ES2200937T5 - Maquina de fundicion de banda para la generacion de una banda metalica. - Google Patents

Abstract

Máquina de fundición de banda para la generación de una banda metálica, con dos rodillos de fundición (22, 24) dispuestos adyacentes, que forman un intersticio de fundición así como con juntas de obturación laterales (25) que presentan a ambos lados de los rodillos de fundición (22, 24), respectivamente, una placa de obturación (61) que se puede aproximar por el lado frontal a los rodillos de fundición, donde la placa de obturación (61) respectiva se puede aproximar a los dos lados frontales (22', 24') de los rodillos de fundición (22, 24), de tal manera que se posibilita con ella un apoyo muy exacto, en el estado de funcionamiento en caliente, en los lados frontales de los rodillos de fundición, caracterizada porque la placa de obturación (61) que se puede apoyar o presionar en los rodillos de fundición (22, 24) está montada flotando en dirección tridimensional del movimiento.

Description

Máquina de fundición de banda para la generación de una banda metálica.

La invención se refiere a una máquina de fundición de banda para la generación de una banda metálica, con dos rodillos de fundición dispuestos adyacentes, que forman un intersticio de fundición así como con juntas de obturación laterales que presentan a ambos lados de los rodillos de fundición, respectivamente, una placa de obturación que se puede aproximar por el lado frontal a los rodillos de fundición, donde la placa de obturación respectiva se puede aproximar a los dos lados frontales de los rodillos de fundición de tal manera que se posibilita con ella un apoyo muy exacto, en el estado de funcionamiento en caliente, en los lados frontales de los rodillos de fundición, estando alojada la placa de obturación que se puede ajustar o presionar en los rodillos de fundición de una manera flotante sobre el pistón en la dirección tridimensional del movimiento.

En una máquina de fundición de banda del tipo indicado al principio según el documento EP-A-0 714 716, la instalación para la obturación lateral de los rodillos de fundición está constituida por placas de obturación resistentes al fuego, que han sido presionadas en cada caso contra dos lados frontales de los rodillos de fundición que se encuentran en el mismo lado y con ellas se impide en cada caso que la colada de acero introducida entre los rodillos de fundición pueda fluir lateralmente hacia fuera, y se obtiene una baño de metal como en una coquilla convencional. Estas placas de obturación están expuestas durante la presión de apriete, en virtud de los rodillos de fundición giratorios, a un desgaste por fricción y esto con una carga térmica fuerte que es producida por el baño de metal. Las placas de obturación están conectadas con una instalación de presión de apriete, que está diseñada de tal forma que se produce forzosamente una imagen de desgaste desfavorable en las placas de obturación. Por lo tanto, permanece sin resolver uno de los problemas principales en una máquina de fundición de este tipo, que consiste en que las juntas de obturación laterales deben ofrecer una obturación segura durante todo el tiempo de duración de la fundición.

Cuando los diámetros de los rodillos de rodadura son más pequeños y tienen entre aproximadamente 500 y 800 mm, deben preverse juntas de obturación laterales estrechas correspondientemente más pequeñas. No obstante, en virtud del volumen pequeño del baño de metal se producen superficies inestables del nivel del baño. En cambio, en el caso de rodillos de fundición con diámetros mayores, de 1500 mm aproximadamente, las superficies del nivel del baño son más tranquilas en virtud del baño más voluminoso, lo que es ventajoso. En cambio, se requieren juntas de obturación laterales mayores y más costosas. Debido a las tolerancias de fabricación y de montaje y al diferente calentamiento de los rodillos de fundición debido a las deposiciones posibles, es posible que los cantos de obturación o bien las superficies de obturación de los rodillos no estén exactamente en línea entre sí.

Se conoce a partir de la publicación japonesa JP 4-224052 A en una máquina de fundición de banda con dos rodillos de fundición, medir las fuerzas de fricción entre una placa de obturación y las paredes frontales de los rodillos de fundición y modificar a continuación las fuerzas de presión de apriete sobre la placa de obturación. De esta manera debe reducirse el desgaste asimétrico en la placa de obturación y debe disminuirse el peligro de fugas de metal fundido. Las fuerzas de presión de apriete son transmitidas a través de tres cilindros hidráulicos sobre la placa de obturación. La placa de obturación está guiada rígidamente en una dirección axial en un casquillo de guía, lo que es desfavorable.

En el documento EP 0 806 997 se describe una instalación de fundición de dos cilindros. La placa de obturación para los dos cilindros de fundición está constituida por una parte superior y una parte inferior. La parte inferior de la placa de obturación es presionada contra el escudete del lado frontal de los dos rodillos de fundición con una presión considerablemente mayor que la parte superior. La parte superior de la placa de obturación es presionada por medio de tres cilindros contra los rodillos. La presión aplicada por los cilindros está distribuida de manera uniforme sobre todos los cilindros. La imagen del desgaste de la placa de obturación es forzosamente irregular, aunque esté prevista una llamada guía de retomo del muelle para el cilindro de presión individual como fuerza de recuperación. Se mantiene todavía el peligro de fugas debido a desgaste prematuro de las placas de obturación.

El documento EP 0 692 330 B1 se refiere a la fundición de banda entre dos cilindros de fundición, cuyos lados laterales están cerrados herméticamente por medio de paredes de desgaste. Para la determinación permanente del estado de contacto entre los lados frontales de los cilindros y las paredes de desgaste se miden las condiciones de fricción y se comparan con valores de ajuste predeterminados. Con los resultados de la comparación se controla al menos un parámetro de la fundición. También se puede controlar la posición de la pared de cierre por medio de la magnitud de las condiciones de fricción. A tal fin, la pared de cierre está retenida por una disposición, que está constituida por un carro principal desplazable en la dirección de los rodillos y por un carro secundario, que está guiado horizontalmente en el carro principal. De esta manera, se puede ajustar la pared de cierre en dos planos, para medir la presión o bien las fuerzas sobre la pared de cierre en dirección vertical y en dirección horizontal. Esta disposición de medición no elimina, sin embargo, el peligro de fugas de las paredes de cierre debido al desgaste irregular.

En otro documento EP 0 698 433 B1 se describe una máquina de fundición de colada continua de doble rodillo con paredes laterales presionada para la fundición de colada continua de bandas metálicas más finas. Las paredes laterales están conectadas con una placa de presión y una placa de soporte, de manera que las paredes laterales son móviles en dirección axial a los cilindros de fundición y perpendicularmente a esta dirección. Entre la placa de presión y la placa de soporte está insertada una pluralidad de muelles de compresión, que actúan sobre las paredes laterales. Cada pared lateral está rodeada por un anillo refrigerado. La placa de presión es soportada por un carro, que es móvil en dirección axial. Sobre el carro se encuentra un cilindro de ajuste, que incide en la placa de presión. Sin embargo, esta construcción conocida anteriormente no está en condiciones de impedir de manera permanente un desgaste irregular de las paredes laterales y de garantizar la hermeticidad necesaria entre los cilindros de fundición y las paredes laterales durante varias secuencias de fundición.

El documento WO 00/32 332 muestra una instalación de fundición de dos rodillos para la generación de una banda metálica, en la que en los lados frontales de los rodillos de fundición están apoyadas placas de fundición. Las placas de obturación de forma triangular son impulsadas con presión por tres cilindros de ajuste, que inciden en cada caso en los puntos angulares. Los cilindros de ajuste se apoyan en este caso contra un marco estacionario. Estas medidas posibilitan, en efecto, un movimiento espacial de las placas de obturación, pero no impiden un ejercicio irregular de la presión, con la consecuencia de un desgaste rápido no deseado de las superficies de obturación de las placas de obturación.

El documento WO 96/20800 publica una máquina de fundición de banda para la generación de una banda metálica, con dos rodillos de fundición dispuestos adyacentes entre sí y que forman un intersticio de fundición, así como con juntas de obturación laterales, que presentan a ambos lados de los rodillos de fundición en cada caso una placa de obturación que se puede presionar en el lado frontal en los rodillos de fundición, pudiendo presionarse la placa de obturación en los dos lados frontales de los rodillos de fundición de tal forma que la placa de obturación está alojada flotando sobre el cilindro en la dirección tridimensional del movimiento.

Partiendo de estas condiciones previas, la presente invención se ha planteado el cometido de desarrollar adicionalmente una máquina de fundición de banda del tipo mencionado al principio, de tal forma que con ella se posibilita la hermeticidad necesaria durante todo el periodo de duración de la fundición en las juntas de obturación laterales y esto con un empleo de un diámetro óptimo de los rodillos de fundición. Además, con ella debe conseguirse un ajuste rápido y una vez realizada la substitución un avance funcionalmente seguro con estas juntas de obturación laterales.

El cometido se soluciona según la invención porque el bastidor de soporte que recibe la placa de obturación está alojada sobre uniones de articulación en una placa de unión, que está retenida flotando en el elemento de soporte, siendo presionado el bastidor de soporte sobre una unión elástica entre el mismo y la placa de unión de forma permanente en los pistones. De esta manera se posibilita un apoyo muy exacto también en el estado de funcionamiento caliente en las paredes frontales de los rodillos de fundición y se reduce a un mínimo el desgaste de la placa de obturación.

En una forma de realización muy ventajosa, al menos uno de los rodillos de fundición se pueda alinear especialmente axialmente para la alineación lo más plana posible de sus lados frontales entre sí y la instalación de alineación comprende al menos una instalación de regulación que incide en un extremo de un rodillo de fundición, o bien está configurada como cilindro hidráulico o como accionamiento de husillo, y una instalación de presión que incide en el otro extremo del rodillo de fundición y que está configurada, por ejemplo, como pistón.

Con esta máquina de fundición de banda según la invención se consigue una obturación lateral óptima de los rodillos de fundición, que ofrece también una actividad funcional perfecta y duradera durante todo el tiempo de fundición con rodillos de fundición grandes en el intervalo de diámetros mayores que un metro.

A continuación se explican en detalle un ejemplo de realización de la invención así como otras ventajas de la misma con la ayuda del dibujo. En este caso:

La figura 1 muestra una sección transversal a través de una máquina de fundición de banda con las juntas de obturación laterales según la invención.

La figura 2 muestra una sección longitudinal a través de una junta de obturación lateral según la figura 1.

La figura 3 muestra una sección de la junta de obturación lateral a lo largo de la línea III - III según la figura 2.

La figura 4 muestra un dispositivo para el desplazamiento de la camisa refrigerada cilíndrica de un rodillo de fundición sobre su eje estacionario, y

La figura 5 muestra un dispositivo para el desplazamiento axial del eje estacionario de un rodillo de fundición con camisa cilíndrica que gira sobre el eje.

La figura 1 muestra una máquina de fundición de banda 20 de una banda metálica 15 que puede ser generada en un procedimiento de fundición continuo, especialmente de una banda de acero. Esta máquina de fundición de banda 20 descansa sobre una estructura de acero 12 indicada y es alimentada con colada metálica por un recipiente de distribución que se encuentra por encima de ella, como se conoce en instalaciones de colada continua convencionales en sí. De una manera más conveniente, el recipiente de distribución presenta un orificio de derrame que se puede cerrar con un tapón o similar, a través del cual puede salir la colada.

Esta máquina de fundición de banda 20 tiene dos rodillos de fundición 22, 24 dispuestos adyacentes esencialmente paralelos con respecto al eje principal, con un desarrollo aproximadamente horizontal de los ejes de giro, donde en ambos lados frontales puede presionarse, respectivamente, una junta de obturación lateral 25, con lo que se forma un orificio cerrado alrededor con un intersticio de fundición abierto hacia abajo. Los rodillos de fundición 22, 24 están montados a ambos lados de forma giratoria sobre un montante de máquina 32, respectivamente, y son accionados de forma controlada por un motor respectivo. La máquina de fundición de banda 20, que descansa sobre una estructura de acero 12 indicada o similar, está rodeada en este caso por una carcasa 30, de manera que esta fundición de banda se puede realizar con un gas protector, cerrado herméticamente con respecto al aire. Sobre el lado superior de la carcasa 30 están presentes puertas de corredera 35 para su apertura y cierre, respectivamente.

Estas juntas de obturación laterales 25 presentan en cada caso una placa de obturación 61 que puede ser presionada por un medio de apriete en el lado frontal en los rodillos de fundición 22, 24, las cuales generan una obturación mecánica. Estas placas de obturación 61 de forma triangular, que están constituidas por un material resistente al fuego, cubren aproximadamente la parte superior de los lados frontales 22', 24' de los rodillos de fundición.

Según la invención, la placa de obturación 61 respectiva puede ser presionada en los dos lados frontales 22', 24' equilaterales, de tal forma que con ella se posibilita un apoyo muy exacto en el estado de funcionamiento caliente en los lados frontales de los rodillos de fundición.

Según las figuras 2 y 3, la placa de obturación 61 respectiva está dispuesta con este fin de forma desplazable por el medio de presión contra los lados frontales 22', 24' de los rodillos de fundición y, además, está montada flotando a través de un medio de articulación, en el presente caso a través de una articulación esférica 81, para conseguir una presión de apriete permanente constante y una disposición paralela exacta de su superficie de obturación 61' con respecto a los dos lados, que se extienden en un plano, de los rodillos de fundición.

El medio de presión de apriete presenta al menos uno, con preferencia tres cilindros de apriete 71, que se pueden desplazar aproximadamente en ángulo recto con respecto a la placa de obturación 61, con un pistón 72 respectivo, que ejercen, a modo de un soporte de tres puntos, sobre un bastidor de soporte 64, 65, una presión de apriete controlable aproximadamente constante sobre la placa de obturación 61 respectiva, impulsando estos cilindros de apriete 71 de una manera más conveniente la placa de obturación 61 aproximadamente de forma triangular en virtud de la disposición de los rodillos de fundición, en cada caso en una de sus regiones de esquina.

El bastidor de soporte 64, 65 que recibe la placa de obturación 61 está montado a través de conexiones articuladas 66, 67 en una placa de unión 80, que está retenida por su parte flotando a través de la articulación esférica 81 en el elemento de soporte 41, 41', siendo presionado el bastidor de soporte 64, 65 a través de una conexión elástica, a saber un muelle de tracción 68 ajustable con anclaje, entre el mismo y la placa de unión 80, de manera permanente en los pistones 72 de los medios de presión de apriete. Las uniones articuladas están formadas por una palanca articulada 66, 67 dispuesta aproximadamente horizontal y por una palanca articulada dispuesta vertical, estando articuladas igualmente de forma esférica estas palancas de articulación 66, 67 en un extremo en el bastidor de soporte 64 y en el otro extremo en la placa de unión 80, de manera que la placa de obturación 61 se puede mover paralelamente a la placa de unión 80 en tres direcciones de movimiento. Con este alojamiento óptimo de la placa de obturación 61 se puede excluir de una manera duradera en cualquier caso un agarrotamiento o bloqueo de la misma también en el estado caliente de toda la junta de obturación lateral.

Además, en la articulación esférica 81 está previsto un pivote de centrado 82 sobresaliente, por medio del cual se puede realizar un centrado del elemento de soporte 41 con respecto a la instalación 86. Una excéntrica 83 o similar posibilita un centrado vertical de la junta de obturación lateral 25 con respecto al brazo de soporte 41. Un elemento de retención flexible 84 está previsto entre la placa de unión 80 y la parte de la cabeza 41' del elemento de soporte 41. Un tornillo de tope 86 en esta parte de la cabeza 41' limita la región de giro de la placa 80.

En la figura 1 se ilustra, además, todavía, que el elemento de soporte 41 que retiene las juntas de obturación laterales 25 pertenece a un manipulador 40, por medio del cual se puede mover la junta de obturación lateral respectiva lateralmente hacia los rodillos de fundición 22, 24 o bien fuera de los mismos. Las juntas de obturación laterales 25, después de que han sido llevadas por el manipulador 40 a la posición en el lateral de los rodillos de fundición 22, 24, son centradas por una instalación 85 dispuesta en el montante 32 de la máquina de los rodillos de fundición y sus cilindros 71 son conectados con un órgano de accionamiento respectivo. En sentido inverso, las juntas de obturación laterales 25 pueden ser retiradas por el manipulador después del aflojamiento de la instalación 85. La instalación 85 está dispuesta en el montante 32; pero también podría estar presente en el manipulador.

Un sistema de supervisión y de regulación en estas juntas de obturación laterales 25 posibilita un ajuste óptimo de los medios de presión de apriete que presionan sobre la placa de obturación 61 y una supervisión preventiva y detección precoz de avenas, fugas o similares con una eliminación en línea de avenas, especialmente en la placa de obturación.

En la figura 4 se representa un dispositivo para el desplazamiento axial y para la alineación de los lados frontales 22' a cerrar herméticamente de los rodillos de fundición 22 entre sí. El rodillo de fundición 22 está constituido por un eje estacionario 1 con pivotes axiales 2, que está apoyado, por su parte, sobre un montante 3. El rodillo de fundición 22 comprende un elemento de apoyo 4 de forma anular, que está conectado con la camisa 5 de forma cilíndrica por medio de una sujeción en forma de cuña 6. La camisa 5 está provista en su periferia con taladros de refrigeración 7 que se extienden axialmente, los cuales están en comunicación con otros taladros 9, 10, 11 de entrada y salida de refrigerante en el elemento de apoyo 4, en el eje 1 y en el montante 3. La camisa 5 y el elemento de apoyo 4 están retenidos de forma giratoria con los cojinetes 8 sobre el eje 1 y son accionados por una instalación de motor/transmisión no representada en detalle. Con objeto de la alineación superficial plana de las superficies frontales 22' del rodillo de fundición 22 con respecto a las superficies frontales del otro rodillo de fundición no representado, la camisa 5 junto con el elemento de apoyo 4 está dispuesta de manera desplazable sobre el eje estacionario 1. El desplazamiento se realiza con una unidad de cilindro y pistón 13 de forma anular, de doble acción, que está asociada tanto al elemento de apoyo 4 como también al eje 1 y está montada en el extremo del rodillo de fundición 22. El segmento de pistón 14 en el elemento de apoyo 4 encaja a distancia en una ranura 16 circundante del eje 1, de manera que a ambos lados del segmento de pistón 14 se forman cámaras cilíndricas 17, que son impulsadas en cada caso con un medio de presión a través de conductos de presión con presiones p1 y p2. Con la ayuda de una diferencia de la presión \pm \Deltap se lleva a cabo un desplazamiento axial del elemento de apoyo 4 y, por lo tanto, del lado frontal 22' del rodillo de fundición 22, por ejemplo de 8 mm, respectivamente, hacia uno y otro lado. Dado el caso, una segunda instalación de desplazamiento o una instalación de presión puede estar dispuesta también en el otro extremo de los rodillos de fundición.

En la figura 5 se representa una configuración alternativa de una instalación de ajuste 13. Sobre el eje del rodillo estacionario 1 se muestra la camisa cilíndrica refrigerada 5 con sus taladros de refrigeración 7. La camisa 5 está apoyada a través de elementos de apoyo 4 sobre el eje 1. Uno de los elementos de apoyo 4' está conectado con la camisa 5 y está retenido de forma giratoria, por ejemplo, por medio de un cojinete radial 18 sobre el eje 1. El otro elemento de apoyo 4'' está conectado con el eje 1, estando apoyada la camisa cilíndrica 5, por ejemplo, por medio de un cojinete axial 19 de forma giratoria sobre el elemento de apoyo 4''. Entre los elementos de apoyo 4' y 4'' está dispuesto, sobre el eje 1, un freno electromagnético 21. Con objeto de la alineación superficial plana de los lados frontales 22' del rodillo de fundición con respecto a los lados frontales del otro rodillo de fundición –no representado-, se desplaza el eje 1 junto con el cilindro 5 en dirección axial. A tal fin, en uno de los lados del eje 1 incide una instalación de ajuste 26 que está configurada, por ejemplo, como unidad de cilindro y pistón 27 con muelle de recuperación 28. Sobre el otro lado del eje 1 se encuentra una instalación de presión 29, que está configurada, por ejemplo, como pistón 33 de doble acción. La instalación de ajuste puede estar configurada de manera equivalente como accionamiento de husillo, donde la instalación de presión reduce al mínimo un eventual juego mecánico.

La invención ha sido representada en una medida suficiente con los ejemplos de realización explicados anteriormente. No obstante, 'se podría representar todavía en otras variantes. Así, por ejemplo, podría estar prevista una junta de obturación lateral 25, que incluye un ajuste mecánico y/o una junta de obturación magnética.

Claims (8)

1. Máquina de fundición de banda para la generación de una banda metálica, con dos rodillos de fundición (22, 24) dispuestos adyacentes, que forman un intersticio de fundición así como con juntas de obturación laterales (25) que presentan a ambos lados de los rodillos de fundición (22, 24), respectivamente, una placa de obturación (61) que se puede aproximar por el lado frontal a los rodillos de fundición, donde la placa de obturación (61) respectiva se puede aproximar a los dos lados frontales (22', 24') de los rodillos de fundición (22, 24), de tal manera que se posibilita con ella un apoyo muy exacto, en el estado de funcionamiento en caliente, en los lados frontales de los rodillos de fundición, estando alojada la placa de obturación (61) que se puede ajustar o presionar en los rodillos de fundición (22, 24) de una manera flotante sobre el pistón en la dirección tridimensional del movimiento, caracterizada porque un bastidor de soporte (64, 65) que recibe la placa de obturación (61) está alojada sobre uniones de articulación (66, 67) en una placa de unión (80), que está retenida flotando en el elemento de soporte (41,41'), siendo presionado el bastidor de soporte (64, 65) sobre una unión elástica (68) entre el mismo y la placa de unión (80) de forma permanente en los pistones (72).

2. Máquina de fundición de banda según la reivindicación 1, caracterizada porque las uniones articuladas están formadas, respectivamente, por una palanca articulada (66, 67) dispuesta aproximadamente horizontal y/o por una o dos palancas articuladas dispuestas, respectivamente, verticales, donde estas palancas articuladas (66, 67) están montadas en un extremo en el bastidor de soporte (64) y en el otro extremo en la placa de unión (80), estando dispuesto un cojinete esférico al menos en un extremo de la palanca articulada (66, 67) respectiva.

3. Máquina de fundición de banda según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las juntas de obturación lateral (25) están centradas en la posición lateral de los rodillos de fundición (22, 24) por una instalación (85) dispuesta en un montante (32) de la máquina de los rodillos de fundición y sus cilindros (71) están conectados con un órgano de accionamiento respectivo.

4. Máquina de fundición de banda según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos uno de los rodillos de fundición (22, 24) -se puede alinear en particular axialmente para la alineación lo más plana posible de sus lados frontales (22', 24') entre sí y la instalación (13) comprende al menos una instalación de ajuste (26) que incide en un extremo de un rodillo de fundición (22) y que está configurada, por ejemplo, como cilindro hidráulico o como transmisión de husillo (27), y una instalación de presión (29) que incide en el otro extremo del rodillo de fundición (22) y que está configurada, por ejemplo, como pistón (33).

5. Máquina de fundición de banda según la reivindicación 4, caracterizada porque la instalación de ajuste (26) y la instalación de presión (29) inciden en el eje (1) del rodillo de fundición (22).

6. Máquina de fundición de banda según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en el caso de un rodillo de fundición (22) que comprende un eje estacionario (1) y una camisa refrigerada (5), configurada de forma giratoria sobre este eje (1), la camisa (5) es desplazable sobre el eje (1), con preferencia bajo acción hidráulica.

7. Máquina de fundición de banda según la reivindicación 6, caracterizada porque la instalación de desplazamiento está dispuesta al menos en un extremo de los rodillos de fundición y comprende un segmento de pistón (14) asociado a la camisa (5) y una ranura (16) circundante asociada al eje (1) para el alojamiento del segmento de pistón bajo la configuración de dos cámaras cilíndricas.

8. Instalación de fundición de banda según la reivindicación 13 ó 14, caracterizada porque las cámaras cilíndricas (17) de la instalación de desplazamiento pueden ser impulsadas con presiones hidráulicas (P1, P2) de diferente magnitud.