СПОСОБ И УСТАНОВКА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РЕЛЬСОВ

1
3
1. Способ термической обработки рельса, включающий предварительный нагрев каждого поперечного сечения рельса, выполненного из стали и имеющего элементы профиля: головку, шейку и подошву, дополнительный нагрев, охлаждение каждого поперечного сечения рельса, осуществляемое последовательно сначала до температуры, обеспечивающей получение мелкозернистой перлитной структуры по каждому поперечному сечению рельса, а затем, в случае необходимости, последовательно проводимое охлаждение в естественных условиях каждого поперечного сечения обрабатываемого рельса до температуры окружающей среды, отличающийся тем, что нагрев осуществляют непрерывно и/или дискретно с управлением по программно-заданному режиму, предварительный нагрев осуществляют до температуры начала аустенизации (точка Ac), не превышая температуры конца аустенизации (точка Ac), дополнительный нагрев осуществляют путем термоциклирования в области фазовых α-γ превращений, в промежутках между отдельными устройствами нагрева проводят выдержку для выравнивания температур поверхностных и внутренних объемов каждого поперечного сечения рельса, изменяют скорости охлаждения на различных стадиях режима охлаждения, изменяют скорость нагрева и/или охлаждения рельса в зависимости от марки стали.
2. Установка, включающая зону нагрева с нагревательными устройствами индукционного нагрева, зону охлаждения, включающую модули охлаждения, отличающаяся тем, что установка содержит зону термоциклирования с отдельными нагревательными устройствами и расположенными между ними промежутками и/или устройствами промежуточного охлаждения, в зоне охлаждения каждый модуль содержит устройство формирования охлаждающей газовой среды с блоком управления и регулирования параметрами охлаждения, между нагревательными устройствами, модулями охлаждения размещены механизмы центрирования рельса.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после термоциклирования проводят поддержание заданной температуры, осуществляя гомогенизацию аустенита.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что по завершении перлитных превращений охлаждение прекращают для проведения самоотпуска, причем температура самоотпуска должна быть достаточной для снятия остаточных напряжений и не приводить к снижению твердости.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждающую способность охлаждающей газовой среды регулируют в зависимости от температуры и влажности воздуха, а также в зависимости от химического состава стали и температуры рельса на входе в зону охлаждения.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что после проведения самоотпуска проводят дополнительное дифференцированное охлаждение рельса (до температуры ≤250°С).
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что после дополнительного дифференцированного охлаждения проводят окончательное принудительное охлаждение до температуры ниже 60°С.
8. Установка по п.2, отличающаяся тем, что каждое нагревательное устройство имеет независимое регулирование.
9. Установка по п.2, отличающаяся тем, что в заявляемой установке каждый модуль охлаждения содержит блок управления и регулирования параметров охлаждающей газовой среды, подаваемой на различные поверхности рельса, в зависимости от режима охлаждения, заданного для каждого отдельного модуля охлаждения рельса, обеспечивая изменение скорости охлаждения рельса на различных стадиях режима охлаждения.
10. Установка по п.2, отличающаяся тем, что механизмы перемещения и/или центрирования рельса расположены вне устройств нагрева и дополнительно встроены в модули охлаждения, при этом поджим головки рельса осуществляют неприводным роликом с регулируемым усилием поджатия.
11. Установка по п.2, отличающаяся тем, что механизмы перемещения стабилизируют скорость перемещения рельса через установку и обеспечивают необходимый диапазон ее регулирования, в зависимости от марки стали.
12. Установка по п.2, отличающаяся тем, что после зоны охлаждения расположена зона самоотпуска.
13. Установка по п.12 отличающаяся тем, что после зоны самоотпуска дополнительно установлены устройства дифференцированного охлаждения.
14. Установка по п.2 или 13, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройства окончательного принудительного охлаждения до температуры ниже 60°С.