[发明专利]钢轨在线淬火的可移动式淬火冷却装置及方法

说明书

本发明提供一种钢轨在线淬火的可移动式淬火冷却装置及方法，其中：在冷床区域内设置横向移动机构和横向移动区域，通过横向移动机构使钢轨在横向移动区域内移动，横向移动区域上方设置冷却系统，冷却系统在横向移动区域对钢轨进行淬火冷却。本发明适用于各种形状钢轨和型钢件的淬火冷却，通过发明提高了淬火冷却后钢轨的性能，尤其是在减小畸变方面见到效果，同时也扩大了淬火冷却工艺的调整富裕度。

技术领域

本发明涉及金属材料热处理领域的淬火冷却方法与装置，具体地，涉及一种钢轨在线淬火的可移动式淬火冷却装置及方法。

背景技术

淬火是指将钢件加热到临界温度AC3或A_C1点以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得预期组织的热处理工艺。淬火冷却就是实现淬火件加热后的冷却过程。目前钢轨轧后在线直接淬火冷却普遍采用喷水、喷雾、风冷方法实现，具体实施的方式是在轧后的生产线上布置喷水装置、喷雾装置和风冷装置，通过这些装置实现钢轨各个部位按照预定的冷却速率冷却或按预定的水-空交替淬火冷却工艺进行冷却。但是对于现有的生产线由于在轧机和冷床之间预留空间受到限制，无法实现钢轨各个部位按照预定的冷却速率冷却或按预定的水-空交替淬火冷却工艺进行冷却，限制了钢轨轧后淬火冷却能力的发挥或者不得而不降低钢轨轧制的运动速率。例如：对于高碳低淬透性钢轨，要求钢轨踏面表面至一定深度能被快速冷却到珠光体转变温度区间的温度下限区域进行恒温保持一段时间，这个恒温保持时间往往在现有设备的轧机和冷床之间预留的空间内无法实现；对于低碳高淬透性钢轨，要求钢轨踏面表面至一定深度能被快速冷却到贝氏体或马氏体转变温度区间进行恒温保持一段时间，这个恒温保持时间往往在现有轧机和冷床之间预留的空间内难于实现。

经对现有技术的文献检索发现，刘相华等发表的“超快速冷却装置及其在新产品开发中的应用”(钢铁.Vol.39.No.8 2004:P71-74)该文章介绍了由于轧线冷却能力不足，对于对冷却能力有特殊要求的产品，在生产中不得不采取在中间辊道上轧件摆动待温、减慢轧件在层流冷却区间的运动速度等措施，这将降低生产效率。对于较厚钢材淬火，在冷却区间受到限制，同时又不能降低生产效率的情况，目前还没有得到解决。

中国发明专利申请号为201710110163.9，公开了一种可移动式淬火冷却系统及淬火冷却方法，包括淬火槽、传输装置、上料装置、对中装置和料架升降装置；该系统仍旧无法解决上述的技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种钢轨在线淬火的可移动式淬火冷却装置及方法，解决现有的生产线上轧机和冷床之间预留的空间内无法实现钢轨各个部位按照预定的冷却速率冷却或按预定的水-空交替淬火冷却工艺进行冷却，限制了钢轨轧后淬火冷却能力的发挥或者不得而不降低钢轨轧制的运动速率的技术问题。

根据本发明第一个方面，提供一种钢轨轧后在线淬火冷却的可移动式淬火冷却装置，在所述冷床区域内设置横向移动机构和横向移动区域，通过所述横向移动机构使钢轨在所述横向移动区域内移动，所述横向移动区域上方设置冷却系统，所述冷却系统所述横向移动区域对所述钢轨进行淬火冷却。

优选地，所述冷却系统包括导轨和移动式冷却机构，在所述横向移动区域的上方设置导轨，所述导轨沿钢轨长度方向设置，所述移动式冷却机构设置于所述导轨上，所述移动式冷却机构沿所述导轨的轨道方向运动。

本发明进一步设置为，在每对所述导轨上设置多组所述移动式冷却机构。采用多组移动式冷却机构对钢轨进行冷却，淬火冷却效果更好。

优选地，所述冷却单元为喷水装置、喷雾装置或风冷装置中任意一种或多种；所述运动驱动装置在电机驱动下运动，使所述移动式冷却机构沿所述导轨的轨道方向做往复运动。