[12]发明专利申请公布说明书
[21]申请号200910303989.2
[51]Int.CI.
B21B 37/78 (2006.01)B21D 3/02 (2006.01)
[43]公开日2009年11月18日[22]申请日2009.07.03[21]申请号200910303989.2
[71]申请人攀枝花新钢钒股份有限公司
地址617067四川省攀枝花市东区向阳村新钢钒
技质部[72]发明人陶功明 赵云 王彦中 刘剑 李光跃 郭
华 程铖
[11]公开号CN 101579696A
[74]专利代理机构成都虹桥专利事务所
代理人刘世平
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页
[54]发明名称
改善钢轨矫直盲区的方法
[57]摘要
本发明公开了一种能够有效改善钢轨矫直盲区的方法，避免将矫直盲区切除造成生产浪费。该方法的特点是对矫直后的钢轨进行冷轧从而降低钢轨矫直盲区的轨高。本发明针对钢轨矫直盲区与矫直区的轨高差异，在钢轨矫直后增加了冷轧这一道工序来降低钢轨矫直盲区的轨高，从而有效改善甚至消除矫直盲区带来的轨高变化，同时对钢轨轨高的通长波动也能起到纠正的作用，使钢轨矫直盲区的规格尺寸和平直度达到矫直区的水平，而且钢轨矫直盲区的残余应力、断裂韧性等指标也完全与矫直区相当甚至优于矫直区。该方法在现有的工艺步骤上进行简单的改进，有效解决了钢轨生产领域长期存在的因矫直盲区所造成成材率损失高的问题。
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权 利 要 求 书
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1.改善钢轨矫直盲区的方法，其特征是：对矫直后的钢轨进行冷轧从而降低钢轨矫直盲区的轨高。
2.如权利要求1所述的改善钢轨矫直盲区的方法，其特征是：冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量由钢轨矫直盲区与矫直区的轨高差确定。 3.如权利要求2所述的改善钢轨矫直盲区的方法，其特征是：冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量≤2毫米。
4.如权利要求3所述的改善钢轨矫直盲区的方法，其特征是：冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量≤1毫米。
5.如权利要求4所述的改善钢轨矫直盲区的方法，其特征是：冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量为0.4～0.6毫米。
6.如权利要求2所述的改善钢轨矫直盲区的方法，其特征是：矫直后先将钢轨送入检测中心(2)进行检测，通过检测中心(2)测出钢轨矫直盲区与矫直区的轨高差，然后再将钢轨送入冷轧设备(3)进行轧制。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的改善钢轨矫直盲区的方法，其特征是：采用定径机作为冷轧设备(3)对钢轨进行冷轧。
8.如权利要求7所述的改善钢轨矫直盲区的方法，其特征是：冷轧时定径机中上下轧辊的直径和转速大小一致。
9.如权利要求7所述的改善钢轨矫直盲区的方法，其特征是：所述定径机的轧辊直径为400～600毫米。
10.如权利要求7所述的改善钢轨矫直盲区的方法，其特征是：所述定径机的轧辊材质为高铬合金铸铁。
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说 明 书
改善钢轨矫直盲区的方法
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技术领域
本发明涉及钢轨的制造方法，具体涉及在钢轨的制造过程中改善钢轨矫直盲区的方法。背景技术
钢轨轧制成型后还要进行矫直。受现有矫直技术的限制，无论对矫直机的节距如何调整，矫直后钢轨的两端始终存在矫直盲区。钢轨的矫直盲区比钢轨矫直区轨高高出0.4～0.6毫米，轨腰宽出0.2毫米左右，底宽宽出0.1毫米左右，因此钢轨矫直盲区的存在不仅导致钢轨规格不合，而且严重影响钢轨两端的平直度。目前改善钢轨矫直盲区的办法只有减小矫直机节距一种方式。但过分减小节距会影响矫直效果，因此用这种方式来改善钢轨矫直盲区得不偿失。现实生产中只能选择对钢轨的矫直盲区进行切除。目前因对钢轨矫直盲区的切除所造成的成材率损失达到了3％左右，如年产100万吨钢轨需切废3万吨，经济损失达1.5亿元以上。
综上所述，钢轨存在矫直盲区的问题带来了严重的生产浪费，虽然这个问题一直存在，但始终没有有效的解决方案。发明内容
本发明所解决的技术问题是：提供一种能够有效改善钢轨矫直盲区的方法，避免将矫直盲区切除造成生产浪费。
解决上述技术问题的技术方案是对矫直后的钢轨进行冷轧从而降低钢轨矫直盲区的轨高。
在上述方案的基础上，为了完全消除矫直盲区带来的轨高变化，冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量由钢轨矫直盲区与矫直区的轨高差确定。
本发明的有益效果是：本发明针对钢轨矫直盲区与矫直区的轨高差异，在钢轨矫直后增加了冷轧这一道工序来降低钢轨矫直盲区的轨高，从而有效改善甚至消除矫直盲区带来的轨高变化，同时对钢轨轨高的通长波动也能起到纠正的作用。试验表明，采用本发明的方法可使钢轨矫直盲区的规格尺寸和平直度达到矫直区的水平。而且钢轨矫直盲区的残余应力、断裂韧性等指标也完全与矫直区相当甚至优于矫直区，使钢轨完全满足使用要求。该方法在现有的工艺步骤上进行简单的改进，其成本相对于矫直盲区的切除大为降低，有效解决了钢轨生产领域长期存在的因矫直盲区所造成成材率损失高的问题。
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附图说明
图1为实施本发明方法的设备组成示意图。 图中标记为：矫直机1、检测中心2、冷轧设备3。 具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的说明。
本发明改善钢轨矫直盲区的方法是对矫直后的钢轨进行冷轧从而降低钢轨矫直盲区的轨高。轨高差异是矫直盲区带来的主要问题，是决定钢轨精度及平直度的主要因素。本发明针对钢轨矫直盲区与矫直区的轨高差异，提出在矫直后增加对钢轨进行冷轧的工序，通过该冷轧工序使钢轨矫直盲区的轨高降低，从而有效改善甚至消除矫直盲区带来的轨高变化，同时对钢轨轨高的通长波动也能起到纠正的作用，使矫直盲区的规格尺寸和平直度达到矫直区的水平。
不仅如此，采用上述对矫直后的钢轨进行冷轧降低钢轨矫直盲区的轨高的方案，对钢轨的性能指标也会带来出乎意料的效果。冷轧通过连续冷变形会造成轧件韧性指标会下降，但由于冷轧与钢轨矫直相比，冷轧对钢轨韧性指标的影响反而小于矫直，而本发明对矫直后的钢轨进行冷轧实际上主要就是对钢轨的矫直盲区进行轧制，因此只要将冷轧变形量控制在合理的范围，钢轨的矫直盲区在冷轧后的残余应力、断裂韧性等指标完甚至还会优于矫直区，因此冷轧后钢轨的整体性能不仅没有下降，反而有所提高，使钢轨完全满足使用要求。 在上述方案的基础上，为了完全消除矫直盲区带来的轨高变化，冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量由钢轨矫直盲区与矫直区的轨高差确定。也就是说，冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量与钢轨矫直盲区与矫直区的轨高差基本一致，从而使钢轨轨头面沿钢轨长度方向保持平整光滑，满足钢轨在高速线路上的使用要求。
冷轧时钢轨过度变形会造成残余应力等力学性能变差。试验表明，当冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量为2毫米时，钢轨的力学性能接近上限值。因此为了保证钢轨的力学性能在要求的范围以内，应当将冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量控制在≤2毫米。但是，由于钢轨矫直区和矫直盲区的轨高差一般不超过1毫米，为安全起见，最好将冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量控制在≤1毫米的范围。前面提到，由于钢轨的矫直盲区比钢轨矫直区轨高一般高出0.4～0.6毫米，因此将冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量控制在0.4～0.6毫米，符合冷轧时钢轨矫直盲区的轨高变形量控制在≤1毫米的范围的要求。
如图1所示，为了便于对钢轨矫直盲区的轨高以及钢轨矫直区的轨高进行测量，并由此确定钢轨矫直盲区与矫直区的轨高差，矫直后先将钢轨送入检测中心2进行检测，通过检测
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中心2测出钢轨矫直盲区与矫直区的轨高差，然后再将钢轨送入冷轧设备3进行轧制。其中，检测中心2是现有设备。按照现有的生产工艺，钢轨矫直后经检测中心2检测，检测后对钢轨的矫直盲区进行定尺锯切。由于没有考虑对钢轨矫直盲区进行再加工，因此检测中心2主要是对钢轨矫直区的尺寸进行测量。本发明改进后通过检测中心2测出钢轨矫直盲区与矫直区的轨高差，轧制时根据该差值控制钢轨的矫直盲区的轨高变形量，从而将检测中心2与冷轧设备3很好的结合，并可通过检测中心2的检测数据自动控制冷轧设备3的压下量。 冷轧设备3最好采用定径机。定径机包括一对与钢轨运动方向垂直设置的轧辊，钢轨从上下轧辊之间的辊缝通过时，通过轧辊对钢轨矫直盲区的轨高进行矫正。为了保证钢轨的平直度，防止冷轧时钢轨产生上弯或下弯，冷轧时定径机中上下轧辊的直径和转速大小一致。 不同材质的轧辊能满足轧辊强度的要求不同，如钢辊可选直径小的轧辊，铁辊则选直径大的轧辊。可将定径机的轧辊直径设定为400～600毫米，这样不管何种材质的轧辊都能满足轧辊强度的要求。
此外，为了防止轧辊粘氧化铁皮，所述定径机的轧辊材质采用高铬合金铸铁。高铬合金铸铁轧辊由于含铬，所以强度高，又由于材质中碳含量高，起润滑作用，故不易粘铁皮。 实施例1
对矫直后材质为U75V的60重轨进行冷轧试验，定径机轧辊直径为400～600毫米，电机功率为500KW，上下两个轧辊的直径选择要求一致，轧辊转速要求一致，轧辊材质为高铬合金铸铁；定径机的辊缝压下为液压压下，压下值为2毫米，冷轧后矫直盲区规格尺寸和端部平直度达到矫直区的水平，后取样送进行检测残余应力为186Mpa，小于高速铁路钢轨标准250Mpa，断裂韧性K1C单个最小值为32Mpa.m 实施例2
对矫直后材质为U71Mn的60重轨进行冷轧试验，定径机轧辊直径为400～600毫米，电机功率为500KW，上下两个轧辊的直径选择要求一致，轧辊转速要求一致，轧辊材质为高铬合金铸铁；定径机的辊缝压下为液压压下，压下值为2毫米，冷轧后矫直盲区规格尺寸和端部平直度达到矫直区的水平，后取样送进行检测残余应力为178Mpa，小于高速铁路钢轨标准250Mpa，断裂韧性K1C单个最小值为37Mpa.m
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，大于高速铁路钢轨标准的26Mpa.m1
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，大于高速铁路钢轨标准的26Mpa.m
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说 明 书 附 图
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图1
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