專利名稱：緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬的軋制技術(shù)領(lǐng)域，具體的為一種軋制鋼軌的萬能立式軋制方法。
背景技術(shù)：
鋼軌軋制是鋼軌生產(chǎn)中重要的一環(huán)工序，直接影響著鋼軌產(chǎn)品質(zhì)量和綜合力學(xué)性能。目前鋼軌軋制主要有兩種方式二輥孔型軋法和四輥萬能軋法，由于四輥萬能軋法中鋼軌在萬能軋輥組成的孔型中四面受到均勻壓縮變形，加工量好，得到的鋼軌產(chǎn)品質(zhì)量要比二輥孔型軋法好，優(yōu)勢(shì)較二輥孔型軋法突出。采用萬能軋機(jī)及萬能軋制工藝方法生產(chǎn)鋼軌是本領(lǐng)域中常用的技術(shù)手段，鋼軌呈臥倒?fàn)顟B(tài)在萬能軋機(jī)中進(jìn)行變形并得到最終的成品鋼軌。圖1為現(xiàn)有萬能臥式鋼軌軋制工藝的工藝布置圖，在傳統(tǒng)型鋼軋制理念中，軋件在水平驅(qū)動(dòng)的軋輥中穿梭，通過調(diào)整軋輥的輥縫、孔槽形狀等參數(shù)獲得最終的型鋼產(chǎn)品。鋼軌萬能軋制法生產(chǎn)也不例外，鋼軌呈臥倒?fàn)钤谌f能軋機(jī)和軋邊機(jī)中往復(fù)穿梭，并受到萬能軋輥和軋邊輥的軋制變形，最終得到熱態(tài)下的鋼軌成品。但鋼軌呈臥倒?fàn)钤谌f能軋機(jī)中變形時(shí)會(huì)出現(xiàn)如下缺點(diǎn)
(1)軋制過程中鋼軌槽內(nèi)積水
軌形坯在萬能軋機(jī)中軋制時(shí)，軋機(jī)冷卻水和除磷用高壓水等介質(zhì)水會(huì)遺留在軌形坯上表面的槽中產(chǎn)生積水，使鋼軌腰部上表面和下表面散熱不均的現(xiàn)象進(jìn)一步加重，使得軋后鋼軌腰部上表面溫度明顯低于下表面，從而影響鋼軌的微觀組織和性能，如圖2所示，為現(xiàn)有萬能臥式鋼軌軋制工藝中的鋼軌腰部槽內(nèi)積水示意 (2)萬能軋制變形的不對(duì)稱性
在軋制過程中，由于鋼軌斷面的特殊性，其只有一個(gè)對(duì)稱面，這導(dǎo)致軋制時(shí)產(chǎn)生的軸向力大，朝軌頭呈水平方向；由于受自身重力影響，鋼軌在輥道上自由臥倒的狀態(tài)為傾斜狀，如圖3所示，軌形坯進(jìn)入萬能軋機(jī)后，鋼軌會(huì)出現(xiàn)頭部向下傾斜的傾向，使得上下輥軋制力分布不均勻，且對(duì)軸向力產(chǎn)生一定影響，使得本來就是不對(duì)稱變形的萬能軋制現(xiàn)象進(jìn)一步惡化，對(duì)鋼軌最終的成品尺寸帶來影響；
(3)萬能軋制線工藝布置過長(zhǎng)。萬能軋制線工藝布置較長(zhǎng)使得建設(shè)投資增加，同時(shí)生產(chǎn)線拉長(zhǎng)會(huì)使得熱態(tài)軋件在輥道上的運(yùn)輸時(shí)間變長(zhǎng)，軋件溫降變大，而且軋件上表面槽內(nèi)積水會(huì)進(jìn)一步加快軋件上表面的冷卻速率，影響軋件整個(gè)斷面的溫度對(duì)稱性分布，如現(xiàn)有的U1E1+U2E2+UF萬能工藝布置方式，其軋制線工藝布置具有過長(zhǎng)的缺點(diǎn)。公開號(hào)為CN 1668394的中國(guó)專利公開了一種用于熱軋鋼軌的方法與設(shè)備，公開號(hào)為CN 1172701的中國(guó)專利公開了一種由粗制坯軋出成品型材的方法，這兩件專利均公開了各自用于制造鋼軌的萬能軋機(jī)工藝布置及軋制方法，但上述專利均采用傳統(tǒng)的臥式軋制，使得鋼軌在軋制過程中具有上表面易積水，影響軋件溫度的對(duì)稱分布，且在軋制過程中易產(chǎn)生不均勻變形并對(duì)鋼軌最終產(chǎn)品尺寸產(chǎn)生影響的缺陷。公開號(hào)為CN 101844150A的中國(guó)專利公開了一種鋼軌萬能法軋制工藝，雖然采用了立式軋制方法及工藝布置，但該工藝布置的生產(chǎn)線仍然采用現(xiàn)有的鋼軌臥式軋制工藝布置的U1E1+U2E2+UF生產(chǎn)線，導(dǎo)致軋制生產(chǎn)線過長(zhǎng)，萬能軋機(jī)及軋邊機(jī)數(shù)量較多，整體車間廠房和設(shè)備投資較大，并導(dǎo)致鋼軌在運(yùn)輸過程中溫降較大，對(duì)軋件溫度控制較難?；谏鲜鲣撥壢f能軋制方法及工藝布置方式存在的問題，本發(fā)明旨在探索一種緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，該緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法不僅可以解決現(xiàn)有鋼軌臥式軋制中受力不均、溫度分布不均及最終成品尺寸偏差的問題，還可以大大減少軋線的長(zhǎng)度，控制軋件的溫降，實(shí)現(xiàn)鋼軌的在線控制軋制和控制冷卻，在保證最終成品尺寸的同時(shí)，還可進(jìn)一步提高鋼軌斷面微觀組織均勻性和力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種萬能立式鋼軌軋制方法，該萬能立式鋼軌軋制方法不僅可以解決現(xiàn)有鋼軌臥式軋制工藝中的受力不均、溫度分布不均以及最終成品尺寸偏差的問題，而且能夠利用更短的生產(chǎn)線軋制鋼軌，能夠有效減小投資成本和方便鋼軌軋制過程中的溫度控制。要實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的萬能立式鋼軌軋制方法，包括如下步驟
1)翻轉(zhuǎn)將軌形坯翻轉(zhuǎn)為其頭部位于腿部上方的立式狀態(tài)；
2)軋制將步驟I)中翻轉(zhuǎn)后的軌形坯進(jìn)入緊湊布置的往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組中進(jìn)行軋制，所述往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組包括至少一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)、至少一臺(tái)立式軋邊機(jī)和一臺(tái)萬能立式精軋機(jī)，將所述軌形坯在所述萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)之間進(jìn)行至少兩個(gè)軋程的往復(fù)可逆式連軋后，將軌形坯在所述萬能立式粗軋機(jī)、立式軋邊機(jī)和萬能立式精軋機(jī)中進(jìn)行最后一個(gè)軋程的精軋成型。進(jìn)一步，步驟2)所述的萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)均為一臺(tái)，所述立式軋邊機(jī)設(shè)置在所述萬能立式粗軋機(jī)與萬能立式精軋機(jī)之間，且所述萬能立式粗軋機(jī)和萬能立式精軋機(jī)之間的間隔距離小于軌形坯的長(zhǎng)度。進(jìn)一步，步驟2)所述往復(fù)可逆式連軋過程中，所述萬能立式精軋機(jī)的軋輥打開讓軌形坯空過，并在線調(diào)整所述萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)的軋輥輥縫，將軌形坯在萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)之間進(jìn)行往復(fù)可逆式連軋變形；在最后一道軋程中，調(diào)整萬能立式粗軋機(jī)、立式軋邊機(jī)和萬能立式精軋機(jī)的輥縫至設(shè)定值，將軌形坯在萬能立式粗軋機(jī)、立式軋邊機(jī)和萬能立式精軋機(jī)之間進(jìn)行連續(xù)精軋成型。進(jìn)一步，所述萬能立式粗軋機(jī)的入口側(cè)還設(shè)有除磷裝置I，在第一道軋程和最后一道軋程中，利用除磷裝置I對(duì)軌形坯表面進(jìn)行除磷處理。進(jìn)一步，所述萬能立式粗軋機(jī)的入口側(cè)和萬能立式精軋機(jī)的出口側(cè)分別設(shè)有用于控制軌形坯軋制溫度的冷卻裝置I，通過冷卻裝置I對(duì)軌形坯的軋制溫度進(jìn)行在線控制。進(jìn)一步，步驟2)所述的萬能立式粗軋機(jī)為兩臺(tái)，立式軋邊機(jī)為一臺(tái)并設(shè)置在兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)之間，且兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)之間的間隔距離小于軌形坯的長(zhǎng)度，所述萬能立式精軋機(jī)獨(dú)立設(shè)置，且萬能立式精軋機(jī)與最近的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)之間的間隔距離大于軌形坯的長(zhǎng)度。進(jìn)一步，步驟2)所述往復(fù)可逆式連軋過程中，在線調(diào)整兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)和一臺(tái)立式軋邊機(jī)的輥縫，將軌形坯在兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)和一臺(tái)立式軋邊機(jī)之間進(jìn)行往復(fù)可逆式連軋變形；在最后一道軋程中，將靠近萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)的輥縫打開使軌形坯空過，將立式軋邊機(jī)、萬能立式精軋機(jī)和遠(yuǎn)離萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)的輥縫設(shè)置為設(shè)定值，將軌形坯依次通過遠(yuǎn)離萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)軋制后，進(jìn)入萬能立式精軋機(jī)對(duì)其進(jìn)行最后一道次精軋成型。進(jìn)一步，遠(yuǎn)離所述萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)的入口側(cè)和萬能立式精軋機(jī)的入口側(cè)分別設(shè)有除磷裝置II，在第一道軋程和最后一道軋程中，利用除磷裝置II對(duì)軌形坯表面進(jìn)行除磷處理。進(jìn)一步，遠(yuǎn)離所述萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)的入口側(cè)、靠近所述萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)的出口側(cè)和萬能立式精軋機(jī)的入口側(cè)均設(shè)有用于控制軌形坯軋制溫度的冷卻裝置II，通過所述冷卻裝置II對(duì)軌形坯的軋制溫度進(jìn)行在線控制。進(jìn)一步，所述萬能立式精軋機(jī)的鋼軌立式萬能孔型為由四個(gè)軋輥組成的全萬能孔型或由三個(gè)軋輥組成的半萬能孔型。進(jìn)一步，所述萬能立式粗軋機(jī)和萬能立式精軋機(jī)均采用立輥為主傳動(dòng)輥、水平輥為輔傳動(dòng)棍或帶驅(qū)動(dòng)軋棍的傳動(dòng)方式。本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，通過將軌形坯翻轉(zhuǎn)為立式狀態(tài)，并采用緊湊布置的往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組對(duì)軌形坯進(jìn)行立式軋制，能夠有效避免軋制過程中在軌形坯腰部槽內(nèi)積水，使得軌形坯在軋制過程中溫度分布均勻，能夠有效改善軋后鋼軌斷面微觀組織和力學(xué)性能的均勻性；
采用立式方式軋制鋼軌，可改善鋼軌臥式軋制時(shí)的非對(duì)稱性，解決了臥式軋制時(shí)鋼軌由于受到重力影響產(chǎn)生的傾翻力使得上下輥軋制條件不對(duì)稱而導(dǎo)致成品尺寸偏差的現(xiàn)象，使軋制得到的鋼軌尺寸精度更好；因此，采用立式方式軋制鋼軌，軌形坯的變形完全對(duì)稱，消除了外界冷卻水、自身重力等影響因素對(duì)鋼軌成型過程的影響，而且軋制條件對(duì)稱，有利于減少軋制負(fù)荷、提高鋼軌各面的加工精度，提高鋼軌斷面微觀組織和性能的均勻程度；通過將軌形坯在萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)之間進(jìn)行至少兩個(gè)軋程的往復(fù)可逆式連軋，并最后在萬能立式精軋機(jī)精軋后成型，使得本發(fā)明的萬能立式鋼軌軋制方法所需的由至少一臺(tái)萬能立式軋機(jī)、至少一臺(tái)軋邊機(jī)和一臺(tái)萬能立式精軋機(jī)組成的生產(chǎn)線的長(zhǎng)度更短，即能夠有效減少萬能立式軋機(jī)、軋邊機(jī)的數(shù)量和減小車間廠房面積，節(jié)省投資成本，由于生產(chǎn)線更短，能夠減少軌形坯在運(yùn)輸過程中的熱損失，方便鋼軌軋制過程中的溫度控制。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明
圖1為現(xiàn)有萬能臥式鋼軌軋制工藝的工藝布置 圖2為現(xiàn)有萬能臥式鋼軌軋制工藝中的鋼軌腰部槽內(nèi)積水示意 圖3為現(xiàn)有萬能臥式鋼軌軋制工藝中的軌形坯在輥道中放置及運(yùn)行時(shí)的傾斜斷面示意 圖4為本發(fā)明萬能立式鋼軌軋制方法第一實(shí)施例的工藝布置圖； 圖5為本實(shí)施例萬能立式鋼軌軋制方法的軋制道次順序示意 圖6為萬能立式精軋機(jī)的半萬能孔型結(jié)構(gòu)示意 圖7為外能立式精軋機(jī)的全萬能孔型結(jié)構(gòu)示意 圖8為冷卻裝置I結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明萬能立式鋼軌軋制方法第二實(shí)施例的工藝布置 圖10為本實(shí)施例萬能立式鋼軌軋制方法的軋制道次順序示意圖。附圖標(biāo)記說明1-第一架開坯軋機(jī)；2_第二架開坯軋機(jī)；3_第一萬能粗軋機(jī)；4_第一軋邊機(jī)；5_第二萬能粗軋機(jī)；6_第二軋邊機(jī)；7_萬能精軋機(jī)；8_軌形坯；9_腰部；
I1-冷卻裝置I;12_萬能立式粗軋機(jī)I ;13_立式軋邊機(jī)I ;14_萬能立式精軋機(jī)I ;15-冷卻裝置I ;UR-萬能立式粗軋機(jī)I ;E-立式軋邊機(jī)I ;UF-萬能立式精軋機(jī)I ;
21-冷卻裝置I ;22-第一萬能立式粗軋機(jī)II ;23-立式軋邊機(jī)II ;24-第二萬能立式粗軋機(jī)II ；25-冷卻裝置II ;26_萬能立式精軋機(jī)II ;27_冷卻裝置II ；Ur第一萬能立式粗軋機(jī)II ；Er立式軋邊機(jī)II ；U2-第二萬能立式粗軋機(jī)II ；UFr萬能立式精軋機(jī)II。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。第一實(shí)施例
如圖4所示，為本發(fā)明萬能立式鋼軌軋制方法第一實(shí)施例的工藝布置圖。本實(shí)施例的萬能立式鋼軌軋制方法，包括如下步驟1)翻轉(zhuǎn)將軌形坯8翻轉(zhuǎn)為其頭部位于腿部上方的立式狀態(tài)；
2)軋制將步驟I)中翻轉(zhuǎn)后的軌形坯8進(jìn)入緊湊布置的往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組中進(jìn)行軋制，往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組包括至少一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)12、至少一臺(tái)立式軋邊機(jī)13和一臺(tái)萬能立式精軋機(jī)14，將軌形坯8在萬能立式粗軋機(jī)12和立式軋邊機(jī)13之間進(jìn)行至少兩個(gè)軋程的往復(fù)可逆式連軋后，將軌形坯8在萬能立式粗軋機(jī)12、立式軋邊機(jī)13和萬能立式精軋機(jī)14中進(jìn)行最后一個(gè)軋程的精軋成型。本實(shí)施例的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，通過將軌形坯8翻轉(zhuǎn)為立式狀態(tài)，并采用緊湊布置的往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組對(duì)軌形坯進(jìn)行立式軋制，能夠有效避免軋制過程中在軌形坯腰部槽內(nèi)積水，使得軌形坯8在軋制過程中溫度分布均勻，能夠有效改善軋后鋼軌斷面微觀組織和力學(xué)性能的均勻性。采用立式方式軋制鋼軌，可改善鋼軌臥式軋制時(shí)的非對(duì)稱性，解決了臥式軋制時(shí)鋼軌由于受到重力影響產(chǎn)生的傾翻力使得上下輥軋制條件不對(duì)稱而導(dǎo)致成品尺寸偏差的現(xiàn)象，使軋制得到的鋼軌尺寸精度更好；因此，采用立式方式軋制鋼軌，通過立輥對(duì)站立狀的鋼軌產(chǎn)生主要變形，從而使得軌形坯的變形完全對(duì)稱，消除了外界冷卻水、自身重力等影響因素對(duì)鋼軌成型過程的影響，而且軋制條件對(duì)稱，有利于減少軋制負(fù)荷、提高鋼軌各面的加工精度，提高鋼軌斷面微觀組織和性能的均勻程度；
通過將軌形坯8在萬能立式粗軋機(jī)12和立式軋邊機(jī)13之間進(jìn)行至少兩個(gè)軋程的往復(fù)可逆式連軋，并最后在萬能立式精軋機(jī)14精軋后成型，使得本實(shí)施例的萬能立式鋼軌軋制方法所需的由至少一臺(tái)萬能立式軋機(jī)12、至少一臺(tái)軋邊機(jī)13和一臺(tái)萬能立式精軋機(jī)14組成的生產(chǎn)線的長(zhǎng)度更短，即能夠有效減少萬能立式軋機(jī)12、立式軋邊機(jī)13的數(shù)量和減小車間廠房面積，節(jié)省投資成本，由于生產(chǎn)線更短，能夠減少軌形坯在運(yùn)輸過程中的熱損失，方便鋼軌軋制過程中的溫度控制。本實(shí)施例的萬能立式粗軋機(jī)12和立式軋邊機(jī)13均為一臺(tái)，且立式軋邊機(jī)13設(shè)置在萬能立式粗軋機(jī)12與萬能立式精軋機(jī)13之間，且萬能立式粗軋機(jī)12和萬能立式精軋機(jī)14之間的間隔距離小于軌形坯8的長(zhǎng)度，即本實(shí)施例的萬能立式粗軋機(jī)12與立式軋邊機(jī)13之間的間隔距離和立式軋邊機(jī)13與萬能立式精軋機(jī)14之間的間隔距離均小于軌形坯8的長(zhǎng)度，即適用于本實(shí)施例萬能立式鋼軌軋制方法的萬能立式鋼軌軋制生產(chǎn)線的布置方式為UR-E-UF。采用該結(jié)構(gòu)的萬能立式鋼軌軋制生產(chǎn)線，通過將萬能立式精軋機(jī)14緊鄰立式軋邊機(jī)13設(shè)置，并將軌形坯8能夠在萬能立式粗軋機(jī)12和立式軋邊機(jī)13之間形成往復(fù)可逆式連軋，在最后一個(gè)軋程中，能夠利用萬能立式粗軋機(jī)12、立式軋邊機(jī)13和萬能立式精軋機(jī)14同時(shí)對(duì)軌形坯進(jìn)行軋制，并由萬能立式精軋機(jī)14對(duì)軌形坯8進(jìn)行精軋成型。能夠滿足鋼軌軋制要求，且其結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)線短，能夠有效減少投資成本。在步驟2)的往復(fù)可逆式連軋過程中，萬能立式精軋機(jī)14的軋輥打開讓軌形坯8空過，并在線調(diào)整萬能立式粗軋機(jī)12和立式軋邊機(jī)13的軋輥輥縫，將軌形坯8在萬能立式粗軋機(jī)12和立式軋邊機(jī)13之間進(jìn)行往復(fù)可逆式連軋變形；在最后一道軋程中，調(diào)整萬能立式粗軋機(jī)12、立式軋邊機(jī)13和萬能立式精軋機(jī)14的輥縫至設(shè)定值，將軌形坯8在萬能立式粗軋機(jī)12、立式軋邊機(jī)13和萬能立式精軋機(jī)14之間進(jìn)行連續(xù)精軋成型，如圖5所示，往復(fù)可逆式連軋過程中的軋程次數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。本實(shí)施例的萬能立式粗軋機(jī)12和萬能立式精軋機(jī)14均采用立輥為主傳動(dòng)輥、水平輥為輔傳動(dòng)輥或帶驅(qū)動(dòng)軋輥的傳動(dòng)方式，立式軋邊機(jī)13軋輥驅(qū)動(dòng)裝置置于軋輥上側(cè)或下側(cè)。萬能立式精軋機(jī)14的鋼軌立式萬能孔型為由四個(gè)軋輥組成的全萬能孔型或由三個(gè)軋輥組成的半萬能孔型。如圖6所示，半萬能孔型精軋機(jī)采用通過立輥及下水平輥組成的鋼軌孔型對(duì)軌形坯進(jìn)行精軋成型，上水平輥不參與軋制變形，采用半萬能孔型軋制的優(yōu)點(diǎn)是鋼軌的頭寬、腰部、鋼軌斷面對(duì)稱性和軌底形狀可以得到有效保證。如圖7所示，全萬能孔型精軋機(jī)采用立軋全萬能工藝方法對(duì)鋼軌進(jìn)行最后一道次精軋成型，全萬能孔型精軋機(jī)采用通過立輥及上下水平輥組成的鋼軌孔型對(duì)軌形坯進(jìn)行精軋成型，全萬能孔型的優(yōu)點(diǎn)是鋼軌頭部斷面能夠得到良好加工，滿足高速鐵路對(duì)鋼軌頭部踏面尺寸及加工精度的要求。本實(shí)施例的萬能立式精軋機(jī)I 14的軋制孔型是以選用半萬能孔型對(duì)軌形坯8進(jìn)行精軋為例。優(yōu)選的，萬能立式粗軋機(jī)12的入口側(cè)設(shè)有除磷裝置I，在第一道軋程和最后一道軋程中，利用除磷裝置I對(duì)軌形坯8表面進(jìn)行除磷處理。提高軌形坯8的表面質(zhì)量，除磷介質(zhì)可為高壓水，也可為壓縮空氣。優(yōu)選的，萬能立式粗軋12機(jī)的入口側(cè)和萬能立式精軋機(jī)14的出口側(cè)分別設(shè)有用于控制軌形坯軋制溫度的冷卻裝置I 11，15，通過冷卻裝置I11，15對(duì)軌形坯的軋制溫度進(jìn)行在線控制，結(jié)合軌形坯8軋制變形工藝需要形成控制冷卻、控制軋制工藝，具體的軋制溫度控制和變性參數(shù)可根據(jù)不同鋼軌規(guī)格、鋼種制訂并得出相應(yīng)的控軋控冷工藝。如圖8所示，冷卻裝置I包括分別與軌形坯8頭部、腿部和腰部?jī)蓚?cè)對(duì)應(yīng)的噴頭，噴頭上設(shè)有用于噴出冷卻介質(zhì)的噴嘴，采用該結(jié)構(gòu)的冷卻裝置I，能夠?qū)壭闻?進(jìn)行全方位冷卻，防止軌形坯8內(nèi)出現(xiàn)溫度分布不均的缺陷。
第二實(shí)施例
如圖9所示，為本發(fā)明萬能立式鋼軌軋制方法第一實(shí)施例的工藝布置圖。本實(shí)施例的萬能立式鋼軌軋制方法，包括如下步驟1)翻轉(zhuǎn)將軌形坯8翻轉(zhuǎn)為其頭部位于腿部上方的立式狀態(tài)；
2)軋制將步驟I)中翻轉(zhuǎn)后的軌形坯8進(jìn)入緊湊布置的往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組中進(jìn)行軋制，往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組包括至少一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)、至少一臺(tái)立式軋邊機(jī)23和一臺(tái)萬能立式精軋機(jī)26，將軌形坯8在萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)13之間進(jìn)行至少兩個(gè)軋程的往復(fù)可逆式連軋后，將軌形坯8在萬能立式粗軋機(jī)12、立式軋邊機(jī)13和萬能立式精軋機(jī)14中進(jìn)行最后一個(gè)軋程的精軋成型。本實(shí)施例的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，通過將軌形坯8翻轉(zhuǎn)為立式狀態(tài)，并采用緊湊布置的往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組對(duì)軌形坯進(jìn)行立式軋制，能夠有效避免軋制過程中在軌形坯腰部槽內(nèi)積水，使得軌形坯8在軋制過程中溫度分布均勻，能夠有效改善軋后鋼軌斷面微觀組織和力學(xué)性能的均勻性。采用立式方式軋制鋼軌，可改善鋼軌臥式軋制時(shí)的非對(duì)稱性，解決了臥式軋制時(shí)鋼軌由于受到重力影響產(chǎn)生的傾翻力使得上下輥軋制條件不對(duì)稱而導(dǎo)致成品尺寸偏差的現(xiàn)象，使軋制得到的鋼軌尺寸精度更好；因此，采用立式方式軋制鋼軌，軌形坯的變形完全對(duì)稱，消除了外界冷卻水、自身重力等影響因素對(duì)鋼軌成型過程的影響，而且軋制條件對(duì)稱，有利于減少軋制負(fù)荷、提高鋼軌各面的加工精度，提高鋼軌斷面微觀組織和性能的均勻程度；
通過將軌形坯8在萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)23之間進(jìn)行至少兩個(gè)軋程的往復(fù)可逆式連軋，并最后在萬能立式精軋機(jī)26精軋后成型，使得本實(shí)施例的萬能立式鋼軌軋制方法所需的由至少一臺(tái)萬能立式軋機(jī)、至少一臺(tái)軋邊機(jī)23和一臺(tái)萬能立式精軋機(jī)26組成的生產(chǎn)線的長(zhǎng)度更短，即能夠有效減少萬能立式軋機(jī)、立式軋邊機(jī)23的數(shù)量和減小車間廠房面積，節(jié)省投資成本，由于生產(chǎn)線更短，能夠減少軌形坯在運(yùn)輸過程中的熱損失，方便鋼軌軋制過程中的溫度控制。本實(shí)施例步驟2)所述的萬能立式粗軋機(jī)為兩臺(tái)，立式軋邊機(jī)23為一臺(tái)并設(shè)置在兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)之間，且兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)之間的間隔距離均小于軌形坯8的長(zhǎng)度，萬能立式精軋機(jī)26獨(dú)立設(shè)置，且萬能立式精軋機(jī)26與最近的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)24之間的間隔距離大于軌形坯8的長(zhǎng)度，即適用于本實(shí)施例萬能立式鋼軌軋制方法的萬能立式鋼軌軋制生產(chǎn)線的布置方式為U1-E1-UfUF115采用該結(jié)構(gòu)的萬能立式鋼軌軋制生產(chǎn)線，通過將兩臺(tái)能立式粗軋機(jī)之間的間隔距離設(shè)置為小于軌形坯8的長(zhǎng)度，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)軌形坯8的往復(fù)軋制，能夠減小往復(fù)軋制的軋程次數(shù)和減小生產(chǎn)線的長(zhǎng)度，節(jié)約投資成本。進(jìn)一步，步驟2)所述往復(fù)可逆式連軋過程中，在線調(diào)整兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)和一臺(tái)立式軋邊機(jī)23的輥縫，將軌形坯8在兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)和一臺(tái)立式軋邊機(jī)23之間進(jìn)行往復(fù)可逆式連軋變形；在最后一道軋程中，將靠近萬能立式精軋機(jī)26的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)24的輥縫打開使軌形坯空過，將立式軋邊機(jī)23、萬能立式精軋機(jī)26和遠(yuǎn)離萬能立式精軋機(jī)26的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)22的輥縫設(shè)置為設(shè)定值，將軌形坯8依次通過遠(yuǎn)離萬能立式精軋機(jī)26的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)22和立式軋邊機(jī)23軋制后，進(jìn)入萬能立式精軋機(jī)26對(duì)其進(jìn)行最后一道次精軋成型。如圖10所示，往復(fù)可逆式連軋過程中軋程的次數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。本實(shí)施例的萬能立式粗軋機(jī)12和萬能立式精軋機(jī)14均采用立輥為主傳動(dòng)輥、水平輥為輔傳動(dòng)輥或帶驅(qū)動(dòng)軋輥的傳動(dòng)方式，立式軋邊機(jī)13軋輥驅(qū)動(dòng)裝置置于軋輥上側(cè)或下側(cè)。進(jìn)一步，遠(yuǎn)離萬能立式精軋機(jī)26的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)22的入口側(cè)和萬能立式精軋機(jī)22的入口側(cè)分別設(shè)有除磷裝置II，在第一道軋程和最后一道軋程中，利用除磷裝置II對(duì)軌形坯表面進(jìn)行除磷處理。提高軌形坯8的表面質(zhì)量，除磷介質(zhì)可為高壓水，也可為壓縮空氣。進(jìn)一步，遠(yuǎn)離萬能立式精軋機(jī)26的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)22的入口側(cè)、靠近萬能立式精軋機(jī)26的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)24的出口側(cè)和萬能立式精軋機(jī)26的入口側(cè)均設(shè)有用于控制軌形坯軋制溫度的冷卻裝置II 21，25，27，通過冷卻裝置II對(duì)軌形坯的軋制溫度進(jìn)行在線控制。結(jié)合軌形坯8軋制變形工藝需要形成控制冷卻、控制軋制工藝，具體的軋制溫度控制和變性參數(shù)可根據(jù)不同鋼軌規(guī)格、鋼種制訂并得出相應(yīng)的控制軋制控制冷卻工藝。本實(shí)施例冷卻裝置II的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的冷卻裝置I的結(jié)構(gòu)相同，不再累述
萬能立式精軋機(jī)14的鋼軌立式萬能孔型為由四個(gè)軋輥組成的全萬能孔型或由三個(gè)軋輥組成的半萬能孔型，本實(shí)施例的萬能立式精軋機(jī)14的鋼軌立式萬能孔型選用半萬能孔型。最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)翻轉(zhuǎn):將軌形坯翻轉(zhuǎn)為其頭部位于腿部上方的立式狀態(tài)； 2)軋制:將步驟I)中翻轉(zhuǎn)后的軌形坯進(jìn)入緊湊布置的往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組中進(jìn)行軋制，所述往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組包括至少一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)、至少一臺(tái)立式軋邊機(jī)和一臺(tái)萬能立式精軋機(jī)，將所述軌形坯在所述萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)之間進(jìn)行至少兩個(gè)軋程的往復(fù)可逆式連軋后，將軌形坯在所述萬能立式粗軋機(jī)、立式軋邊機(jī)和萬能立式精軋機(jī)中進(jìn)行最后一個(gè)軋程的精軋成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，其特征在于:步驟2)所述的萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)均為一臺(tái)，所述立式軋邊機(jī)設(shè)置在所述萬能立式粗軋機(jī)與萬能立式精軋機(jī)之間，且所述萬能立式粗軋機(jī)和萬能立式精軋機(jī)之間的間隔距離小于軌形坯的長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，其特征在于:步驟2)所述往復(fù)可逆式連軋過程中，所述萬能立式精軋機(jī)的軋輥打開讓軌形坯空過，并在各軋程間隙，在線調(diào)整所述萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)的軋輥輥縫，將軌形坯在萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)之間進(jìn)行往復(fù)可逆式連軋變形；在最后一道軋程中，調(diào)整萬能立式粗軋機(jī)、立式軋邊機(jī)和萬能立式精軋機(jī)的輥縫至設(shè)定值，將軌形坯在萬能立式粗軋機(jī)、立式軋邊機(jī)和萬能立式精軋機(jī)之間進(jìn)行連續(xù)精軋成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，其特征在于:所述萬能立式粗軋機(jī)的入口側(cè)還設(shè)有除磷裝置I，在第一道軋程和最后一道軋程中，利用除磷裝置I對(duì)軌形坯表面進(jìn)行除磷處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，其特征在于:所述萬能立式粗軋機(jī)的入口側(cè)和萬能立式精軋機(jī)的出口側(cè)分別設(shè)有用于控制軌形坯軋制溫度的冷卻裝置I，通過冷卻裝置I對(duì)軌形坯的軋制溫度進(jìn)行在線控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，其特征在于:步驟2)所述的萬能立式粗軋機(jī)為兩臺(tái)，立式軋邊機(jī)為一臺(tái)并設(shè)置在兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)之間，且兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)之間的間隔距離小于軌形坯的長(zhǎng)度，所述萬能立式精軋機(jī)獨(dú)立設(shè)置，且萬能立式精軋機(jī)與最近的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)之間的間隔距離大于軌形坯的長(zhǎng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，其特征在于:步驟2)所述往復(fù)可逆式連軋過程中，在線調(diào)整兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)和一臺(tái)立式軋邊機(jī)的輥縫，將軌形坯在兩臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)和一臺(tái)立式軋邊機(jī)之間進(jìn)行往復(fù)可逆式連軋變形；在最后一道軋程中，將靠近萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)的輥縫打開使軌形坯空過，將立式軋邊機(jī)、萬能立式精軋機(jī)和遠(yuǎn)離萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)的輥縫設(shè)置為設(shè)定值，將軌形坯依次通過遠(yuǎn)離萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)軋制后，進(jìn)入萬能立式精軋機(jī)對(duì)其進(jìn)行最后一道次精軋成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，其特征在于:遠(yuǎn)離所述萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)的入口側(cè)和萬能立式精軋機(jī)的入口側(cè)分別設(shè)有除磷裝置II，在第一道軋程和最后一道軋程中，利用除磷裝置II對(duì)軌形坯表面進(jìn)行除磷處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，其特征在于:遠(yuǎn)離所述萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)的入口側(cè)、靠近所述萬能立式精軋機(jī)的一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)的出口側(cè)和萬能立式精軋機(jī)的入口側(cè)均設(shè)有用于控制軌形坯軋制溫度的冷卻裝置II，通過所述冷卻裝置II對(duì)軌形坯的軋制溫度進(jìn)行在線控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，其特征在于:所述萬能立式精軋機(jī)的鋼 軌立式萬能孔型為由四個(gè)軋輥組成的全萬能孔型或由三個(gè)軋輥組成的半萬能孔型；所述萬能立式粗軋機(jī)和萬能立式精軋機(jī)均采用立輥為主傳動(dòng)輥、水平輥為輔傳動(dòng)棍或帶驅(qū)動(dòng)軋棍的傳動(dòng)方式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種緊湊式萬能立式鋼軌軋制方法，包括如下步驟1)翻轉(zhuǎn)將軌形坯翻轉(zhuǎn)為立式狀態(tài)；2)軋制將步驟1)中翻轉(zhuǎn)后的軌形坯進(jìn)入緊湊布置的往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組中進(jìn)行軋制，往復(fù)式萬能立式軋機(jī)機(jī)組包括至少一臺(tái)萬能立式粗軋機(jī)、至少一臺(tái)立式軋邊機(jī)和一臺(tái)萬能立式精軋機(jī)，將軌形坯在萬能立式粗軋機(jī)和立式軋邊機(jī)之間進(jìn)行至少兩個(gè)軋程的往復(fù)可逆式連軋后，將軌形坯在萬能立式粗軋機(jī)、立式軋邊機(jī)和萬能立式精軋機(jī)中進(jìn)行最后一個(gè)軋程的精軋成型。采用立式軋制鋼軌，消除了外界冷卻水、自身重力等對(duì)鋼軌成型的影響；通過采用連軋變形工藝，使得生產(chǎn)線長(zhǎng)度更短，軋件運(yùn)輸行程更短，軋件溫降少，節(jié)省投資成本，方便鋼軌軋制過程中的溫度控制。
文檔編號(hào)B21B1/085GK103071673SQ20131004027
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者譚成楠, 牛強(qiáng), 李躍林, 馬靳江, 陳義 申請(qǐng)人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司