JPS6213528A - Apparatus for heat treating hot rolled rail - Google Patents
Apparatus for heat treating hot rolled railInfo
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- JPS6213528A JPS6213528A JP60151305A JP15130585A JPS6213528A JP S6213528 A JPS6213528 A JP S6213528A JP 60151305 A JP60151305 A JP 60151305A JP 15130585 A JP15130585 A JP 15130585A JP S6213528 A JPS6213528 A JP S6213528A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本装置は熱延直後の、所定の長さに切断されたオーステ
ナイト領域の温度を有しているレールの頭部に、空気等
の冷媒を噴射することにより、レール頭部を急冷させ、
耐摩耗性の微細パーライト組織を形成させると共に、全
体をバランスよく冷却して曲がりの少ないレールを製造
するための熱処理装置に関するものである。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) This device supplies a coolant such as air to the head of a rail that has been cut into a predetermined length and has the temperature of an austenite region immediately after hot rolling. By spraying, the rail head is rapidly cooled,
The present invention relates to a heat treatment apparatus for forming a wear-resistant fine pearlite structure and cooling the whole in a well-balanced manner to produce a rail with less bending.
（従来の技術） 従来、前記のようなレールの冷却装置として。(Conventional technology) Conventionally, as a cooling device for the above-mentioned rails.
特開昭５８−７４２２７号公報に記載された装置がある
。There is an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-74227.
この従来装置は第３図、及び第４図に示す様に多数のロ
ール９を有するローラー型拘束装置を備え、多数の低圧
水噴霧ヘッダー１ａ、ｌｂとそれと交互に設けられた。As shown in FIGS. 3 and 4, this conventional device is equipped with a roller restraint device having a number of rolls 9, which are alternately provided with a number of low-pressure water spray headers 1a, lb.
多数の空気地帯２ａ、２ｂとをもつ冷却装置に、正立状
態のレールを通すことにより、水噴霧と空気地帯により
断続的に強制冷却させ、所定温度に達した際、媒体供給
を停止させて、耐摩耗性を有するレールを製造するもの
である。By passing an upright rail through a cooling device having a large number of air zones 2a and 2b, forced cooling is performed intermittently by water spray and air zones, and when a predetermined temperature is reached, the medium supply is stopped. , which manufactures rails with wear resistance.
この様なレールの伸延方向通過型の冷却装置では通過レ
ールの最先端に対し、最尾端は冷却開始時機が遅れ、冷
却開始温度が低下することとなる。In such a rail passing type cooling device, the time to start cooling is delayed at the trailing end of the passing rail compared to the leading end, resulting in a lower cooling start temperature.
熱間圧延されたレールを再加熱することなく直接冷却す
ることにより、耐摩耗性の微細パーライト組織を得よう
とする工程において、冷却装置により熱間圧延成形後、
熱間鋸断、熱間打刻後に熱処理するのが適正な製造工程
である。同工程でのレール温度調査を行った結果、比較
的軽量の４°０〜５０Ｋｇ／＊レールに於いては、オー
ステナイト領域の限界近傍の温度にあり、冷却開始まで
の時間的余裕は少ない事が判明した。In the process of obtaining a wear-resistant fine pearlite structure by directly cooling the hot-rolled rail without reheating, after hot-rolling and forming using a cooling device,
An appropriate manufacturing process is to heat-treat after hot sawing and hot stamping. As a result of investigating the rail temperature in the same process, it was found that the relatively lightweight 4°0~50kg/* rail was at a temperature near the limit of the austenite region, and there was little time margin before cooling started. found.
この様な条件下で通過式の冷却装置を採用するためには
冷却装置入側に保熱対策を構じるか、゛又は通過速度を
速くする必要がある。前者は保熱装置を必要とし、設備
的には高価なものとなる。後者の場合は冷却時間を一定
とするなら、通過速度に比例して冷却帯は長くなり、現
実的でないため、高速で冷却帯に取込み、以降所定の速
度で冷却を行う事となる。In order to employ a pass-through type cooling device under such conditions, it is necessary to provide heat retention measures on the inlet side of the cooling device, or to increase the passing speed. The former requires a heat retaining device and is expensive in terms of equipment. In the latter case, if the cooling time is constant, the cooling zone will become longer in proportion to the passing speed, which is impractical, so the material must be taken into the cooling zone at a high speed and then cooled at a predetermined rate.
（発明が解決しようとする問題点）
第５図は従来の通過式の冷却装置を用いて、高速取込後
、冷却開始する場合のレールの移動距離と冷却時間の関
係を示すもので、この図から明らかな様に冷却帯必要長
さＬは次式で示される。(Problems to be Solved by the Invention) Figure 5 shows the relationship between rail movement distance and cooling time when cooling is started after high-speed intake using a conventional pass-through cooling system. As is clear from the figure, the required length L of the cooling zone is expressed by the following formula.
Ｌ＝Ｌ１ ＋Ｌ２ ＝Ｌ１＋ （ｖＸＴ）Ｌｌ ：熱処
理レール長さ
Ｌ２ ：冷却中のレール移動距離
Ｖ ：冷却中のレール移動速度
Ｔ ：冷却時間
前述の冷却帯は冷却処理を行っている間、常にＬ２相当
分の無効冷却帯が存在しており、この無効冷却帯で消費
する冷媒コストは無視出来ないものとなる。この無効冷
媒を無くすには冷却帯を小ゾーンに分割し、レールの移
動に伴って進入、灰抜は部分に於いて連続的に噴射ノズ
ルの開、閉が行わねばならず、制御数単位の増大と機能
を複雑化し、装置の長大化と共に設備的には高価なもの
となる。L=L1 +L2 =L1+ (vXT)Ll: Heat treatment rail length L2: Rail movement distance during cooling V: Rail movement speed during cooling T: Cooling time The above-mentioned cooling zone is always L2 during cooling treatment. A considerable amount of ineffective cooling zone exists, and the refrigerant cost consumed in this ineffective cooling zone cannot be ignored. In order to eliminate this ineffective refrigerant, the cooling zone must be divided into small zones, and the injection nozzle must be continuously opened and closed in the sections to enter and remove ash as the rail moves. This increases the size of the device, complicates its functions, and increases the length of the device, making it expensive in terms of equipment.
一般にレールはｌ鋼片から圧延される長さは１００〜！
５０層にも達し、ｌラインで同レールの熱処理を行おう
とすると長大なラインが必要となり、敷地制約、熱処理
開始温度確保の点から複数ラインとならざるを得なく、
ライン数が多い程、前述の無効冷却帯の比率は大きくな
る。Generally, rails are rolled from l steel slabs to a length of 100~!
There are 50 layers, and if we were to heat treat the same rail using the L line, we would need a long line, and due to site constraints and ensuring the starting temperature for heat treatment, we had no choice but to use multiple lines.
The greater the number of lines, the greater the ratio of the above-mentioned ineffective cooling zone.
従って、従来の通過式のレール冷却装置は無効冷却帯を
有するため、エネルギーコストの増大。Therefore, the conventional pass-through rail cooling system has an ineffective cooling zone, which increases energy costs.
設備建設費の増大等の問題があった。故に冷却帯長さが
短く、装置設置スペースの小さな省エネルギー型の熱延
レールの熱処理装置の出現が切望された。There were problems such as increased equipment construction costs. Therefore, there has been a strong desire for an energy-saving heat treatment apparatus for hot-rolled rails with a short cooling zone length and a small installation space.
（問題点を解決するための手段・作用）前記目的を達成
するために、本発明による熱延レールの熱処理装置は、
レールの伸延方向と直角方向にレールを熱処理装置へ供
給かつ搬出する積載式搬送装置と、該搬送装置の上部に
この搬送装置と独立して設置された架台、及び該架台に
取付けられた昇降枠、該昇降枠に取付けたレール頭頂部
冷却用気体噴射ノズル、及び該昇降枠に昇降可能に取付
けられた、レール頭側部冷却用気体噴射ノズルから構成
されるレール頭部冷却装置と、前記搬送装置下部に固定
配置されたレール脚裏部冷却用気体噴射ノズル、及び搬
送装置下部に設置した昇降自在のレール用位置決め・拘
束装置を有することを特徴としている。(Means/effects for solving the problem) In order to achieve the above object, the hot-rolled rail heat treatment apparatus according to the present invention has the following features:
A loading type conveyance device that supplies and carries out rails to a heat treatment device in a direction perpendicular to the extension direction of the rails, a pedestal installed above the conveyance device independently of this conveyance device, and an elevating frame attached to the pedestal. , a rail head cooling device consisting of a gas injection nozzle for cooling the top of the rail head attached to the elevator frame, and a gas injection nozzle for cooling the side of the rail head attached to the elevator frame so as to be movable up and down; It is characterized by having a gas injection nozzle for cooling the back of the rail leg fixedly arranged at the bottom of the device, and a positioning/restraint device for the rail that can be raised and lowered and installed at the bottom of the transport device.
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明の複数列配置の一実施態様を示す、第１
図に示すように、先ず素材レールｌｌａはライントラン
スファ１２の供給側に正立の状態で熱処理間隔と同一の
一定間隔見１に、図中に示していない、他のトランスフ
ァ又は適当な搬送装置により準備される。素材レールｌ
ｌａは熱処理位置にライントランスファ１２によって４
本圃時に搬送される。レールｌｌｂは熱処理位置に搬送
された素材レールを示す。FIG. 1 shows a first embodiment of the multi-row arrangement of the present invention.
As shown in the figure, first, the material rail lla is erected on the supply side of the line transfer 12 and is moved at a constant interval 1, which is the same as the heat treatment interval, by another transfer or an appropriate conveying device (not shown in the figure). be prepared. Material rail l
4 is transferred to the heat treatment position by line transfer 12.
Transported during main field. Rail llb indicates the material rail conveyed to the heat treatment position.
搬送に先だち、搬送面に突起するセンターリング及びク
ランプ装置の爪２１は開放し、ライントランスファ１２
の搬送面以下に退避した状態にする。Prior to conveyance, the center ring and clamp device claws 21 protruding from the conveyance surface are opened, and the line transfer 12
The machine should be evacuated below the transport surface.
又、上部の冷却ノズル１８．１９はライントランスファ
１２と独立した架台１３に設置した昇降装置１５゜昇降
枠１４によって上方に退避した状態にしておく、チエン
トランスファ１２によって素材レール１１ａは、おおむ
ね熱処理位置１１ｂに搬送されると、各列毎に１．５＋
ｓ”６毎に配置したセンターリング装置２２の爪２１を
閉鎖させ、冷却ノズル１８．２０の中心線上にレールＩ
ｌｂの中心を正確に合わせる。In addition, the upper cooling nozzles 18 and 19 are kept in an upwardly retracted state by the elevating device 15° elevating frame 14 installed on the stand 13 independent of the line transfer 12. The material rail 11a is moved approximately to the heat treatment position by the chain transfer 12. 11b, 1.5+ for each row
The pawls 21 of the centering device 22 arranged every s"6 are closed, and the rail I is placed on the center line of the cooling nozzle 18.20.
Accurately align the center of lb.
更に爪２１をクランプ装置２３によって下降させる事に
より、レールｌｌｂの脚部を爪２１の先端でチェノトラ
ンスファ１２上に固定する。Further, by lowering the claw 21 using the clamp device 23, the leg portion of the rail Ilb is fixed onto the Cheno transfer 12 at the tip of the claw 21.
レール頭部冷却装置は架台１３．昇降枠１４に取付けら
れたレール頭頂部冷却用気体噴射ノズル、昇降枠１４に
昇降可能に取付けられた昇降枠１Ｂに設置されたレール
頭側部冷却用気体噴射ノズルから構成される。即ち、レ
ール頭頂部冷却ノズル１８は昇降枠１４に、レール頭側
部冷却ノズル１８は昇降枠ＩＢに取付けられ、昇降装Ｍ
１５により、レールｌｌｂに対し、所定の間隙の高さに
設定したのち、各列毎に設置した空気配管のバルブを開
放して、レール１１ｂの頭部即ち第２図に示すように頭
頂部１３ａ。The rail head cooling device is mounted on the mount 13. It consists of a gas injection nozzle for cooling the top of the rail head attached to the lifting frame 14, and a gas injection nozzle for cooling the side part of the rail head installed on the lifting frame 1B, which is attached to the lifting frame 14 so as to be movable up and down. That is, the rail top cooling nozzle 18 is attached to the elevator frame 14, the rail head side cooling nozzle 18 is attached to the elevator frame IB, and the rail head side cooling nozzle 18 is attached to the elevator frame IB.
15, the height of the predetermined gap with respect to the rail 11b is set, and then the valves of the air piping installed in each row are opened, and the head of the rail 11b, that is, the top part 13a as shown in FIG. .
ゲージコーナー８ｂ、頭側部１３ｃ、あご部分６ｄおよ
びあご下部分６ｅに亘って急冷させる。The gauge corner 8b, head side portion 13c, chin portion 6d, and lower chin portion 6e are rapidly cooled.
熱処理に必要な所定の冷却速度の設定は、レール頭頂部
に於いてはレール頭頂部冷却ノズル１８とレール頭頂面
間の距離、及び風量調整バルブ２４の調整により、又レ
ール頭側部冷却ノズル１８は風量ｍ整パルプ２５の調整
により、広範囲に行うことが出来る。又、レール頭側部
冷却ノズル１８はレール頭頂部冷却ノズル１８とレール
ｌｌｂ頭頂面間の距離設定に対応して、レールｌｌｂの
頭側部に正しく対面すべく、昇降枠１Ｂ、昇降装ｆｌ１
７によって高さ設定が行われる。The predetermined cooling rate required for heat treatment can be set by adjusting the distance between the rail top cooling nozzle 18 and the rail top surface and the air volume adjustment valve 24 at the rail head side cooling nozzle 18. can be performed over a wide range by adjusting the air volume m adjustment pulp 25. In addition, the rail head cooling nozzle 18 is installed in the elevator frame 1B and the elevator fl1 in order to correctly face the head side of the rail Ilb in accordance with the distance setting between the rail top cooling nozzle 18 and the top surface of the rail Ilb.
7, the height is set.
レール脚裏部冷却ノズル２０は、レールｌｌｂの頭部冷
却と同時に各系列毎に設置した空気配管のバルブを開放
してレールｌｌｂの脚部の冷却を行う。The rail leg back cooling nozzle 20 cools the head of the rail Ilb and at the same time cools the legs of the rail Ilb by opening the valves of the air piping installed in each series.
レール脚部の冷却速度は、風量調整バルブ２６により、
レール頭部冷却とバランスするように調整され、熱処理
後のレールの曲りを小さくすることが出来る。The cooling speed of the rail legs is controlled by the air volume adjustment valve 26.
It is adjusted to balance the cooling of the rail head and can reduce the bending of the rail after heat treatment.
レールの冷却時間はレールｔｔｂの上方に設置した１図
示していない温度検出器によってレール目すの頭部温度
を測温し、各レール毎の冷却所要温度、時間が冷却時間
制御システムにより算出され、各々の冷却所要時間分の
冷却が行われた後空気供給を停止して冷却を完了する。The rail cooling time is determined by measuring the temperature of the head of the rail with a temperature detector (not shown) installed above the rail ttb, and calculating the required cooling temperature and time for each rail by the cooling time control system. , After cooling has been performed for the time required for each cooling, the air supply is stopped to complete the cooling.
全レールの冷却完了後、冷却ノズル１８．１９は上昇退
避し、クランプ装置２３の爪２１は開放され。After all the rails have been cooled, the cooling nozzles 18, 19 are raised and retracted, and the claws 21 of the clamping device 23 are released.
チエントランスファ１２の搬送面下に退避する。熱処理
を完了したレールｌｌｂはチエントランスファ１２によ
って４水閘時に搬出され、既に、搬出されたレールｌｌ
ｃは図中に示していない、他のトランスファによって次
工程へ搬送される。It retreats below the conveyance surface of the chain transfer 12. The rail llb that has undergone heat treatment is carried out by the chain transfer 12 at the 4th water lock, and the rail llb that has already been carried out is
c is transported to the next process by another transfer not shown in the figure.
第１図の実施態様はレールを４水閘時に熱処理する装置
であるが、ｌ鋼片から圧延されるレール本数の内、何本
を熱処理するかによって、熱処理列数は自由に選定する
ことが可能であり、いづれの場合でも単数又は複数本の
レールを同様の方法にて同時に処理することが出来、長
さが許されれば、短尺レールを同一列内に複数本収納し
て処理することも可能である。また本装置は単数列にし
ても複数列にしてもよい。The embodiment shown in Fig. 1 is a device that heat-treats rails at four strokes, but the number of heat treatment rows can be freely selected depending on how many rails to be heat-treated out of the number of rails rolled from one steel billet. In either case, one or more rails can be processed simultaneously using the same method, and if the length allows, it is also possible to store and process multiple short rails in the same row. It is. Also, the device may be configured in a single row or in multiple rows.
（発明の効果）
以上説明したように本発明によるレールの熱処理装置は
、熱処理レール長さ分の冷却帯複数並列に配置し、素材
の供給、排出も１台のチエントランスファで行えるもの
であり、又各レール毎に熱処理条件を設定することが可
能なため次の様な効果が得られる。(Effects of the Invention) As explained above, the rail heat treatment apparatus according to the present invention is capable of arranging a plurality of cooling zones in parallel for the length of the heat treatment rail, and supplying and discharging materials using a single chain transfer. Furthermore, since heat treatment conditions can be set for each rail, the following effects can be obtained.
（１）設備がコンパクトとなるため、設備建設費及び設
置スペースが少なくてすむ。(1) Since the equipment is compact, equipment construction costs and installation space can be reduced.
（２）無効冷却帯がないため、冷却コストが小さい。(2) Cooling costs are low because there is no ineffective cooling zone.
（３）各列毎に冷却時間が制御が出来るため、レールの
圧延に於ける長手方向の温度差等が生じても、安定した
熱処理が可能である。(3) Since the cooling time can be controlled for each row, stable heat treatment is possible even if there is a temperature difference in the longitudinal direction during rolling of the rails.
（０風量調整及びノズル距１１１Ｉ調整による広範囲な
冷却速度の設定が可能なため、寸法、鋼種の異なったレ
ールに対して、中間強度から高強度まで幅広い熱処理レ
ールの製造が出来る。(Since a wide range of cooling rates can be set by adjusting the 0 air volume and the nozzle distance 111I, it is possible to manufacture a wide range of heat-treated rails from intermediate strength to high strength for rails of different sizes and steel types.
（５）レール脚裏部からのバランス冷却により、レール
の冷却面りを小さくすることが出来るため。(5) The cooling surface of the rail can be reduced by balanced cooling from the back of the rail legs.
次工程への搬送１曲り矯正負荷が軽減される。The load for straightening one bend during transportation to the next process is reduced.
第１図はこの発明の実施態様を示す熱処理装置の正面図
、第２図はレール頭部の詳細図、第３図は従来装置の実
施例に係る冷却装置の側面図、第４図は第３図に示す冷
却装置の一部を拡大して示す断面図、第５図は従来の通
過式の冷却装置を用いて、高速取込後、冷却開始する場
合のレールの移動距離と冷却時間の関係図である。
ｌａ、ｌｂ・・・噴霧ヘッダー、２ａ、２ｂ・・・空気
地帯、３ａ、３ｂ・・・隔壁、４・・・レールウェブ、
５・・・基部先端縁、６・・・頭部、７・・・基部、９
・・・ローラー、ＩＯａ。
ｌＱｂ・・・ノズルアッセンブリ、ｌｌａ、ｌｌｂ、ｌ
ｌｃ・・・レール、１２・・・チェントランスファ、１
３・・・架台、１４．１８・・・昇降枠、１５．１７・
・・昇降装置、１８，１９．２０・・・冷却ノズル、２
１・・・爪、２２・・・センターリング装置、２３・・
・クランプ装置、２４，２５，２１１・・・風量調整バ
ルブ。FIG. 1 is a front view of a heat treatment apparatus showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed view of the rail head, FIG. 3 is a side view of a cooling device according to an embodiment of the conventional apparatus, and FIG. Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the cooling system, and Figure 5 shows the rail travel distance and cooling time when cooling is started after high-speed intake using a conventional pass-through cooling system. It is a relationship diagram. la, lb... spray header, 2a, 2b... air zone, 3a, 3b... bulkhead, 4... rail web,
5... Base tip edge, 6... Head, 7... Base, 9
...Roller, IOa. lQb...nozzle assembly, lla, llb, l
lc...rail, 12...chain transfer, 1
3... Frame, 14.18... Lifting frame, 15.17.
...Elevating device, 18,19.20...Cooling nozzle, 2
1... Claw, 22... Centering device, 23...
・Clamp device, 24, 25, 211...Air volume adjustment valve.
Claims (1)
方向と直角方向に移動する積載式搬送装置と、該搬送装
置の上部にこの搬送装置と独立して設置された架台、及
び該架台に取付けられた昇降枠、該昇降枠に取付けられ
、レール頭頂部冷却用気体噴射ノズル、 前記昇降枠に昇降可能に取付けられたレール頭側部冷却
用気体噴射ノズルから構成されるレール頭部冷却装置と
、前記搬送装置の下部に固定配置されたレール脚裏部冷
却用気体噴射ノズル、及び搬送装置下部に設置した昇降
自在なレール用位置決め・拘束装置を有することを特徴
とする熱延レールの熱処理装置。[Scope of Claims] A heat treatment apparatus for rails immediately after hot rolling, comprising: a loading type conveyance device that moves in a direction perpendicular to the extension direction of the rail; a pedestal installed above the conveyance device independently of the conveyance device; and a rail consisting of an elevating frame attached to the pedestal, a gas injection nozzle attached to the elevating frame for cooling the top of the rail head, and a gas injection nozzle for cooling the side of the rail head attached to the elevating frame so as to be movable up and down. A heat sink characterized by having a head cooling device, a gas injection nozzle for cooling the back of a rail leg fixedly arranged at the bottom of the transfer device, and a rail positioning/restraint device that can be raised and lowered and installed at the bottom of the transfer device. Heat treatment equipment for rolled rails.
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ID=15515762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP60151305A Granted JPS6213528A (en) | 1984-12-24 | 1985-07-11 | Apparatus for heat treating hot rolled rail |
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