热轧钢轨的空冷堆垛方法.pdf

本发明公开了一种可减小钢轨弯曲度的热轧钢轨的空冷堆垛方法，保证矫直后钢轨的平直度达到标准的要求。该方法包括如下步骤：A.将轧制出的钢轨侧放在收集台架上进行冷却；B.在冷却过程中对所述的钢轨进行180°翻转；C.将翻转后的钢轨运送至垛位进行堆垛空冷。将侧放在收集台架上进行冷却的钢轨进行180°的翻转后，使原来的钢轨上侧面翻转为下侧面，原来的钢轨下侧面翻转为上侧面，保证钢轨的两侧面均匀冷却，使钢轨上下侧面的热蓄积量在完全冷却前基本相当，热应力产生的变形差异缩小，上下侧面的钢轨弯曲减少。经过上述方式，使冷却至室温的钢轨经矫直后侧向弯曲达到标准要求。

权利要求书

热轧钢轨的空冷堆垛方法
技术领域
本发明涉及钢轨的生产，具体涉及热轧钢轨的空冷堆垛方法。
背景技术
目前，在钢轨的生产过程中，对钢轨进行堆垛空冷是钢轨矫直前的一个必经步骤。“堆垛”是指将钢轨与钢轨集中堆放在一起，堆在中间库待矫直。堆垛时钢轨与空气接触，并逐步冷却，当钢轨在垛位上冷却到室温(或矫直需要的温度)后，才能将钢轨送入矫直设备进行矫直。
具体来讲，钢轨进行堆垛空冷的现有步骤包括：当钢轨从轧制线轧出后，先将钢轨侧放在收集台架上进行收集，此时钢轨的轨头一律向北侧卧在台架上；然后通过收集台架上的翻钢装置将钢轨翻转90°成正立状态，此时钢轨的轨头朝上，轨底的底面与台架的水平面接触；再将翻转成正立状态的钢轨吊入缓冷坑进行缓冷；最后再将钢轨进行堆垛空冷。在钢轨缓冷及堆垛时，钢轨始终保持正立状态。缓冷坑是一种长方形的坑状池，其池的内侧有隔热材料。当热轧钢轨在台架上冷却至550℃左右时，再集中吊入缓冷坑，进行缓慢冷却，使钢轨中残余的氢溢出，防止钢轨出现白点缺陷。
由于上述这种热轧钢轨的空冷堆垛方法中，钢轨在堆垛前先要在缓冷坑中进行缓冷，从而可释放不均匀的热变形应力，因此钢轨堆垛时较直，矫直后能达到标准要求。然而，随着钢水真空处理的普及，目前所轧制的钢轨已全部取消了缓冷过程，从而给热轧制出来的钢轨的堆垛空冷提出了新的课题：如果仍然在收集台架上将钢轨翻转成正立状态，使钢轨堆垛时直立堆放，则钢轨因没进能缓冷坑释放不均匀的热变形应力，因此堆垛前会产生头、底热容量差形成的向轨头一侧的大弯曲，垛上直立不稳倒钢形成压伤；而如果钢轨在堆垛前不作任何翻钢，即始终保持钢轨出钢时的侧放状态，则钢轨在轧制和在台架上的冷却过程中，因钢轨下侧面散热条件远差于上侧面，钢轨在下侧面蓄积的热量也就远多于上侧面，这样当钢轨完全冷却后，就会出现上下侧面热应力差，致使钢轨向热量蓄积多的方向弯曲，导致弯曲度太大而无法矫出符合平直度标准要求的钢轨。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：为克服因取消了缓冷坑缓冷，使钢轨堆垛冷却后因弯曲度太大导致矫出的钢轨平直度不符合要求的问题，提供一种可减小钢轨弯曲度的热轧钢轨的空冷堆垛方法，从而保证矫直后钢轨的平直度达到标准的要求。
解决上述技术问题的技术方案是：热轧钢轨的空冷堆垛方法，包括如下步骤：
A.将轧制出的钢轨侧放在收集台架上进行冷却；
B.在冷却过程中对所述的钢轨进行180°翻转；
C.将翻转后的钢轨运送至垛位进行堆垛空冷。
本发明的有益效果是：将侧放在收集台架上进行冷却的钢轨进行180度°的翻转后，使原来的钢轨上侧面翻转为下侧面，原来的钢轨下侧面翻转为上侧面，保证钢轨的两侧均匀冷却，使钢轨上下侧面的热蓄积量在完全冷却前基本相当，热应力产生的变形差异缩小，上下侧面的钢轨弯曲减少；采用这种方式进行堆垛空冷时，还可以利用钢轨自身的重量对钢轨的侧向弯进行校正。经过上述方式，使冷却至室温的钢轨经矫直后侧向弯曲达到标准要求。
附图说明
图1为本发明热轧钢轨的空冷堆垛方法的钢轨运送示意图。
图2为本发明钢轨翻转前的排列示意图。
图3为本发明钢轨翻转后的排列示意图。
图1～图3中箭头所示方向为钢轨的运行方向。
图中标记为：钢轨热轧线1、钢轨2、收集台架3、翻钢机4、磁式吊车5、垛位6。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
本发明的热轧钢轨的空冷堆垛方法，包括如下步骤：
A.将轧制出的钢轨2侧放在收集台架3上进行冷却；
B.在冷却过程中对所述的钢轨2进行180°翻转；
C.将翻转后的钢轨2运送至垛位6进行堆垛空冷。
具体来讲，如图1所示，由于钢轨2在连续轧制过程中处于侧放状态，受空间及冷却介质的影响，轧制时轨2的下侧面散热条件远差于上侧面。钢轨2从钢轨热轧线1轧制出来后，温度在900℃左右。此时通过传输辊道将钢轨2运送到收集台架3的入口，然后用拉钢小车将钢轨2逐支收集排列在收集台架3的翻钢机4前进行冷却。此时钢轨2保持其轧制时的侧放状态，即侧放在收集台架3上，且轨头朝向一致。如图2所示，由于钢轨2侧放，因此钢轨2的上侧面直接与空气接触，而下侧面与收集台架3接触。由于收集台架3与地表面有约1m的高度，收集台架3与地表之间的空间完全充溢着热空气，因此当钢轨2在收集台架3上进行冷却时，其下侧面的冷却速度也低于上侧面的冷却速度。由于上述原因，此时钢轨2下侧面蓄积的热量远多于上侧面蓄积的热量。如图3，当钢轨2冷却到一定的温度以后，再通过翻钢机4将钢轨2进行180°翻转，使钢轨2原来冷却速度快的上侧面翻转为下侧面，原来冷却速度慢的下侧面翻转为上侧面，从而保证钢轨2的两个侧面均匀冷却，使钢轨上下侧面的蓄积量在完全冷却前基本相当，热应力产生的变形差异缩小，上下侧面的钢轨弯曲减少。如图1，翻钢完成后，用拉钢小车将钢轨2送往收集台架3的出口位置，待钢轨2达到到适合磁式吊车5吊运的温度时，再通过磁式吊车5将钢轨吊运至垛位6进行堆垛空冷。钢轨在垛位6上堆垛空冷至矫直需要的温度才能进行矫直。钢轨2矫直后弯曲度可达到标准的要求。
采用上述方式进行堆垛空冷，还能够利用钢轨自身的重量对钢轨的侧向弯进行校正。此外，由于钢轨2在堆垛时是层层叠加堆放的，因此相邻的上层钢轨与下层钢轨之间相对的侧面更容易传热。利用钢轨2堆垛时的这种传热特性，可在钢轨2堆垛时，始终保持钢轨2处于翻转后的侧放状态。这样，能够更好的保证各钢轨2的两侧面均匀的冷却，减少钢轨2的弯曲。
实施例
当钢轨2在收集台架3上冷却至600℃～700℃时，通过翻钢机4对其进行180°翻转，这样当钢轨2的两侧面在降至300℃～400℃左右时，其两侧面的冷却速度基本相当。将翻转后的钢轨2在收集台架上冷却至300℃～400℃，然后再将钢轨2运送至垛位进行堆垛空冷。当钢轨2在300℃～400℃时，适合于用磁式吊车5进行吊运，并且钢轨2在300℃～400℃时进行堆垛空冷，完全冷却后，钢轨2的两侧热变形应力基本一致。在对钢轨2进行堆垛时，在相邻的上层钢轨与下层钢轨之间设置隔垫，从而将钢轨层与层之间进行隔开，便于吊车吊运。