FR2529480A1 - Procede de laminage de rails - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE LAMINAGE DE RAILS A PARTIR D'UN BLOOM LAMINE A CHAUD DE SECTION CARREE OU RECTANGULAIRE PAR UN PROCESSUS COMPRENANT DES ETAPES DE LAMINAGE D'EBAUCHAGE, DE LAMINAGE UNIVERSEL QUI EST EFFECTUE EN FAISANT PASSER LE BLOOM DANS PLUSIEURS CAGES A RAISON D'UNE SEULE PASSE PAR CAGE, UN LAMINAGE PAR GALET DE SEMELLE, UN LAMINAGE PAR GALET DE TETE ET UN LAMINAGE DE RIVES. ON EFFECTUE UN EBAUCHAGE DU BLOOM SOUS LA FORME D'UNE EBAUCHE DE POUTRE ESSENTIELLEMENT PROFILEE EN H DONT LA SECTION EST SYMETRIQUE PAR RAPPORT A L'AXE DE SON AME; DANS LE LAMINAGE PAR GALET DE SEMELLE, LES AILES DE L'EBAUCHE CORRESPONDANT A LA TETE ET A LA SEMELLE DU RAIL SONT RESPECTIVEMENT LAMINEES DANS LE SENS DE LA LARGEUR ET DANS LE SENS DE L'EPAISSEUR EN TROIS PASSES OU PLUS EN UTILISANT RESPECTIVEMENT DEUX CYLINDRES HORIZONTAUX ET UN CYLINDRE VERTICAL.

Description

Procédé de laminage de rails.

La présente invention concerne un procédé de laminage de rails et elle a trait plus particulièrement à un procédé de laminage

de rails utilisant des laminoirs continus, notamment le lami-

noir universel, pour profilés en H. D'une façon générale, le laminage universel est divisé en deux étapes dont l'une correspond à un processus dans lequel un bloom est traité dans des cannelures de passage décolletées dans deux cylindres horizontaux tandis que l'autre étape correspond à un processus dans lequel une ébauche est convertie en le produit désiré pour passage dans des cages universelles La première étape est appelée le processus de dégrossissage et la

seconde le processus universel L'application du laminage univer-

sel à des rails a permis de réaliser une réduction considérable

du coût de production et une amélioration remarquable de la qua-

lité et de la précision dimensionnelle, par comparaison aux pro-

cédés classiques de laminage dans des cannelures de passage.

Cependant, le processus de dégrossissage nécessite des techniques

opératoires particulières telles qu'une réduction, un refoule-

ment, une torsion et un retournement En outre, on doit effectuer un grand nombre de passes de l'ordre de 12 à 14, dans les cannelures de passage décolletées dans les cylindres de deux

cages de dégrossissage, la durée de cette opération de dégros-

sissage correspondant approximativement à 70 % du temps total de laminage de chaque élément de rail. La figure la représente un train de laminage à rails du type

classique et l'agencement de ses passes de laminage Ce lami-

noir de rail se compose de deux cages de dégrossissage BD 1, BD 2, d'une cage universelle à quatre cylindres U 1 d'une cage

de laminage de rives E, d'une cage universelle à quatre cylin-

dres U 2, d'une cage finisseuse de tête H et d'une cage finis-

seuse de semelle B En conséquence, un laminage universel fait intervenir quatre étapes, à savoir un laminage dans une cage universelle à quatre cylindres qui a pour objet principalement l'allongement, un laminage de profilage des bords, un laminage de finissage de tête et un laminage de finissage de semelle qui visent principalement la remise en forme Du fait de la forte proportion de réduction qui est exercée sur la tête et la semelle par la cage universelle à quatre cylindres selon la direction de l'épaisseur, l'ébauche utilisée dans ce procédé est d'une section plus grande avec un profil sensiblement semblable au rail désiré, comme le montre la figure 2 a Pour obtenir une ébauche ayant un profil comme celuici, la différence de largeur entre la tête et la semelle doit être créée au cours de l'opération de

dégrossissage, comme indiqué par les cannelures de passage ména-

gées dans les cages de dégrossissage BD 1, BD 2 Cela impose de prévoir de nombreuses passes de laminage et d'installer deux

cages de dégrossissage BD 1, BD 2 l'une après l'autre Il en ré-

sulte que l'opération de dégrossissage conditionne la productivi-

té de l'ensemble de l'opération de laminage universel des rails.

Cependant il est bien connu que les profilés en H sont fabriqués en continu en réalisant une seule passe à travers des cages

universelles B'1, U, U 2, B'2 t U 3, B'3, des cages de lami-

nage de rives E, H'1, H'2, etc après une cage d'ébauchage BD.

Il est préférable de laminer des rails en utilisant un tel

laminoir continu pour profilés en H parce qu'il offre diffé-

rents avantages, notamment l'intégration des laminoirs.

L'invention a pour but de fournir un procédé de laminage de rails qui permet de passer aisément du laminage de profilés en

H à des rails, et inversement.

L'invention a également pour but de fournir un procédé de lami-

nage de rails avec un haut degré de productivité par simplifica-

tion et raccourcissement de la durée de l'étape d'ébauchage.

L'invention a en outre pour but de fournir un procédé de laminage de rails qui permette de fabriquer des rails et des profilés en

H à partir d'ébauches de poutres communes.

Lors du laminage de rails conformément au procédé selon l'inven-

tion, qui comprend les étapes de laminage de dégrossissage, de laminage universel et de laminage de finition de semelle, des

blooms laminés à chaud sont dégrossis en ébauches de poutres sen-

siblement en forme de H ayant une section droite symétrique par rapport à l'axe de l'âme Dans l'étape de laminage de finition de la semelle, l'aile de l'ébauche de poutre correspondant à la tête du rail est réduite dans le sens de la largeur en utilisant

une paire de cylindres horizontaux et l'aile de la poutre cor-

respondant à la semelle du rail est réduite dans le sens de l'épaisseur en utilisant un cylindre vertical, en trois passes

ou plus effectuées séparément.

Comme mentionné précédemment, le procédé de laminage de rails conforme à l'invention utilise des ébauches depoutre de forme en H comme matériau de départ -En conséquence, il est aisé de

passer du laminage de profilés en H à celui de rails, ou inverse-

ment, en changeant les cylindres de certaines cages du train de laminage Par changement des cylindres, une cage de laminage de finissage de semelle, par exemple, devient une cage universelle Li changement des cylindres est facile du fait que les cylindres convenant à la fois pour le laminage de finition de la semelle

et le laminage universel sont supportés par une structure com-

mune. L'utilisation de simples ébauches de poutres de section en H permet de réduire le nombre des passes d'ébauchage, ce qui réduit considérablement la durée de l'opération d'ébauchage et accroît la productivité du laminage de rails L'utilisation d'ébauches de poutres communes à la fois pour des profilés en H et pour

des rails permet une intégration de leurs matériaux de départ.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis

en évidence dans la suite de la description, donnée à titre

d'exemple illustratif et faite avec référence aux dessins annexés dans lesquels Les figures la et lb montrent l'agencement des cages de laminage et des passes de laminage, la première figure correspondant à un laminage de rails classique et la seconde au laminage à la fois de profilés en H et de rails conformément à l'invention; les figures 2 a et 2 b montrent en coupe la relation entre l'ébauche de poutre et le rail, la première figure correspondant au procédé classique et la seconde au procédé conforme à

l'invention; les figures 3 a et 3 b donnent les dimen-

sions de section droite de l'ébauche de poutre et du

rail, la première figure correspondant au procédé clas-

sique et la seconde au procédé conforme à l'invention; la figure 4 illustre les sections droites d'une ébauche de poutre et d'un rail conformes à l'invention, les

coupes étant dessinées l'une sur l'autre.

L'invention permet de résoudre le problème de productivité men, tionné cidessus et se posant pour le laminage universel de rails de type classique par utilisation efficace d'un laminoir continu

pour profilés en H comportant un très grand nombre de cages.

L'utilisation d'ébauches de poutres profilées en H et présentant

une section droite relativement simple permet de réaliser l'opé-

ration de dégrossissage avec seulement une cage de dégrossissage,

en éliminant les techniques opératoires difficiles En conséquen-

ce, la majeure partie du formage de rail conformément à l'inven- tion est effectuée dans:l'étape suivante de laminage universel, dans laquelle il est essentiel d'allonger les deux ailes sur la droite et sur la gauche sensiblement au même degré Le fait que les surfaces des sections de la tête et de la semelle du rail sont en gros sensiblement les mêmes permet d'allonger les deux

ailes de façon égale dans chaque passe.

En exploitant avantageusement le fait que la tête et la semelle des rails ont sensiblement la même surface de section droite,

l'invention décrit un procédé de laminage de rail ayant une sec-

tion droite asymétrique dans une série de cages universelles continues en utilisant une ébauche de poutre en forme de H ayant une section droite symétrique par rapport à l'axe de l'âme, sans s'écarter de l'impératif fondamental du laminage consistant en

ce que les parties individuelles de la pièce doivent être allon-

gées sensiblement au même taux Une des ailes-est laminée pour

constituer la tête et l'autre pour constituer la semelle.

Une caractéristique de l'invention réside dans le fait que la tête et la semelle d'un rail qui ont des formes différentes sont conformées en exerçant respectivement des réductions dans le sens de la largeur et dans le sens de l'épaisseur et en utilisant trois ou plus de trois cages de laminage à galet de semelle à la différence des procédés classiques L'ébauche de poutre en forme de H est laminée à la forme du rail en la faisant passer dans la cannelure à galet de semelle trois fois ou plus Bien que le nombre de cannelures à galet de semelle nécessaires dépende du profil et des dimensions du rail, trois cannelures

suffisent pour la plupart des rails Une autre caractéris-

31 tique est que l'on prévoit le nombre requis de cages universelles à quatre cylindres pour le forgeage de la partie supérieure de la tête de rail et pour éliminer des défauts de surface Une autre caractéristique consiste en ce qu'on effectue seulement

une passe sur chacune des cages finisseuses en continu par ap-

plication du principe de l'invention Plus spécifiquement, le laminage par galet de semelle selon l'invention est un laminage universel avec:trois cylindres dans lequel la tête et

l'âme du rail sont réduites par une paire de cylindres horizon-

taux tandis que la semelle est réduite par un cylindre vertical.

Pour faire en sorte que la tête, la semelle et l'âme d'un rail soient allongées au même taux dans chaque passe, on ne doit pas effectuer plus d'une passe dans chaque cage Celà explique pourquoi on utilise de nombreuses cages pour le laminage de finissage en continu Celà permet de laminer des rails à partir de simples ébauches de poutres profilées en H, en réduisant le processus de dégrossissage qui correspond à environ 70 % du temps total de laminage des rails, et en utilisant le même matériau de départ que dans la fabrication de profilés en H et de poutres en I. On va maintenant décrire en détail des modes de réalisation de l'invention en référence aux dessins ci-joints et en comparaison

avec un exemple des procédés classiques.

La figure la représente schématiquement un train de laminage de rails et un procédé conforme à la méthode classique La figure lb représente schématiquement un procédé et un train de laminage de rails et de profilés en H conformes à l'invention Quoique les deux procédés permettent de laminer à la fois des rails et des profilés en H, le procédé conforme à l'invention est plus simple du fait qu'il utilise la même ébauche de poutre à la fois pour obtenir des rails et des profilés en H Ainsi on a montré sur la figure lb comment un rail et un profilé en H sont réalisés

à partir du même matériau de départ.

Lors du laminage universel par le procédé classique, la semelle est laminée par un cylindre vertical et la tête est profilée par la passe réalisée par des cannelures dans une paire de cylindres horizontaux seulement au cours du processus de finissage final (sur la cage à galet de semelle B de la figure la) Avant le finissage, la pièce est soumise à plusieurs passes dans les cages universelles U 1, U 2 de la figure la, l'âme étant maintenue entre les cylindres horizontaux et la tête et la semelle entre les cylindres verticaux placés des deux côtés En conséquence, l'ébauche de poutre ressemble au rail à fabriquer en profil mais

elle a des dimensions plus grandes Pour obtenir une telle ébau-

che de poutre, la tête et la semelle ayant des largeurs diffé-

rentes doivent être profilées dans l'opération de dégrossissage

conformément au procédé classique de laminage par passes (en uti-

lisant les cages de dégrossissage BD 1, BD 2 de la figure la) Ce

procédé nécessite d'augmenter le nombre de passes de dégrossis-

sage et par conséquent d'utiliser deux cages de dégrossissage BD 1, BD 2 à la place d'une seule (BD 1) Au contraire, le procédé

conforme à l'invention nécessite seulement une passe de dégros-

sissage dans la cage dégrossisseuse BD de la figure lb, en uti-

lisant des ébauches de poutre en forme de H. Les figures 2 a et 2 b montrent comment le passage de laminage intervenant dans le laminage universel est subdivisé en trois sections La ligne X-X sépare la tête K de l'âme S tandis que la ligne Y-Y sépare la semelle f de l'âme S Une ébauche de poutre

utilisable dans le procédé classique est obtenue par agrandisse-

ment des parties individuelles K, S et f du rail désiré en des sections KOA, SOA et f OA comme indiqué sur la figure 2 a De même, une ébauche de poutre conforme à l'invention est obtenue par agrandissement des parties individuelles K, S et f en des sections KOB, SOB et f OB Dans l'ébauche de poutre antérieure, la partie supérieure de la tête est fortement agrandie tandis que ses côtés sont seulement légèrement élargis Dans l'ébauche de poutre conforme à l'invention, au contraire, les côtés de la tête sont élargis de façon plus prononcée que sa partie super rieure Dans l'ébauche de poutre pour le procédé classique, la

hauteur totale h est augmentée jusqu'à h OA de la quantité cor-

respondant au degré de réduction assuré par les passes dans la cage universelle tandis que la largeur de la tête Kb est augmentée seulement légèrement jusqu'à Kbo A Dans l'ébauche de poutre conforme à l'invention, la hauteur totale h n'est pas augmentée aussi fortement que dans l'ébauche classique mais la largeur de tête Kb est fortement augmentée jusqu'à Kbo B Un des points clés de l'invention consiste à obtenir l'ébauche de poutre en forme de H telle que représentée sur la figure 2 b La caraco téristique fondamentale de conception de la plupart des rails utilisés dans le monde consiste en ce que la tête et la semelle ont sensiblement la même surface de section droite, comme indiqué

dans le Tableau suivant.

TABLEAU 1

s=mell Puisque la tête et la semelle ont sensiblement la même surface de section droite, l'ébauche de poutre en forme de H désirée

peut être obtenue en utilisant des processus de laminage inter-

médiaire et de finissage dans lesquels la semelle est laminée par le même procédé et la tête est profilée par forgeage alterné de

ses côtés et de sa partie supérieure.

Les figures 3 a et 3 b sont des représentations schématiques qui montrent comment sont conçues les passes de laminage des ébauches de poutres Notamment les figures 3 a et 3 b montrent la relation Désignation de Tête Semelle Rapport têtet rails (kg/m) 2 2 semelle Remarques mn mm JIS ou JRS 2840 3123 0,91 Japon, lignes Shinkansen (super-express) JIS ou JRS 2750 2495 1,10 Japon, lignes ordinaires

PS 2700 -2640 1,02 U S A.

53 AS 2710 2510 1,08 Australie AS 2960 2770 1,07 Australie 136 lb RE 3314 3170 1,05 U S A. 132 lb RE 3095 2955 1,05 116 lb RE 2668 2844 0,94

entre les ébauches de poutres et les rails produits respective-

ment par le procédé classique et par le procédé conforme à l'invention Sur les deux figures, les références, a, b, c et d désignent les quatre coins de la tête du rail, les références, e, f, g et i désignent les quatre coins de la semelle du rail et la référence St désigne l'épaisseur de l'âme du rail Sur la figure 3 a, les références a OA, b OA, c OA et d OA, les reférences e OA, fo A t g OA et io A et la référence St OA désignent des parties semblables correspondantes de l'ébauche de poutre, cela étant

valable pour la figure 3 b.

Une des caractéristiques de l'opération de laminage universel de rail concerne le forgeage de la partie supérieure de tête Sur les figures 3 a et 3 b, les références Pk V, Ph et Pf V indiquent la direction dans laquelle une réduction est exercée Dans le procédé de laminage Par passage ancien, la partie supérieure de tête était forgée seulement avec application d'une légère force de frottement (dans la direction Pk V) par le glissement du collet

des cylindres entrant en contact avec les côtés de la tête.

Cependant le procédé de laminage universel maintenant appliqué forge efficacement la partie supérieure de la tête avec un taux au moins une à quatre fois supérieur par application directe d'une pression (selon la direction PKV) à l'aide du cylindre vertical Le procédé conforme à l'invention effectue également ce forgeage direct hautement efficace (dans la direction Pk V) une ou deux fois En conséquence, l'épaisseur d'aile Ft OB et Kt OB sur la figure 3 b est exprimée par

F K =K + W

t OB t OB t x = Kt x '2 (lorsqu'un forgeage direct est exercé deux fois sur la partie supérieur de la tête),

KT désignant l'épaisseur de la tête finie, Wk désignant la réduc-

tion totale d'épaisseur de la tête et ú désignant le taux moyen d'allongement. La largeur de la semelle ou de l'aile de l'ébauche de poutre Fbo est sensiblement la même que celle du rail final, c'est-à-dire que Fbo = Fb' Quoique l'épaisseur de la semelle ou de l'aile de

l'ébauche de poutre soit réduite dans chaque passe par la pres-

sion exercée directement (selon la direction Pfv) par le cylindre vertical, la largeur de l'aile augmente alors mais il se produit

un forgeage et un reprofilage dans la cage de reprofilage sui-

vante En conséquence, on peut dire en toute sécurité que la

largeur d'aile de l'ébauche de poutre reste sensiblement inchan-

gée En ce qui concerne l'épaisseur' de l'âme, on utilise le taux

moyen d'allongement de l'ébauche de poutre et celui du rail final.

En utilisant ces valeurs, on peut déterminer la plus petite sec-

tion droite de l'ébauche de poutre en forme de H qui est néces-

saire pour l'opération de laminage universel du rail.

Le problème clé intervenant dans le procédé conforme à l'inven-

tion est le formage et le forgeage de la tête de rail Quoiqu'il soit possible de réaliser l'aile avec une épaisseur égale à l'épaisseur minimale nécessaire pour la tête de rail, on s'écarte de l'objet de l'invention en éliminant le forgeage de la tête par application d'une pression directe sur celle-ci, ce qui correspond à un avantage important offert par l'opération de laminage universel de rail Une application directe de pression sur la partie supérieure de tête est également nécessaire dans la moitié du nombre total de passes, afin d'éliminer les fines "rides" qui se produisent lorsque la largeur de l'aile est réduite à la largeur désirée pour la tête de rail On va maintenant donner une explication concrète en utilisant à-titre d'exemple le rail RE 1321 b Les références correspondent à ceux utilisés sur la

figure 3 b Les caractéristiques du rail RE 1321 b sont les sui-

vantes: Largeur de la tête Kb = 74,t 68 mm Largeur de la semelle Fb = 152, 4 mm Section de la tête Ka = 3095 mm 2 Section de la semelle Fa = 2955 mm Epaisseur moyenne de la tête Kt K 768 = 41,44 -nm Epaisseur moyenne de la semelle Ft = -a = 42955 = 19,39 mm En utilisant un taux d'allongement moyen empirique de 1,19 à 1,25 (sans faire intervenir le degré de déformation dans la cage de reprofilage), la réduction moyenne de section N (sans faire intervenir le degré de déformation dans la cage de reprofilage

est comprise entre 16 et 20 %.

Lorsqu'une pression W est appliquée directement sur la partie supérieure de la tête en trois passes, l'épaisseur d'aile est exprimée par: Kt OB = Ft OB = Kt = 41,44 x 1,193 mm Dans le laminage universel, la semelle (ou aile) est réduite seulement dans une direction (Pfv) tandis que la tête est réduite dans deux directions, c'est-à-dire par le haut ou dans la direct tion Pxv et par les deux côtés ou dans la direction Ph En consé,

quence, on peut déterminer aisément le nombre de passes en calcu-

lant la réduction de la section de l'aile de la façon suivante ( N = nombre de passes): n = ( 1nv t 100 t

= ( 1 N 7) 100

lorsque N = 16,8 %, N = 7,

n = 19,5 %, N = 6.

En considérant à nouveau la figure lb, o N va décrire ci-après un train de laminage faisant intervenir six passes lequel nécessite moins d'investissement en capital La figure lb est un schéma d'un train de laminage de rails comprenant trots cages unive r-, selles à quatre cylindres U 1, U 2,U 3, trois cages à galet de semelle B 1, B 2, B 3, trois cages de reprofilage E, H 1, H 2 et

une cage de dégrossissage BD (plus une cage de reprofilage ver-

tical VE qui peut être utilisée également pour le laminage de

profilés en H).

Un bloom chauffé de section carrée ou rectangulaire est trans-

formé par laminage en une ébauche de poutre en forme de H dans la cage d'ébauchage BD, la pièce sortante arrivant dans la cage à galet de semelle B 1 La tête est réduite dans les trois cages

à galet de semelle B 1, B 2 t B 3 et dans les trois cages univer-

selles U 1, U 2, U 3 du type classique Bien que le même nombre

de cages puissent être disposées de nombreuses manières diffé-

rentes, la disposition conforme à l'invention a été décidée en ayant pour objectif d'éliminer des "rides" et de forger la tête pendant le laminage de l'ébauche de poutre en forme de H jusqu'à

la forme de rail désirée.

Dans le train de laminage représenté sur la figure lb, il est facile d'échanger les cylindres pour le laminage de rails par

des cylindres pour le laminage de profilés en H et inversement.

Lorsqu'on passe du laminage de rails au laminage de profilés en H, les cages à galets de semelle Bl, B 2 t B 3 sont changées en cages universelles simples B'1, B'2, B'3 La cage à galet de semelle comporte un cylindre vertical pour former la semelle du rail et un autre cylindre vertical pour absorber la force de réaction appliquée par le premier cylindre vertical Dans le laminage de profilés en H les deux dits cylindres verticaux sont utilisés pour former leurs ailes De même les cages à galet de tête H 1, H 2 sont changées par des cages de laminage de rives H'1, H'2 en enlevant le cylindre vertical de chaque cage Il est évident que tous les cylindres horizontaux sont remplacés par ceux intervenant dans le laminage de profilés en H Comme on peut s'en rendre compte, le changement est-limité aux cylindres

et il n'est pas nécessaire de changer les cages.

Le Tableau 2 donne les valeurs de conception de la tête et de la semelle d'un rail RE 1321 b fabriqué dans le laminoir décrit ci-dessus Le déséquilibre de section entre la tête et la semelle est éliminé dans la Dremière moitié de l'opération de laminaqe, les deux côtés étant allonqés au même taux au voisinage du pro- cessus de finissaqe intervenant dans la seconde moitié Le Tableau 3 donne une liste des valeurs de conception du même rail fabriqué par le procédé classique illustré sur la fiqure la La différence entre les deux procédés -réside dans le profilaqe de la tête de rail, comme indiqué à titre de comparaison dans le

Tableau 4.

2529480-

TABLEAU 2

BD

B 1 1 U 1

U 2 B 2 B 3 Largeur no>, m 1552,4106,5 1110,0 113,0 79,0 82,0 74,7 Réduction en lar geur Ak, mm 45,9 34,0 7,3 Epaisseur Kt 0, mm 70,0 75,0 60,0 45,0 52,0 41,0 41,4 Réduction en épais seur AW, In Tm 15,0 15,0 11,0 Surface de section 105 800 60 500 10 330 09 droite K ln 2105 800 68 10 40 360 09 Taux de réduction largeur Fb O m 152,4 24,6 152,4 ,5 152,4 ,0 152,4

19,5 -

152,4 18, O 152,4 18,0 152,4 i Epaisseur Ftc, mme70,0 52,2 j 40,5 32,0 ' 25,8 21,2 19,4 Réduction en epals-178 1, 85 62 46 20 seur A WfM 78 1,, ,,, Surface de section 10650 7930 6150 4870 3920 3210 2955 droite F Mg 2 Teaux de réduction Tête Senelle ,5 18,0 21,0 i 8,0 22,5 19,5 BD 152,4 U 1 19,6 152,4 U 2 18,0 152,4

TABLEAU 3

B Largeur b, m 82,0 82,082,082,0 82,0 74,7 Réduction en lar 7,3 geur AX, mm Epaisseur Kt O 0, mm 98,0 77,8 62,2 50,0 41,0 41,4

Réductionl en %pais-

Réductir N en ais-r 20,2 15,6 12,2 9,0 seurface de sectionm droite K Ir M 2 8040 6380 115100 4100 3360 3090 Surface de section 8040 6380 5100 4100 3360 3090 droite KO mmn 2 ,,,. I I j_ Epaisseur Fto mm 52,2 40,5 32,0 25, 8 21,2 19,4

_ _ _ _ _ _ I _ _,

Réduction en epais 11,7 8,5 6,2 4,6 1,8 seur A Wf mm Surface de section *droite Po m 2 7930 6150 4870 3920 3210 2955

_ _ _ _ _ _ j,, L,.

Taux de réduction e % 8,0 18,0 19,5 Taux de réduction e % Largeur Fb O mm ,6 152,4 22,5

TABLEAU 4

(mn Y BD B Réduction totale Présente Largeur Kbn 152,4 74,7 AK 77,7 invention Epaisseur Kt 70,0 41,4 'AWK= 28,6

O I I

Procédé Largeur Kbo 82,0 74,7 AK = 7,3 -

classique Epaisseur Kto 98,0 41,4 WK = 56,6 U 1 ,1 152,4 21,0 8,0 152,4 Mte Sonelle t

2529480 -

Comme le montre le Tableau 4, le procédé classique forme la tête

de rail principalement par une réduction dans le sens de l'épais-

seur tandis que le procédé conforme à l'invention opère essen-

tiellement par une réduction dans le sens de la largeur Le pro-

cédé selon l'invention exerce un degré considérable de réduction également dans le sens de l'épaisseur, de manière à empêcher la

formation de défauts de surface La figure 4 représente en super-

position des ébauches de poutres pour le rail RE 1321 b et un profil en H de 150 x 150 mm Il est évident que le profilé en H

de 150 x 150 mm peut également être fabriqué à partir de l'ébau-

che de poutre pour le rail RE 1321 b.

Des rails peuvent être fabriqués en utilisant un laminoir pour des profilés en H de dimensions intermédiaires non supérieures à 400 mm x 200 mm (avec un poids unitaire non supérieur à 66 kg par mètre) le poids unitaire du rail 1551 b le plus lourd étant d'environ 75 kg par mètre Les profilés en H de 400 x 200 mm et de 300 x 150 mm rentrent parmi ceux qui sont le plus souvent

demandés Récemment il s'est manifesté de plus en plus une ten-

dance à l'adaptation des laminoirs pour profilés en H de section

intermédiaire au principe du laminage continu.

En tenant compte de ce principe de base, l'invention propose un

procédé de laminage continu de rails qui convient pour un lami-

noir de profilés en H comprenant un train de laminage tel que celui de la figure lb ou bien un train semblable qui peut aussi

être utilisé pour la fabrication de rails Le paramètre essen-

tiel pour l'augmentation de la productivité d'un tel laminoir

consiste dans la réduction de la durée du laminage de dégros-

sissage.

La durée de laminage d'un rail de 100 m de longueur dans la cage

finisseuse est approximativement de 20 secondes La cage d'ébau-

chage classique BD 1 représentée sur la figure la ne convient pas pour le laminoir de la figure lb du fait que la durée de laminage dans cette cage est de 70 secondes Au contraire, la cage d'ébauchage conforme à l'invention est appropriée puisqu'elle nécessite une durée de laminage de seulement 30 secondes La durée de laminage plus courte permet de réduirela chute de température de l'acier En outre, une réduction correspondante' de la consommation d'énergie pendant le cycle de fonctionnement à vide du laminoir continu (du fait de la différence dans la durée de l'ébauchage) permet d'obtenir une très grande économie

globale d'énergie.

Comme décrit ci-dessus, l'invention permet de créer un procédé de fabrication qui consiste à utiliser une simple ébauche de poutre en forme de H pour le laminage universel d'un rail, en

améliorant ainsi notablement le rendement du processus de dégros-

sissage et en utilisant les mêmes cylindres d'ébauche que ceux qui sont utilisés également pour la fabrication de profilés en H, de poutres en I et d'autres profilés semblables sur le même laminoir. L'invention n'est pas limitée aux modes préférés de réalisation décrits ci-dessus La figure lb montre l'agencement optimal des

passes à effectuer pour la fabrication de rails ayant des dimen-

sions et des formes standard Le nombre et l'ordre des passes peuvent être modifiés en fonction de la dimension et du profil

du rail.

1 d

Claims (2)

Revendications

1 Procédé de laminage de rails à partir de blooms laminés à

chaud ayant une section droite carrée ou rectangulaire, compre-

nant les étapes de laminage d'ébauche, de laminage universel, le laminage universel étant effectué en amenant un bloom à passer dans plusieurs cages successivement en effectuant seulement une seule passe dans chaque cage, un laminage par galet de semelle, un laminage par galet de tête et un laminage de rives, procédé caractérisé en ce qu'on assure un ébauchage dudit bloom

laminé à chaud pour former une ébauche de poutre profilée sen-

siblement en H et dont la section droite est symétrique par rap-

port à l'axe de son âme, et en ce qu'on réduit, dans ledit laminage par galet de semelle, l'aile de ladite ébauche de poutre qui correspond à la tête du rail dans le sens de la largeur et l'aile de l'ébauche de poutre qui correspond à la semelle du rail dans le sens de l'épaisseur en trois passes ou plus, la réduction de l'aile de la tête étant effectuée à l'aide d'une paire de cylindres horizontaux et la

réduction de l'aile de la semelle à l'aide d'un cylindre verti-

cal.

2 Procédé selon la revendication 1,

caractérisé en ce que le laminage de rails est effectué en uti-

lisant un laminoir pour profilés en H, les cylindres des cages universelles dudit laminoir étant remplacés par des cylindres pour laminage par galet de semelle tandis que les cylindres de la partie de laminage de rives sont remplacés par des cylindres

pour laminage par galet de tête.