[发明专利]短流程重轨的制造方法

摘要

本发明公开一种短流程重轨的制造方法，属于黑色冶金金属压力加工技术领域，要解决在有限的厂房建筑的场地内，生产制造长度50米铁路用重轨及其他轨梁型钢，特别是用于高速铁路轨的制造，采取工艺步骤包括：钢水精炼，连铸坯热送步进式加热炉加热，初轧机开坯轨型坯初轧机粗轧，万能连轧机组精轧成轨，热锯切尺，通过预弯和复合冷床冷却，平立矫直机矫直，检查探伤，纵列组合机床与锯钻组合机床组成三线联合加工，本发明具有缩短流程、提高产品质量、成本低、吨钢消耗少，成材率高，节省设备和投资，用于老厂的技术改造，可增产节约，改善作业环境，仅节约能源、提高成材率两项年增收经济效益5560余万元人民币，并获得显著的社会效益。

主权项

1、一种短流程重轨的制造方法，包括如下工艺步骤：转炉钢水炉外精炼、连铸机铸坯及铸坯热送加热、初轧机开坯及轨型坯粗轧、万能连轧机组精轧成轨、锯切与冷却、矫直与检查检测、精整加工，各步骤及工艺条件分别是：(1)转炉钢水炉外精炼，通过LF钢包精炼技术和VD真空脱气技术，控制连铸钢水夹杂物，消除铸坯表面缺陷及中心偏析缺陷，钢水钢种元素成份含量合格，有害杂质控制重量百分比：P≤0.015，S≤0.007，O≤20×10-4，H≤2×10-4连铸钢水合格，送至连铸中间罐；(2)连铸机铸坯：连铸机型式：弧型多点矫直，4流，弧型曲率半径R＝12m，结晶器为弧型组合式，长度800mm，四偏心正弦轮振动，链式引锭杆长22.9m，钳式拉矫机，火焰切割定尺5～8m，铸坯热送加热：铸坯通过辊道输送，经称量装置入步进式加热炉，炉型：上、下供热的步进梁式加热，带中心风可调焰燃烧器，炉内支撑梁采用汽化冷却，铸坯入炉温度800～850℃，中性气氛加热，加热温度1150～1250℃，出炉经高压水除鳞，清除铸坯表面氧化铁皮，高压水系统压力30MPa，流量295L/h铸坯经各喷嘴同时喷射；(3)初轧开坯及轨型坯粗轧：加热后的铸坯经高压水除鳞后进入1150mm二辊可逆式初轧机开坯，最大轧制力20000kN，最大轧制力矩2000kN·m，主电机功率N＝3900～4300kW，转速n＝0～60～120r/min，轧辊直径Φ1180/1080mm，辊长2800mm，电动压下，电机功率N＝200～300kW，压下速度V＝90～180mm/s，轧件经初轧往复轧制5道次，后横移3.5m至1100mm轧机轧制，1100mm轧机为二辊可逆式初轧机，通过齿轮座和万能接轴传动轧辊，轧辊直径Φ1250～1050mm，辊身长2240mm、最大轧制力10000kN、轧制力距1200kN·m，主电机功率N＝4560kW，主电机转速n＝0～70～120r/min，往复轧制后，将轨型切头切尾坯平移回至万能连轧机组轧制；(4)万能连轧机组精轧成轨：经过包括万能粗轧机、轧边机和万能精轧机组成的万能连轧机组，将轨型坯精轧成重轨，万能粗轧机入口处设有10个喷嘴分布钢轨三个方向喷射的高压水除鳞箱，系统压力30MPa流量293L/h两轧机之间分别装有可折卸改善轧件咬入和水雾除尘的横梁侧导板；万能连轧机规格为Φ1120mm，万能粗轧及精轧最大水平轧制力5000kN，最大立辊轧制力3000kN，水平轧辊直径Φ1120mm，辊身长400/800mm万能/二辊辊系，立辊直径Φ740mm，辊身长285mm，水平轧辊行程150mm，立辊行程每侧300mm，轧制速度0～10m/s，轧边机最大轧制力2500kN，轧辊直径Φ800mm，辊身长1200mm，轧辊周整行程150mm，机架移动行程850mm+10mm，机架移动速度100mm/s，换辊方式：液压小车快速换辊；(5)热锯切尺与复合冷床冷却：轧件通过滑座式热锯切尺，轧件定尺切割范围12～50m，重轨长50m，经过打印机打印输入冷却系统，重轨首先经过预弯处理将热状态下预先反向弯曲，冷却后减少弯曲度，进入冷床为50m步进式与链式复合冷床，中间经过快速横移小车及合钢机构翻钢机输至矫直，冷床前有快速运输装置，以备需进入缓冷坑的重轨在550～600℃即时送入缓冷；(6)矫直与检查检测：冷却后钢轨被输送至平一立复合矫直机，进行矫直后平移至检查检测中心，进行平直度检测，涡流探伤与超声波探伤检查表面质量与内在质量达到高速轨300km/h重轨平直度要求后，通过横移过跨台架送至精整冷加工；(7)精整冷加工：首先通过四面压力矫直机对重轨端部及轨身平处进行补矫直，由4台纵列组合机床及2台锯钻组合机床组成三条纵向冷加工线联合对轨端锯切和钻孔、淬火热处理后，检查交库出厂。