RU2509615C1 - Method of rerolling of rails - Google Patents
Method of rerolling of rails Download PDFInfo
- Publication number
- RU2509615C1 RU2509615C1 RU2013102745/02A RU2013102745A RU2509615C1 RU 2509615 C1 RU2509615 C1 RU 2509615C1 RU 2013102745/02 A RU2013102745/02 A RU 2013102745/02A RU 2013102745 A RU2013102745 A RU 2013102745A RU 2509615 C1 RU2509615 C1 RU 2509615C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rail
- rails
- heating
- rolling
- rolls
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения стальных сортовых и фасонных профилей путем переработки прокаткой железнодорожных рельсов, выведенных из эксплуатации.The invention relates to rolling production and can be used to obtain steel sections and shaped profiles by processing rolling railway rails decommissioned.
Известны способы переработки стальных железнодорожных рельсов, включающие их нагрев и последующую многопроходную прокатку в валках с калибрами в сортовые профили [1, 2].Known methods for the processing of steel railroad rails, including their heating and subsequent multi-pass rolling in rolls with calibres in long sections [1, 2].
Недостатки указанных способов состоят в том, что в процессе прокатки на профилях образуются дефекты типа «закат», «складка», «лампас» и др. По этой причине упомянутые способы не нашли промышленного применения.The disadvantages of these methods are that during the rolling process, profiles such as “sunset”, “crease”, “lampas”, etc. are formed on the profiles. For this reason, the above methods did not find industrial application.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ перекатки рельсов в профиль в виде полосы, включающий их нагрев до температуры 2100°F (то есть до 1149°С), и многопроходное обжатие в валках с калибрами за два этапа, вначале путем преимущественного обжатия головки и подошвы рельса, а затем и с обжатием шейки рельса [3].The closest analogue to the present invention is a method of rolling the rails into a strip-shaped profile, including heating them to a temperature of 2100 ° F (i.e., to 1149 ° C), and multi-pass compression in rolls with calibers in two stages, first by predominantly compressing the head and rail sole, and then with compression of the rail neck [3].
Недостаток известного способа состоит в том, что многопроходное обжатие производят с последовательным уменьшением площади поперечного сечения полосы в каждом из проходов. Это сужает сортамент прокатываемых профилей, так как не позволяет получать профили с увеличенной площадью поперечного сечения.The disadvantage of this method is that multi-pass compression is performed with a sequential reduction in the cross-sectional area of the strip in each of the passages. This narrows the range of rolled profiles, since it does not allow to obtain profiles with an increased cross-sectional area.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в расширении сортамента профилей в сторону увеличения площади поперечного сечения.The technical problem solved by the invention is to expand the range of profiles in the direction of increasing the cross-sectional area.
Для решения поставленной технической задачи в известном способе перекатки рельсов, включающем их нагрев и последующее многопроходное обжатие в валках с калибрами, согласно изобретению рельс вначале нагревают до температуры 950-1150°С, затем подвергают локальному подогреву до температуры 1250-1290°С в местах сопряжения головки и подошвы рельса с шейкой в проходной тоннельной печи с газовыми горелками, после чего производят осадку рельса по высоте на 10-30% путем прокатки в валках диаметром 700-900 мм.To solve the technical problem in the known method of rolling the rails, including heating and subsequent multi-pass reduction in rolls with calibers, according to the invention, the rail is first heated to a temperature of 950-1150 ° C, then subjected to local heating to a temperature of 1250-1290 ° C at the interface the heads and soles of a rail with a neck in a continuous tunnel furnace with gas burners, after which the rail is sedimented by 10-30% in height by rolling in rolls with a diameter of 700-900 mm.
На фигуре 1 представлена схема расположения рельса и горелок в проходной печи подогрева; здесь 1 - рельс; 2 - приводные транспортирующие ролики; 3 - газовые горелки подогрева мест сопряжений шейки с головкой и подошвой рельса; 4 - дополнительные газовые горелки подогрева шейки рельса.The figure 1 presents the layout of the rail and burners in the continuous heating furnace; here 1 is a rail; 2 - drive conveyor rollers; 3 - gas burners for heating the joints of the neck with the head and sole of the rail; 4 - additional gas burners for heating the neck of the rail.
На фигуре 2 изображена последовательность изменения поперечного сечения рельса по проходам, обозначенным римскими цифрами, при его прокатке.The figure 2 shows the sequence of changes in the cross section of the rail along the passages indicated by Roman numerals during its rolling.
Сущность изобретения состоит в следующем. Дополнительный локальный подогрев в местах сопряжения головки и подошвы (фиг.1) с шейкой рельса 1 рядами горелок 3 до температуры 1250-1290°С приводит к местному уменьшению сопротивления деформации рельсовой стали. Благодаря этому при осадке рельса по высоте на 10-30% путем прокатки в валках диаметром 700-900 мм имеет место локальное деформирование, сосредоточенное преимущественно на наиболее нагретых участках его сечения, что сопровождается образованием выпуклостей по местам сопряжения шейки с головкой и подошвой, а также утолщением шейки, особенно в случае ее дополнительного подогрева дополнительными горелками 4. Осадка рельса, производимая в валках при предложенном градиентном нагреве его поперечного сечения, исключает потерю устойчивости и изгиб шейки, которые имели бы место при равномерном нагреве рельса по известному способу [3].The invention consists in the following. Additional local heating at the interface between the head and the sole (Fig. 1) with the neck of the
Дополнительный локальный подогрев средней части шейки до температуры 1200-1250°С в варианте реализации способа способствует стабилизации процесса прокатки, благодаря чему можно дополнительно расширить сортамент прокатываемых профилей в сторону увеличения площади их поперечного сечения на 5-10%.Additional local heating of the middle part of the neck to a temperature of 1200-1250 ° C in the embodiment of the method helps to stabilize the rolling process, so you can further expand the range of rolled profiles in the direction of increasing their cross-sectional area by 5-10%.
Экспериментально установлено, что при первоначальном равномерном нагреве рельса до температуры ниже 950°С возрастает сопротивление металла деформации, а также из-за самопроизвольного охлаждения рельсовой заготовки в процессе прокатки не обеспечивается требуемая для получения заданных механических свойств среднемассовая температура конца прокатки сортовых профилей. Увеличение температуры нагрева рельса более 1150°С приводит к потере устойчивости шейки при осадке рельса, образованию складок окисленных на воздухе поверхностей (дефект «закат»), что недопустимо.It was experimentally established that upon initial uniform heating of the rail to a temperature below 950 ° C, the resistance of the metal to deformation increases, and also due to spontaneous cooling of the rail billet during the rolling process, the mass-average temperature required to obtain the desired mechanical properties of the end of the rolling of long sections is not provided. An increase in the heating temperature of the rail over 1150 ° C leads to a loss of neck stability during rail upsetting, the formation of folds of surfaces oxidized in air (“sunset” defect), which is unacceptable.
Локальный подогрев до температуры ниже 1250°С не исключает изгиба шейки рельса из-за потери устойчивости и образования дефекта в виде складок. Увеличение температуры подогрева сверх 1290°С ведет к окислению границ зерен рельсовой стали, их ослаблению, разрывам и нарушениям сплошности в процессе прокатки.Local heating to a temperature below 1250 ° C does not exclude bending of the rail neck due to loss of stability and the formation of a defect in the form of folds. An increase in the heating temperature in excess of 1290 ° C leads to oxidation of the grain boundaries of the rail steel, their weakening, ruptures and discontinuities in the rolling process.
Осадка рельса по высоте менее чем на 10% неэффективна, так как не обеспечивает увеличения площади поперечного сечения сортовых и фасонных профилей. Осадка по высоте более 30% приводит к потере устойчивости шейки рельса, ее изгибу с образованием складок и закатов, что недопустимо.Sediment rail height less than 10% is ineffective, as it does not increase the cross-sectional area of long and shaped profiles. Precipitation in height of more than 30% leads to a loss of stability of the rail neck, its bending with the formation of folds and sunsets, which is unacceptable.
При использовании валков диаметром менее 700 мм ухудшаются условия захвата железнодорожного рельса при его осадке на 10-30%. Увеличение диаметра валков более 900 мм приводит к увеличению длины очага деформации и подстуживанию контактных поверхностей рельса, что приводит к образованию дефектов при прокатке.When using rolls with a diameter of less than 700 mm, the conditions for the capture of a railway rail with its draft by 10-30% are worsened. An increase in the diameter of the rolls of more than 900 mm leads to an increase in the length of the deformation zone and undermining of the contact surfaces of the rail, which leads to the formation of defects during rolling.
Примеры реализации способаMethod implementation examples
Выведенный из эксплуатации по износу железнодорожный рельс типа Р65 с высотой Н0=180 мм, толщиной шейки В0=18 мм (Фиг.2) загружают в методическую печь с шагающим подом и производят нагрев до температуры Тa=1000°С в безокислительной атмосфере газа СО. После обрезки концевых участков с отверстиями под болты, нагретый рельс 1 подают в проходную печь туннельного типа (Фиг.1). При транспортировании рельса 1 по приводным роликам 2 осуществляют его локальный подогрев с помощью двух рядов газовых горелок 3 до температуры Тп=1270°С в местах сопряжения головки и подошвы рельса 1 с шейкой. Одновременно с этим с помощью дополнительных газовых горелок 4 (обозначенных пунктирными линиями на Фиг.1), также установленных в ряд, подогревают среднюю часть шейки рельса 1 до температуры Тш=1225°С.Decommissioned railroad wear type P65 rail with a height of H 0 = 180 mm, neck thickness B 0 = 18 mm (Figure 2) is loaded into a walking hearth furnace and heated to a temperature of T a = 1000 ° C in an oxidizing atmosphere CO gas. After trimming the end sections with bolt holes, the heated
После выхода из проходной печи рельс 1 (профиль I на фиг.2) задают в черновую вертикальную клеть дуо с диаметром бочек валков D1=800 мм, где производят осадку на 36 мм по высоте, что составляет ε=20% от его исходной высоты Н0=180 мм, с формированием профиля II высотой H1. Благодаря тому что рельс предварительно был нагрет с градиентом температур по сечению, его деформация локализуется на участках, имеющих более высокую температуру и низкую прочность. Поэтому после осадки (профиль II на фиг.2) на вогнутых участках сопряжения шейки с подошвой и шейки с головкой формируются утолщения в виде наплывов металла.After exiting the feed furnace, rail 1 (profile I in FIG. 2) is set into a vertical vertical cage duo with a diameter of roll barrels D 1 = 800 mm, where precipitation is 36 mm in height, which is ε = 20% of its original height H 0 = 180 mm, with the formation of profile II with a height of H 1 . Due to the fact that the rail was previously heated with a temperature gradient over the cross section, its deformation is localized in areas with a higher temperature and lower strength. Therefore, after upsetting (profile II in figure 2), concavities of the mating neck with the sole and neck with the head are formed thickenings in the form of sagging metal.
При этом нагретая дополнительными горелками 4 шейка рельса 1 в результате осадки становится толще и приобретает выпуклость боковых стенок. Обжатие рельса 1 при его осадке происходит без изменения площади поперечного сечения.In this case, the neck of the
После осадки полосу обжимают в горизонтальных валках сортопрокатного стана (профиль III на фиг.2), затем вновь в горизонтальных валках (профиль IV), где осуществляют обжатие концевых выпуклостей, сформированных в предыдущих проходах.After upsetting, the strip is crimped in the horizontal rolls of the section rolling mill (profile III in FIG. 2), then again in the horizontal rolls (profile IV), where the end bulges formed in the previous passes are compressed.
Чистовую прокатку профилей осуществляют с использованием стандартной системы калибров «овал-круг», показанной частично на фиг.2 (профили V-VII) в круглый сортовой профиль максимального диаметра Dmax=90 мм.Finish rolling of the profiles is carried out using the standard oval-circle caliber system, partially shown in FIG. 2 (profiles V-VII) into a round long section profile of maximum diameter D max = 90 mm.
Благодаря предварительной осадке рельса по высоте, нагретого с заданным распределением температуры, достигается увеличение площади поперечного сечения полученного сортового проката. Использование нагрева в печи с безокислительной атмосферой предотвращает образование окалины, и, как следствие, уменьшение площади поперечного сечения рельса.Thanks to the preliminary draft of the rail in height, heated with a given temperature distribution, an increase in the cross-sectional area of the obtained long products is achieved. The use of heating in a furnace with an oxidizing atmosphere prevents the formation of scale, and, as a result, reduces the cross-sectional area of the rail.
Варианты реализации предложенного способа и показатели их эффективности представлены в таблице.Implementation options of the proposed method and indicators of their effectiveness are presented in the table.
Таблица.Table.
Режимы перекатки рельсов типа Р65 и максимальный диаметр круглых профилейModes of rolling rails type P65 and the maximum diameter of round profiles
Из данных, приведенных в таблице, следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается получение круглого профильного проката с наибольшей площадью поперечного сечения при максимальном диаметре Dmax=90 мм. Полученный перекаткой рельсов качественный стальной сортовой прокат не имеет дефектов в виде складок, закатов, лампасов.From the data given in the table, it follows that when implementing the proposed method (options No. 2-4), a round profile rolled product with the largest cross-sectional area with a maximum diameter of D max = 90 mm is obtained. The high-quality rolled steel obtained by rolling the rails does not have defects in the form of folds, sunsets, stripes.
При запредельных значениях заявленных параметров (варианты №1 и №5), а также реализации ближайшего аналога (вариант №6) площадь поперечного сечения и максимальный диаметр качественных круглых профилей уменьшается.With prohibitive values of the declared parameters (options No. 1 and No. 5), as well as the implementation of the closest analogue (option No. 6), the cross-sectional area and the maximum diameter of high-quality round profiles are reduced.
Технико-экономические преимущества предложенного изобретения состоят в том, что первоначальный общий нагрев рельса вначале до температуры 950-1150°С и последующий подогрев до 1250-1290°С мест сопряжений головки и подошвы рельса с шейкой по всей его длине позволяет осуществить осадку рельса по высоте на 10-30% путем прокатки в валках диаметром 700-900 мм. При этом достигается утолщение поперечного профиля в местах подогрева. Дополнительный подогрев средней части шейки до температуры 1200-1250°С позволяет полностью исключить потерю устойчивости (изгибы) шейки рельса при осадке и придать ей утолщенную форму, наиболее благоприятную для последующей прокатки профилей заданной формы при обеспечении максимально возможной площади поперечного сечения. Нагрев рельсов в безокислительной атмосфере исключает окалинообразование и связанные с ним уменьшение поперечного сечения исходного рельса и потерю массы стали.The technical and economic advantages of the proposed invention are that the initial general heating of the rail initially to a temperature of 950-1150 ° C and subsequent heating to 1250-1290 ° C of the interface between the head and the bottom of the rail and the neck along its entire length allows the rail to settle up in height 10-30% by rolling in rolls with a diameter of 700-900 mm. In this case, a thickening of the transverse profile is achieved in the places of heating. Additional heating of the middle part of the neck to a temperature of 1200-1250 ° C allows you to completely eliminate the loss of stability (bends) of the rail neck during draft and give it a thickened shape that is most favorable for the subsequent rolling of profiles of a given shape while ensuring the maximum possible cross-sectional area. Heating the rails in an oxidizing atmosphere eliminates scale formation and the associated reduction in the cross section of the original rail and the loss of mass of steel.
В качестве базового объекта принят известный способ [3]. Использование предложенного способа обеспечит увеличение рентабельности перекатки рельсов в сортовой прокат на 10-15%.As the base object adopted the known method [3]. Using the proposed method will increase the profitability of rolling the rails into long products by 10-15%.
Литературные источникиLiterary sources
1. Патент США №1086789, МПК В21В 1/08, 1914 г.1. US Patent No. 1086789, IPC
2. Патент США №4123927, МПК В21В 1/08, 1978 г.2. US Patent No. 4123927, IPC
3. Патент США №4982591, МПК В21В 1/08, 1991 г.3. US patent No. 4982591, IPC
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013102745/02A RU2509615C1 (en) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | Method of rerolling of rails |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013102745/02A RU2509615C1 (en) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | Method of rerolling of rails |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2509615C1 true RU2509615C1 (en) | 2014-03-20 |
Family
ID=50279615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013102745/02A RU2509615C1 (en) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | Method of rerolling of rails |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2509615C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2678722C1 (en) * | 2018-08-09 | 2019-01-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные металлургические технологии" (ООО "ИНМЕТ") | Method for producing a shaped building profile and unit therefor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4123927A (en) * | 1976-07-14 | 1978-11-07 | Friedrich Kocks Gmbh & Co. | Rolling mill |
US4982591A (en) * | 1988-12-20 | 1991-01-08 | W. Silver, Inc. | Rail recycle process |
RU2208483C2 (en) * | 2001-09-17 | 2003-07-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method for making rolled bars |
RU2429090C1 (en) * | 2010-04-12 | 2011-09-20 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК") | Procedure for rail rolling |
-
2013
- 2013-01-22 RU RU2013102745/02A patent/RU2509615C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4123927A (en) * | 1976-07-14 | 1978-11-07 | Friedrich Kocks Gmbh & Co. | Rolling mill |
US4982591A (en) * | 1988-12-20 | 1991-01-08 | W. Silver, Inc. | Rail recycle process |
RU2208483C2 (en) * | 2001-09-17 | 2003-07-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method for making rolled bars |
RU2429090C1 (en) * | 2010-04-12 | 2011-09-20 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК") | Procedure for rail rolling |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2678722C1 (en) * | 2018-08-09 | 2019-01-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные металлургические технологии" (ООО "ИНМЕТ") | Method for producing a shaped building profile and unit therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110191768B (en) | Method for manufacturing steel sheet pile | |
CN112474794A (en) | Cap-shaped steel rolling method and cap-shaped steel | |
JP4091910B2 (en) | Rail manufacturing method and manufacturing equipment | |
RU2509615C1 (en) | Method of rerolling of rails | |
CN106269864A (en) | Method for improving hot rolling stability of thin container plate | |
US20210370369A1 (en) | Method for producing hat-shaped steel sheet pile | |
RU2571029C1 (en) | Production method of high-stiffness tongue-and-groove section | |
RU2511201C1 (en) | Method of rails rolling | |
RU2570712C1 (en) | Strip hot rolling from low-alloy steel | |
RU2343015C1 (en) | Method for section bar rolling | |
CN115243805A (en) | Method for producing a metal beam having a hood-shaped cross section | |
RU2490079C2 (en) | Roll pass design system | |
RU2445179C2 (en) | Method of hot rolling of strips with one-side corrugation | |
RU2465079C1 (en) | Method of rolling steel sectional bars | |
JP2009006361A (en) | Hot-rolling method | |
RU2409430C1 (en) | Method of rolling rails from stainless steel | |
RU2405637C1 (en) | Method of rolling | |
RU2333050C1 (en) | Method of rolling dissymetric two-head rail joint bars | |
RU2482930C1 (en) | Method of making strips with one-side lenticular corrugation | |
RU2306989C2 (en) | Rolled reinforcement producing method | |
RU2595082C1 (en) | Method of rolling rails | |
RU2257970C1 (en) | Process for rolling strip with round thickened portions in its edges | |
RU2491139C1 (en) | Method of producing structural shapes | |
RU2785426C1 (en) | Method for rolling an angular asymmetric profile | |
GB2573654A (en) | Steel profile and method of processing steel |