СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РЕЛЬСОВ

1. Способ термической обработки горячих рельсов для получения желательной микроструктуры, имеющей улучшенные механические свойства, причем способ содержит фазу активного охлаждения, на которой рельс быстро охлаждают от аустенитной температуры, а затем мягко охлаждают, чтобы поддерживать целевую температуру превращения между определенными значениями, обработку охлаждения выполняют посредством множества охлаждающих модулей (12.n), каждый охлаждающий модуль содержит множество средств распыления охлаждающей среды на рельс, причем способ отличается тем, что он содержит предоставление каждого охлаждающего модуля с множеством охлаждающих секций, каждая секция расположена в плоскости, поперечной рельсу, когда рельс находится в системе термической обработки, и каждая секция содержит по меньшей мере:
- одно охлаждающее средство (N1), расположенное над головкой рельса,
- два (N2, N3) охлаждающих средства, расположенные на каждой стороне головки рельса, и
- одно охлаждающее средство (N3), расположенное под опорной поверхностью рельса,
в течение фазы активного охлаждения каждое охлаждающее средство приводят в действие для управления скоростью охлаждения рельса, так что количество превращенного аустенита в рельсе не ниже чем 50% на поверхности рельса и не ниже чем 20% в сердцевине головки рельса.
2. Способ по п. 1, причем каждое охлаждающее средство приводят в действие для управления скоростью охлаждения рельса так, что аустенит превращается в высокоэффективный бейнит или в тонкопластинчатый перлит.
3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий, перед термической обработкой рельса:
- обеспечение моделей с множеством параметров, относящихся к рельсу для обработки;
- обеспечение упомянутых моделей значениями, определяющими желательные конечные механические свойства рельса;
- вычисление управляющих параметров для приведения в действие охлаждающего средства, чтобы получить скорости охлаждения, так что получаются предопределенные температуры рельса после каждого охлаждающего модули;
- применение упомянутых вычисленных параметров для приведения в действие охлаждающих средств охлаждающих модулей.
4. Способ по п. 3, дополнительно содержащий:
- измерение температуры поверхности рельса перед каждым охлаждающим модулем и сравнение этих температур с температурами, вычисленными посредством моделей;
- модифицирование параметров приведения в действие охлаждающих средств, если разницы между вычисленными температурами и измеренными температурами больше, чем предопределенные значения.
5. Способ по любому из п.п. 1, 2 или 4, в котором охлаждающая среда представляет собой смесь воздуха и воды, распыленной охлаждающими средствами вокруг сегментов рельса, причем количество воздуха и количество распыляемой воды независимо регулируются.
6. Способ по п. 3, в котором охлаждающая среда представляет собой смесь воздуха и воды, распыленной охлаждающими средствами вокруг сегментов рельса, причем количество воздуха и количество распыляемой воды независимо регулируются.
7. Способ по любому из п.п. 1, 2, 4 или 6, причем температура поверхности рельса, входящего в первый охлаждающий модуль, составляет от 750 до 1000°С, а температура поверхности рельса, выходящего из последнего охлаждающего модуля, составляет от 300 до 650°С.
8. Способ по п. 3, причем температура поверхности рельса, входящего в первый охлаждающий модуль, составляет от 750 до 1000°С, а температура поверхности рельса, выходящего из последнего охлаждающего модуля, составляет от 300 до 650°С.
9. Способ по п. 5, причем температура поверхности рельса, входящего в первый охлаждающий модуль, составляет от 750 до 1000°С, а температура поверхности рельса, выходящего из последнего охлаждающего модуля, составляет от 300 до 650°С.
10. Способ по любому из п.п. 1, 2, 4, 6, 8 или 9, в котором рельс охлаждается охлаждающим средством со скоростью от 0,5 до 70°С/с.
11. Способ по п. 3, в котором рельс охлаждается охлаждающим средством со скоростью от 0,5 до 70°С/с.
12. Способ по п. 5, в котором рельс охлаждается охлаждающим средством со скоростью от 0,5 до 70°С/с.
13. Способ по п. 7, в котором рельс охлаждается охлаждающим средством со скоростью от 0,5 до 70°С/с.
14. Система для термической обработки горячего рельса, чтобы получать желательную микроструктуру, имеющую улучшенные механические свойства, при этом система содержит:
- систему (12) активного охлаждения, содержащую множество охлаждающих модулей (12.n); каждый охлаждающий модуль содержит множество охлаждающих средств, выполненных с возможностью распыления охлаждающей среды на рельс;
- управляющие средства (15, 16) для управления распылением охлаждающих средств,
отличающаяся тем, что каждый охлаждающий модуль содержит множество охлаждающих секций, каждая охлаждающая секция расположена в плоскости, поперечной  рельсу, когда рельс находится в системе термической обработки, причем каждая секция содержит по меньшей мере:
- одно охлаждающее средство (N1), расположенное над головкой рельса,
- два (N2, N3) охлаждающих средства, расположенных на каждой стороне головки рельса, и
- одно охлаждающее средство, расположенное под опорной поверхностью рельса (6),
и отличающаяся тем, что управляющие средства выполнены с возможностью приведения в действие охлаждающих средств таким образом, чтобы количество превращенного аустенита в рельсе было не ниже чем 50% на поверхности рельса и не ниже чем 20% в сердцевине головки рельса, причем превращение происходит, пока рельс все еще находится в системе активного охлаждения.
15. Система по п. 14, в которой управляющие средства приводят в действие охлаждающие средства так, что аустенит превращается в высокоэффективный бейнит или в тонкопластинчатый перлит.
16. Система по п. 14 или 15, дополнительно содержащая средство (Т) измерения температуры, расположенное перед каждым охлаждающим модулем и соединенное с управляющими средствами.
17. Система по п. 16, в которой средство измерения температуры содержит множество тепловых датчиков (Т), расположенных вокруг сегмента рельсов, для непрерывного измерения температуры различных частей сегмента рельса.
18. Система по.п. 14 или 15, в котором управляющие средства содержат модели, получающие параметры, относящиеся к рельсу, входящему в охлаждающую систему, и значения, определяющие желательные конечные механические свойства рельса, причем модели обеспечивают параметры приведения в действие охлаждающих средств, чтобы получать желательные механические свойства.
19. Система по п. 16, в которой управляющие средства содержат модели, получающие параметры, относящиеся к рельсу, входящему в охлаждающую систему, и значения, определяющие желательные конечные механические свойства рельса, причем модели обеспечивают параметры приведения в действие охлаждающих средств, чтобы получать желательные механические свойства.
20. Система по любому из п.п. 14, 15, 17 или 19, в которой каждый охлаждающий модуль содержит множество охлаждающих секций, каждая секция расположена в плоскости, поперечной рельсу, когда рельс находится в системе термической обработки, и каждая секция содержит по меньшей мере шесть охлаждающих средств, одно (N1) из которых расположено над головкой рельса, два (N2, N3) расположены на каждой стороне головки, два (N4, N5) расположены на обеих сторонах стержня рельса, одно (N6) расположено под опорной поверхностью рельса.
21. Система по п. 16, в которой каждый охлаждающий модуль содержит множество охлаждающих секций, каждая секция расположена в плоскости, поперечной рельсу, когда рельс находится в системе термической обработки, и каждая секция содержит по меньшей мере шесть охлаждающих средств, одно (N1) из которых расположено над головкой рельса, два (N2, N3) расположены на каждой стороне головки, два (N4, N5) расположены на обеих сторонах стержня рельса, одно (N6) расположено под опорной поверхностью рельса.
22. Система по п. 18, в которой каждый охлаждающий модуль содержит множество охлаждающих секций, каждая секция расположена в плоскости, поперечной рельсу, когда рельс находится в системе термической обработки, и каждая секция содержит по меньшей мере шесть охлаждающих средств, одно (N1) из которых расположено над головкой рельса, два (N2, N3) расположены на каждой стороне головки, два (N4, N5) расположены на обеих сторонах стержня рельса, одно (N6) расположено под опорной поверхностью рельса.
23. Система по любому из п.п. 14, 15, 17, 19, 21 или 22, в которой охлаждающие средства являются форсунками распылителя, способными распылять смесь воды и воздуха, причем количество распыляемых воздуха и воды независимо регулируется.
24. Система по п. 16, в которой охлаждающие средства являются форсунками распылителя, способными распылять смесь воды и воздуха, причем количество распыляемых воздуха и воды независимо регулируется.
25. Система по п. 18, в которой охлаждающие средства являются форсунками распылителя, способными распылять смесь воды и воздуха, причем количество распыляемых воздуха и воды независимо регулируется.
26. Система по п. 20, в которой охлаждающие средства являются форсунками распылителя, способными распылять смесь воды и воздуха, причем количество распыляемых воздуха и воды независимо регулируется.