC y 450ºC. Enfriando el carril 1 de una forma acelerada en las anteriores condiciones es posible controlar la curvatura generada cuando la estructura del metal comienza a deformarse, y por lo tanto, se aumenta la rectitud del carril 1. Aquí, para que la selección de la velocidad de enfriamiento sea de 1ºC a 20ºC por segundo, se debe al hecho de que, en comparación con un proceso de enfriamiento natural de menos de 1ºC por segundo, no hay solamente una pequeña diferencia en la eficacia, sino que, a una velocidad mayor de 20ºC por segundo, hay más probablemente una anomalía de temperatura debido a las diferencias en la zona, que pueden generar dificultades en el ajuste de la temperatura para mantener la operación de enfriamiento acelerado.
En tal caso, si no se ha realizado un tratamiento térmico en el carril 1, el carril 1 puede ser enfriado de forma natural después de la laminación en caliente hasta que alcance las anteriores temperaturas. Cuando se realiza el tratamiento térmico es preferible realizar el enfriamiento acelerado del carril 1 a una velocidad de enfriamiento de 1 a 20ºC por segundo desde el intervalo de temperaturas en el que la estructura metálica es austenítica. Haciendo que el intervalo de temperaturas en el que se realiza el enfriamiento acelerado sea 450ºC, es posible controlar simultáneamente la curvatura del carril 1.
Como método de enfriamiento acelerado es posible usar un método convencional tal como, por ejemplo, el método en el que se sopla sobre el carril aire o agua nebulizada, o el método en el que el carril se sumerge en agua o aceite.
El aparato que empotra la parte del pie 3 del carril 1 es, como se ha descrito previamente en combinación con el aparato de tratamiento térmico del carril 1. Por ejemplo, es posible usar un aparato empotrador como se describe en la Publicación de la Solicitud de Patente No Examinada Japonesa 2003-160813.
También puede ser efectivo fijar que la longitud del carril 1 durante el enfriamiento sea una cierta longitud o superior. Fijando la longitud del carril en una cierta longitud en el lecho de enfriamiento, se generan efectos del em-
potramiento debidos al peso del carril, y es posible controlar más efectivamente el control de la curvatura del carril 1.
La longitud del carril comercializado en Japón es generalmente 25 metros, y si bien es normal cortar el carril a esta longitud en el proceso de enfriamiento para enfriarlo, enfriando incluso un carril más largo en posición vertical es posible aprovechar los efectos de control del peso del carril sobre la curvatura. La longitud más preferible es mayor que o igual a 80 metros. De acuerdo con una realización a modo de ejemplo del presente invento, no hay necesidad de establecer un límite superior a la longitud del carril 1, pero en cuanto a las instalaciones de fabricación del carril en general, la longitud se limitará debido a las limitaciones de manipulación. En el presente invento es posible fijar el límite superior de la longitud para que sea menor que o igual a 250 metros.
El lecho de enfriamiento usado en la realización a modo de ejemplo del presente invento puede ser la misma que la estructura convencional de la técnica anterior. Los lechos de enfriamiento convencionales dan importancia a los transportadores así como a los servicios de suministro de agua para aumentar la velocidad de enfriamiento después de enfriar el carril hasta menos de 200ºC, pero no hay necesidad de aparatos de rectificación como se describe en la Publicación de la Solicitud de la Patente No examinada Japonesa H05-076921 y en la Publicación de la Solicitud de la Patente No examinada Japonesa H09-168814 o para el equipo de aislamiento del lecho de enfriamiento descrito en la Publicación de la Solicitud de la Patente No examinada Japonesa S59-031824.
Como se ha descrito antes, de acuerdo con el método de fabricación de carriles de la realización a modo de ejemplo del presente invento, manteniendo el carril en una posición vertical durante el período en el que la temperatura superficial del carril está cayendo de 400ºC a 250ºC es posible controlar la flexión en la dirección vertical debida al peso del carril propiamente dicho. Además, a medida que el calor se disipa en ambos lados del carril aproximadamente por igual y de que no hay diferencia de temperatura en la dirección de la anchura del carril 1, es posible controlar la flexión en la dirección de la anchura del carril. Por lo tanto, es posible impedir la curvatura del carril en la dirección vertical sin necesidad de realizar operaciones de deformación convencionales previas para impedir la flexión.
De acuerdo con la realización a modo de ejemplo del presente invento, como no se realizan operaciones de deformación previas para impedir la flexión, la máquina giratoria que cambia la dirección del carril probablemente necesita sólo ser una única unidad en el proceso que sigue a la laminación en caliente. Por lo tanto, es posible no sólo reducir los costes sino también reducir el nivel de equipamiento de la zona de presión en el suelo para el aparato de enfriamiento. Además, como el área del lecho de enfriamiento cuando el carril está vertical será menor que el área del lecho de enfriamiento cuando el carril está posicionado lateralmente, es posible aumentar el número de carriles para ser enfriados en un único período de tiempo, por lo que se aumenta la productividad y se reduce el nivel de equipamiento de la zona de presión en el suelo al mismo tiempo que se mantiene la productividad.
Además, poniendo el carril en una posición vertical después de la laminación en caliente es posible incorporar la medida de las dimensiones de la forma de la sección transversal durante el transporte, por lo que es posible la simplificación de la extracción de muestras de la muestra caliente. Las muestras de la forma se extraen principalmente midiendo las porciones respectivas de la sección transversal del carril, no alineada, cuando se corta después de la laminación en caliente, y se usan para ajustar las posteriores condiciones de presión de la laminación en caliente del material, pero debido a que los sitios de corte están limitados por la longitud del producto, y la línea está detenida mientras se corta el producto, se producen descensos en la eficiencia de la producción.
En el caso en que se realizó la medición dimensional de la forma de la sección transversal en línea, en el método convencional del transporte lateral, el grado de curvatura durante el transporte era extremadamente grande, entonces la forma del gálibo tuvo que ser agrandada para ser igual a ese tamaño. Además, no fue posible obtener suficiente precisión. Por lo tanto, transportando el carril en una posición vertical como en el presente invento y reduciendo adicionalmente el grado de curvatura previamente, se hace posible una medida altamente precisa, y, además, es posible la medida de cualquier posición en toda la longitud del carril. También, usando estos resultados de la medida en los ajustes de
corrección realizados después del enfriamiento a temperatura ambiente es posible aumentar más la rectitud del carril.
El gálibo dimensional de la forma de la sección transversal está situado en el comienzo del transporte, preferiblemente mientras está dirigida al suelo de enfriamiento, y la medida se realiza con el movimiento del carril. Para la forma del gálibo dimensional es posible aplicar un aparato bien conocido, por ejemplo, un sistema en el que se hace que una varilla se lleva a hacer contacto y se mide el desplazamiento, o un sistema en el que la distancia se mide mediante luz, tal como un láser.
Ejemplo de la Variante 1
Los carriles JIS (Normas Industriales Japonesas) de 50 kg N que fueron cortados en longitudes de 25 metros, 50 metros, 100 metros, y 150 metros después de la operación de laminación en caliente fueron divididos en grupos de 20 carriles por cada longitud. Entonces, todos los carriles fueron apoyados sobre sus lados, y fueron dejados (enfriamiento natural) hasta que la temperatura superficial de la parte de la cabeza alcanzó los 400ºC. Después, todos los carriles fueron puestos verticales y fueron dejados mientras la temperatura superficial de la cabeza del carril descendió a una temperatura entre 400ºC y 250ºC. A continuación, manteniendo la mitad de los carriles dentro de cada grupo en una posición vertical, la mitad restante de los carriles fue colocada lateralmente y fue dejada a temperatura ambiente sobre un lecho de hormigón (lecho de enfriamiento). Después de terminada la operación de enfriamiento el número de carriles que había volcado fue contado y medido y se hicieron mediciones sobre el grado de curvatura de cada carril en la dirección de la altura así como en la dirección de la anchura (toda la curvatura en la dirección vertical).
Para el grado de curvatura en la dirección de la altura se midió la distancia entre ambos extremos del carril y el le-
cho en la posición vertical, y se buscó el valor medio de ambas medidas. Después, se midió de la misma forma el grado de curvatura en la dirección de la anchura, y se determinó el valor medio. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
TABLA 1
1
Además, como comparación con el anterior Ejemplo de la Variante 1, los carriles JIS 50 Kg N que fueron cortados en longitudes de 25 metros, 100 metros, y 150 metros después de la operación de laminación en caliente fueron divididos en grupos de 20 carriles por cada longitud. Después, todos los carriles fueron colocados sobre sus lados y fueron dejados (enfriamiento natural) hasta que la temperatura superficial de la parte de la cabeza del carril del carril alcanzó 400ºC. Después de esto, todos los carriles fueron mantenidos en la posición lateral y fueron dejados hasta que la temperatura superficial de la parte de la cabeza se redujo de 400ºC a 250ºC. Después, fijando la mitad de los carriles dentro de cada grupo en una posición vertical, los carriles de la mitad restante fueron dejados enfriarse a temperatura ambiente sobre un lecho de enfriamiento de hormigón. Después de concluida la operación de enfriamiento se contó el número de carriles que habían volcado y se hicieron medidas del grado de curvatura de cada carril en la dirección de la altura así como en la dirección de la anchura con el mismo método que anteriormente.
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TABLA 2
2
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Como se muestra en las anteriores Tablas 1 y 2, de acuerdo con el presente invento, es posible reducir el grado de curvatura en las direcciones de la altura y de la anchura del carril así como mantener los carriles en una posición vertical incluso durante el enfriamiento.
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Ejemplo de la Variante 2
Los carriles JIS 60 Kg que fueron cortados en longitudes de 150 metros después de la operación de enfriamiento fueron divididos en grupos de 20 carriles cada uno. Después, todos los carriles fueron colocados verticales y fueron sometidos a un enfriamiento forzado soplando aire sobre ellos hasta que la temperatura superficial de la parte de la cabeza del carril descendió de 800ºC a 450ºC. La velocidad de enfriamiento acelerado se fijó en 0ºC por segundo, 10C por segundo, 3ºC por segundo, 5ºC por segundo y 10ºC por segundo, usando una velocidad de enfriamiento acelerado diferente para cada grupo. Después, empotrando la parte del pie de la mitad de los carriles de cada grupo utilizando un aparato de mordaza, la parte del pie del resto de los carriles fue dejada libre. Después, todos los carriles fueron mantenidos en una posición vertical y fueron enfriados a temperatura ambiente. Después de concluida la operación de enfriamiento se hicieron medidas del grado de curvatura de cada carril en la dirección de la altura así como en la dirección de la anchura con el mismo método que el del anterior ejemplo de la Variante 1. Los resultados se muestran en la Tabla 3.
TABLA 3
3
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Como se muestra en la Tabla 3, de acuerdo con este invento, empotrando el carril en una posición vertical durante el enfriamiento fue posible reducir el grado de curvatura después del enfriamiento a temperatura ambiente.
Posibilidad de aplicación industrial
El presente invento se refiere a un método de fabricación de carriles para laminación en caliente de un tocho hasta una forma de carril y después de la laminación en caliente enfriar el carril a alta temperatura a temperatura ambiente, en el que el carril se mantiene en una posición vertical hasta que la temperatura superficial del pie del carril alcanza una temperatura comprendida entre 400ºC y 250ºC, y el carril es enfriado de forma natural sin usar aislamiento o enfriamiento acelerado. De acuerdo con el presente invento es posible impedir la curvatura del carril en la dirección vertical sin la necesidad de realizar operaciones de deformación convencionales previas de deformación para impedir la flexión.

Claims (7)

1. Un método de fabricación de carriles, que comprende:
a)
laminar en caliente un tocho hasta una forma de carril (1) que tiene una temperatura alta;
b)
después del paso (a), enfriar el carril (1) que tiene una alta temperatura hasta la temperatura ambiente, caracterizado porque el carril es mantenido en una posición vertical cuando la temperatura de una superficie de una cabeza (3) de un carril (1) se encuentra en un intervalo de temperaturas de 400ºC a 250ºC, y en dicho intervalo de temperaturas el carril es enfriado de forma natural en un lecho de enfriamiento sin uso de un aislamiento y de un procedimiento de enfriamiento acelerado, en el que la curvatura del carril en la dirección vertical puede ser controlada mediante el peso del carril propiamente dicho.
2. El método de fabricación de carriles de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el carril (1) es mantenido en una posición vertical hasta que la temperatura de una superficie de un pie (2) de un carril alcanza un intervalo de temperaturas sustancialmente entre 800ºC y 400ºC mientras que el pie del carril se mantiene mecánicamente empotrado en el lecho de enfriamiento.
3. El método de fabricación de carriles de acuerdo con la reivindicación 1 ó 7, en el que el paso (b) comprende, mientras que mecánicamente está empotrado el pie (2) del carril (1), y mientras que al mismo tiempo se mantiene el carril (1) en la posición vertical, la realización de un enfriamiento acelerado de una cabeza (3) y del pie (2) del carril a una velocidad de sustancialmente 1ºC por segundo hasta 20ºC por segundo, en el que el enfriamiento acelerado se realiza hasta uno de los casos: (i) una temperatura superficial de al menos la cabeza (3) alcanza una temperatura sustancialmente comprendida entre 550ºC y 450ºC, y (ii) la temperatura superficial del pie (2) del carril alcanza un intervalo de temperaturas comprendidas sustancialmente entre 500ºC y 450ºC.
4. El método de fabricación de carriles de acuerdo con la reivindicación 3, en el que una de las temperaturas superficiales de la cabeza (3) del carril (1) que comienza el enfriamiento acelerado y la temperatura superficial de la parte del pie (2) del carril (1) que comienza el enfriamiento acelerado es la temperatura en la que es austenítica una estructura del carril.
5. El método de fabricación de carriles de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que después del paso (a) el carril (1) es mantenido en la posición vertical hasta que se alcanza una temperatura ambiente.
6. El método de fabricación de carriles de acuerdo con la reivindicación 5, en el que se mide una forma de la sección transversal del carril (1) en línea durante un transporte del carril que ha sido colocado en posición vertical después del paso (a).
7. El método de fabricación de carriles de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la longitud del carril (1) está comprendida sustancialmente entre 80 metros y 250 metros.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009107639A1 (ja) 2008-02-27 2009-09-03 新日本製鐵株式会社 圧延鋼材の冷却装置および冷却方法
CN101774106B (zh) * 2009-07-22 2011-11-09 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 高速铁路用钢轨头尾尺寸控制方法
KR101320257B1 (ko) * 2011-06-28 2013-10-22 현대제철 주식회사 레일 부재 냉각수량 측정 수조 및 측정 장치
JP6003849B2 (ja) * 2013-08-27 2016-10-05 Jfeスチール株式会社 レールの製造方法及び製造装置
CN103599925A (zh) * 2013-12-09 2014-02-26 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 钢轨轧制方法
KR102128314B1 (ko) * 2015-09-01 2020-06-30 광주과학기술원 민감도가 향상된 변형감지센서
CN109252038B (zh) * 2018-11-19 2020-11-10 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 过共析钢轨轨腰在线热处理方法及其约束装置
JP6787426B2 (ja) * 2019-03-19 2020-11-18 Jfeスチール株式会社 レールの製造方法
KR102354378B1 (ko) 2019-08-27 2022-01-21 엘티씨에이엠 주식회사 과산화수소를 이용한 질화티탄막 식각용 고선택비 식각액 조성물

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1456944A (en) * 1922-02-11 1923-05-29 Algoma Steel Corp Ltd Method of cooling rails or the like after rolling
US3276924A (en) * 1965-10-18 1966-10-04 Yawata Iron & Steel Co Method and apparatus for heattreating rail heads
NL6715168A (es) * 1967-08-30 1969-03-04
JPS5818966B2 (ja) * 1978-06-23 1983-04-15 日本鋼管株式会社 レ−ルの製造方法
JPS5931824A (ja) * 1982-08-16 1984-02-21 Nippon Kokan Kk <Nkk> レ−ルの冷却方法
JPS6160827A (ja) * 1984-08-29 1986-03-28 Nippon Steel Corp 高温レ−ルの形状矯正冷却法
JPS6213528A (ja) * 1985-07-11 1987-01-22 Nippon Steel Corp 熱延レ−ルの熱処理装置
JPS63114923A (ja) * 1986-11-04 1988-05-19 Nippon Steel Corp 高温レ−ルの無変形冷却法
JPH01246323A (ja) * 1988-03-28 1989-10-02 Nippon Steel Corp レールの熱処理装置におけるレールの拘束装置
JPH03166318A (ja) * 1989-11-27 1991-07-18 Nippon Steel Corp レールの熱処理方法
JPH0576921A (ja) * 1991-09-20 1993-03-30 Nkk Corp 高温レールの冷却方法
AT402941B (de) 1994-07-19 1997-09-25 Voest Alpine Schienen Gmbh Verfahren und vorrichtung zur wärmebehandlung von profiliertem walzgut
IN191289B (es) * 1994-07-19 2003-11-01 Voest Alpine Schienen Gmbh
JPH08295938A (ja) * 1995-04-27 1996-11-12 Nkk Corp 高温レールの冷却方法及び装置
JPH09168814A (ja) * 1995-12-20 1997-06-30 Nkk Corp レールの上下曲がり防止法
RU2128718C1 (ru) 1996-09-03 1999-04-10 Акционерное общество открытого типа "Салдинский металлургический завод" Закалочное устройство
JP3808564B2 (ja) * 1996-10-31 2006-08-16 Jfeスチール株式会社 高温レールの冷却方法
AT409268B (de) * 2000-05-29 2002-07-25 Voest Alpine Schienen Gmbh & C Verfahren und einrichtung zum härten von schienen
JP4598265B2 (ja) * 2000-06-14 2010-12-15 新日本製鐵株式会社 パーライト系レールおよびその製造法
KR100523505B1 (ko) * 2001-05-30 2005-10-25 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 레일의 제조 방법 및 제조 설비
JP4078100B2 (ja) * 2001-09-11 2008-04-23 新日本製鐵株式会社 軌条の熱処理装置における軌条の拘束装置
JP2003129182A (ja) * 2001-10-22 2003-05-08 Nippon Steel Corp 耐表面損傷性に優れたパーライト系レールおよびその製造法
JP2003207319A (ja) * 2002-01-10 2003-07-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd レール断面形状測定装置
JP4192109B2 (ja) * 2004-03-09 2008-12-03 新日本製鐵株式会社 延性に優れた高炭素鋼レールの製造方法

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