JPH06218423A - 熱間圧延した形材、特にレールを冷却するための方法および装置 - Google Patents

熱間圧延した形材、特にレールを冷却するための方法および装置

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JPH06218423A
JPH06218423A JP5278524A JP27852493A JPH06218423A JP H06218423 A JPH06218423 A JP H06218423A JP 5278524 A JP5278524 A JP 5278524A JP 27852493 A JP27852493 A JP 27852493A JP H06218423 A JPH06218423 A JP H06218423A
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rail
cooling
head
rolled
mixture
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JP5278524A
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Egon Sippel
エゴン・ジッペル
Meinert Meyer
マイネルト・マイヤー
Manfred Albedyhl
マンフレート・アルベディール
Friedrich Hollmann
フリードリッヒ・ホルマン
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロールスタンド内で熱間圧延され、形付けさ
れた被圧延材を冷却床上で自然な対流或いは強制的な空
気冷却により冷却する方法および装置を提供すること。 【構成】 レール1を特に頭部3を下方にして懸架状態
で冷却床を経て移送する。この方法を実施するための装
置は、冷却床2が担持部材5を備えており、この担持部
材内にレール1が頭部3を下にして懸架可能であるよう
に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロールスタンド内で熱
間圧延された形付けされた被圧延材、特にレールを冷却
床上で自然な対流或いは強制的な空気冷却により冷却す
る方法に関する。
【0002】また本発明は上記の形材、特にレールを冷
却するための方法を実施するための装置に関する。
【0003】
【従来の技術】冷却床上でレールは80℃以下の温度に
まで冷却される。この際、レールは図1に示したように
通常片側で頭部と脚部が冷却床条片上に載置される。形
材が非対称的であることから、レールの頭部および脚部
の間に異なる冷却挙動が生じる。脚部は頭部よりも迅速
に冷却され、これにより冷却されたレールが歪曲してし
まう結果を招く。この歪曲生成には或る程度までまだ熱
いレールを予備曲げすることにより対処することが可能
である。
【0004】しかし冷却してしまったレールは如何なる
場合にあっても矯正されなければならない。これは特別
に構成された矯正機械により行われる。冷却プロセスに
よって、また特に矯正プロセスによりレール内に残留応
力が生じるが、この残留応力はレールに不都合な影響を
与え、これによりレールを使用できなくする。
【0005】レールを矯正機に可能な限り『真っ直ぐ
な』状態で供給することにより、例えば上記の前湾曲処
置を行うことにより、矯正プロセスの際に生じる残留応
力を僅かな値に抑えるのがレール製造者の強い願いであ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、レールの冷却が可能な限り歪みを生じることがな
いように行われる、熱間圧延されたかつ形付けされた被
圧延材、特にレールのための冷却方法を提供し、かつこ
の方法を実施するための、この冷却のための、特に次に
矯正機により行われる矯正プロセスの際に残留応力の発
生が最小限にとどめられる装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題は冒頭に記載
した様式の方法にあって、特許請求の範囲の請求項1の
特徴部に記載の特徴によって解決される。
【0008】特許請求の範囲の請求項2から5までには
本発明による方法の他の有利な構成を記載した。上記の
本発明による装置に関する課題は、特許請求の範囲の請
求項6の特徴部に記載の特徴によって解決される。
【0009】本発明による装置の他の有利な構成は特許
請求の範囲の請求項7から11に記載した。特許請求の
範囲の請求項1の特徴部に記載の特徴により上記の課題
は、一本のレールもしくは多数本のレールを特に頭部を
下方にして懸架状態で冷却床を経て移送することによっ
て解決される。
【0010】上記の構成により自然な対流だけで熱推移
挙動が、レールが横置きの状態にある際のレールの頭部
と脚部間における約140℃の温度差がレールを懸架し
た状態では約50℃に降下される。レールの頭部と脚部
間における温度差が僅かであることからレールが歪曲す
ると言う冒頭に記載した欠点が回避され、レールは仕上
げ矯正のため矯正機に殆ど真っ直ぐな状態で導入され、
これによりレール材料内の残留応力が極めて僅かなもの
となる。
【0011】レール頭部とレール脚部間における50℃
に降下された上記の温度差は、レール頭部を適切な方法
により調量可能な冷却媒体流或いは冷却媒体から成る混
合物、特に空気/水−混合物により付加的に冷却した
際、更に著しく降下される。
【0012】本発明による他の構成によりレールをその
全長にわたって調量可能な冷却媒体流或いは冷却媒体の
混合物で冷却し、その際レール頭部とレール脚部とを異
なった強度で冷却することにより、上記冷却方法は更に
改善され、温度差がレールの断面一体にわたって更に低
減される。その際、レール頭部および/またはレール脚
部に冷却媒体或いは冷却媒体の混合物を、0,5℃/秒
〜20℃/秒の冷却速度に調節することにより作用させ
るのが有利である。本発明による冷却方法は、特に0,
5℃/秒〜20℃/秒の冷却速度に調節することによ
り、540℃〜900℃の最終圧延温度で圧延されたレ
ールにも有利に適用することが可能である。
【0013】上記の本発明による冷却方法を実施するた
めの装置の特徴とするところは、冷却床が担持部材を備
えており、この担持部材内にレールが頭部を下にして懸
架可能であるように構成されていることである。
【0014】担持部材が本質的に上方が開いているU−
字形に形成されていて、レール脚部がこのU−字形の担
持部材の脚部上に載置可能であり、かつレール頭部が下
方に向けてU−字形の切欠き部内に整向されるように構
成されているのが有利である。
【0015】本発明による装置の他の構成により担持部
材は互いに結合し合って一つチェーン−冷却床を形成し
ており、かつレールの縦軸線内で互いに間隔、特に2〜
6mの間隔をおいて設けられている。
【0016】本発明による装置の他の有利な構成によ
り、担持部材は持上げビームの傍らにおいて持上げビー
ム内に嵌込まれており、そこでレール頭部よりは幅が大
いが、レール脚部よりは小さい切欠き部を形成してお
り、従ってレールは頭部を下方向にして切欠き部内に挿
入可能であり、レール脚部は切欠き部の側方に載る。
【0017】レール頭部およびレール脚部の適切な冷却
をより良好に調節し得るようにするため、冷却媒体或い
は冷却媒体から成る混合物のためのノズル様に形成され
ていてかつ測定兼制御機構並びに混合装置列を備えた分
配部材が設けられており、この場合この分配部材は適切
に調節することによりレール頭部および/またはレール
脚部方向に整向することができる。
【0018】以下に添付した図面に図示した実施例につ
き本発明を詳しく説明する。
【0019】
【実施例】図1には冷却床2が断面図で示されている。
この図においてレール1は片側で頭部3と脚部4で冷却
床条片上に載っている。形材が非対称的であることか
ら、レール1の頭部3とレール1の脚部4との間で異な
った冷却挙動を示すであろうことが推察できる。材料配
分が異なることによるのみならず、脚部4は頭部3より
も迅速に冷却され、その結果、冷却されたレール1が歪
曲してしまう。従って続いて行われる矯正プロセスにお
いてレールは再び矯正、即ち真っ直ぐに整形されなけれ
ばならず、その際レールの材料内に残留応力が生じ、こ
の残留応力がレール成形を不都合なものにし、レールを
破棄せざるをえなくする。
【0020】上記の欠点は本発明により、熱間圧延され
たレールのための新しい冷却技術および冷却床の新しい
構成により、レールを特に頭部3を下方にして懸架状態
で冷却床を経て移送することにより回避される。この目
的で冷却床2は担持体5を備えており、この担持体内に
レール1が頭を下にして懸架可能である。
【0021】図2には、チェーン−冷却床8が図示され
ている。このチェーン−冷却床にあっては担持部材5は
互いに結合されていて、レール1の縦軸線内で互いに間
隔をおいて、特に2〜6mの間隔をおいてレール長手方
向に設けられている。これらの担持部材5は本質的にU
−字形に形成されており、上方が開いている。U−字形
の担持部材の脚部6上にはレール脚部4が載ることが可
能であり、従ってレール頭部3は整向されて下方向を向
いてU−字形の切欠き部7内に挿入される。
【0022】図3は図1における切断線Aに沿った断面
を示しており、この図においてU−字形の担持部材5は
互いに結合し合って一つのチェーンを成している。これ
らの担持部材5の脚部6はその際レール脚部4の形状に
適合されており、その際レール脚部は一方の側で段差部
18に対して当接しており、これによりレールはU−字
形の担持部材の中心に整向される。
【0023】上記の構成に対して図4には持上げビーム
−冷却床9が図示されている。このビーム−冷却床にあ
っては担持部材5は、持上げビーム11内に切欠き部1
0が形成されることにより、この切欠き部10内にレー
ル1が本発明により頭部3を下方にして懸架された状態
で冷却床2を経て移送されるように構成されている。従
って担持部材を形成している切欠き部10は、これがレ
ール頭部3よりも幅広く、しかしレール脚部4よりも小
さい寸法であるように構成されている。これによりレー
ル脚部は切欠き部10の側方で持上げビーム11上に載
置可能となる。レール1自体はクレーン12により持上
げビーム11内の担持部材5(切欠き部10)内に挿入
される。
【0024】冷却媒体(O2 )或いは冷却媒体混合物
(H2 OとO2 )のための、ノズル様に形成されていて
かつ測定兼制御機構(温度感知器/制御弁14,15)
並びに混合装置列16とを備えている分配部材13が設
けられており、これらの分配部材は適切な調節によりレ
ール頭部および/またはレール脚部4方向に整向可能で
ある。この構成により、レール頭部を適切な調節により
付加的に冷却可能である。これによりレールがその全長
にわたって、しかもレール頭部とレール脚部とにおいて
異なった強度で、調量可能な冷却媒体或いは冷却媒体混
合物で冷却される。冷却媒体の量が適切に調量されるこ
とにより、レール頭部3および/またはレール脚部4に
冷却媒体が、0,5℃/秒〜20℃/秒の冷却速度が達
せられるように、作用される。これは特にロールスタン
ドおいて540℃〜900℃の最終圧延温度で圧延され
たレールに対し適用される。
【0025】図5は従来の技術におけるように冷却床上
に横置きされたレール(図1)の、900℃の最終圧延
温度を適用して圧延し自然な対流状態において冷却した
際のこのレールにおける冷却挙動を、温度−/時間−ダ
イヤグラムで示した。レール頭部(線3)とレール脚部
(線1)間で約140℃の大きな温度差が目立ち、この
温度差は上記のような欠点を招く。
【0026】図6は本発明による冷却方法を、レールを
同様に900℃の最終圧延温度で圧延し、自然な対流に
おける状態で、頭部を下方にして懸架して冷却床を経て
移送した際の冷却挙動を温度−/時間−ダイヤグラムで
示されている。レール頭部(線3)とレール脚部(線
1)間の温度差は約50℃に過ぎなかった。
【0027】
【発明の効果】ロールスタンド内で熱間圧延されたレー
ルの上記の冷却方法および相応して構成された冷却床に
より、冷却の際異なる熱的な応力によるレールの歪曲生
成が回避される程度にレール頭部とレール脚部間の温度
差が低減される。これにより、レールが殆ど歪み無く引
続き行われる矯正機内での矯正プロセスに導入すること
が可能となり、しかもこの矯正機内ではほんの僅かな矯
正工程を必要とするに過ぎない。これにより一方ではレ
ール材料内の残留応力が著しく僅かとなり、他方では矯
正機の構造が小型化される。何故ならレールに僅かな矯
正力を作用させるだけで十分であるからである。本発明
により冒頭に記載した課題が理想的な方法で解決され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】冷却床上に横置きされたレールの図である。
【図2】レールのための担持部材を備えたチェーン−冷
却床の図である。
【図3】図2の部分Aの拡大図である。
【図4】クレーンによる持上げビーム内へのレールの懸
架のための切欠き部を備えた持上げビーム−冷却床の図
である。
【図5】温度−/時間−ダイヤグラムで示した、図1に
よる横置きされたレールに関する冷却挙動を示す表であ
る。
【図6】温度−/時間−ダイヤグラムで示した、図3に
よる懸架したレールに関する冷却挙動を示す表である。
【符号の説明】
1 レール 2 冷却床 3 レール頭部 4 レール脚部 5 担持部材 6 脚部 7 切欠き部 8 チェーン−冷却床 9 持上げビーム−冷却床 10 持上げビーム−切欠き部 11 持上げビーム 12 クレーン装置 13 分配部材 14,15 測定兼制御機構 16 混合装置列 17 遮断弁 18 段差部 19 チェーン−ホイール 20 ウエッブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート・アルベディール ドイツ連邦共和国、メットマン、ファイル ヒエンヴエーク、14 (72)発明者 フリードリッヒ・ホルマン ドイツ連邦共和国、グレフェンブロイヒ、 ミユンフラーター・シユトラーセ、9

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項01】 ロールスタンド内で熱間圧延され、形
    付けされた被圧延材、特にレール(1)を冷却床(2)
    上で自然な対流或いは強制的な空気冷却により冷却する
    方法において、レール(1)を特に頭部(3)を下方に
    して懸架状態で冷却床を経て移送することを特徴とする
    ロールスタンド内で熱間圧延された形材、特にレールを
    冷却するための方法。
  2. 【請求項02】 頭部(3)を付加的に調量可能な媒体
    流或いは冷却材から成る混合物、特に空気或いは空気/
    水−混合物で冷却することを特徴とする請求項1に記載
    の方法。
  3. 【請求項03】 レール(1)をその全長にわたって調
    量可能な媒体流或いは冷却媒体から成る混合物で冷却
    し、その際頭部(3)とレール脚部(4)を異なる強さ
    で冷却することを特徴とする請求項1或いは2に記載の
    方法。
  4. 【請求項04】 レール頭部(3)および/またはレー
    ル脚部(4)に冷却媒体或いは冷却媒体から成る混合物
    を、0,5℃/秒〜20℃/秒の冷却速度の調節範囲を
    もって作用させることを特徴とする請求項1から3まで
    のいずれか一つに記載の方法。
  5. 【請求項05】 0,5℃/秒〜20℃/秒の冷却速度
    の調量可能性を540℃〜900℃の最終圧延温度で圧
    延されたレールに適用することを特徴とする請求項1か
    ら3までのいずれか一つに記載の方法。
  6. 【請求項06】 ロールスタンド内で熱間圧延された形
    付けされた被圧延材を冷却床(2)上で自然な対流或い
    は強制的な空気冷却により冷却する装置において、冷却
    床(2)が担持部材(5)を備えており、この担持部材
    内にレール(1)が頭部(3)を下にして懸架可能であ
    るように構成されていることを特徴とするロールスタン
    ド内で熱間圧延された形材、特にレールを冷却するため
    の装置。
  7. 【請求項07】 担持部材(5)が本質的に上方が開い
    ているU−字形の形状を有しており、この担持部材のU
    −字形の脚部上にレール脚部(4)が載置可能でありか
    つレール頭部(3)が下方向へとU−字形の切欠き部
    (7)内に整向可能であるように構成されていることを
    特徴とする請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項08】 担持部材(5)が互いに結合し合って
    一つのチェーン−冷却床(8)を形成しており、かつレ
    ール(1)の縦軸線で互いに間隔、特に2〜6mの間隔
    をおいて設けられていることを特徴とする請求項6或い
    は7に記載の装置。
  9. 【請求項09】 担持部材(5)が持上げ−冷却床
    (9)の傍らにおいて持上げビーム(11)内に係入し
    ており、そこでレール頭部(3)よりも幅広いが、レー
    ル脚部(4)よりも小さい切欠き部(10)を形成して
    いることを特徴とする請求項6から8までのいずれか一
    つに記載の装置。
  10. 【請求項10】 レール(1)がその頭部(3)を下に
    してクレーン装置(12)により持上げビーム(11)
    内の切欠き部(10)内に挿入可能であるように構成さ
    れていることを特徴とする請求項9に記載の装置。
  11. 【請求項11】 冷却媒体或いは冷却媒体から成る混合
    物のための、ノズル様に形成されていて、測定兼制御機
    構(14,15)並びに混合装置列(16)とを備えた
    分配部材(13)が設けられており、この分配部材がレ
    ール頭部(3)および/またはレール脚部(4)の方向
    に適切に調節して整向可能であることを特徴とする請求
    項6から10までのいずれか一つに記載の装置。
JP5278524A 1992-11-11 1993-11-08 熱間圧延した形材、特にレールを冷却するための方法および装置 Pending JPH06218423A (ja)

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