ES2222839A1 - Procedimiento para la fabricacion de barras de acero calibradas libres de defectos e instalacion para su fabricacion. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de barras de acero calibradas libres de defectos e instalacion para su fabricacion.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de barras de acero calibradas libres de defectos e instalación para su fabricación. El procedimiento comprende la combinación de la operación de calibrado por estirado con una fase de control de grietas y una operación subsiguiente de descortezado mecánico de la barra por eliminación de viruta, previo al corte de las barras, de manera que la profundidad de tarado de la detección de grietas tiene un valor correspondiente a los defectos superficiales de la barra y algo inferior a la profundidad de descortezado de la fase sucesiva de pelado de la barra, con lo que se consigue la eliminación automática de barras defectuosas.
Description
Procedimiento para la fabricación de barras de
acero calibradas libres de defectos e instalación para su
fabricación.
La presente invención está destinada a dar a
conocer un procedimiento para la fabricación de barras de acero
calibradas libres de defectos, así como la instalación industrial
que permite llevar a cabo el mencionado procedimiento.
En la actualidad se conocen procedimientos para
la fabricación de barras de acero calibrado que permiten conseguir
barras calibradas destinadas a la fabricación de piezas mecánicas
que cumplen con unas determinadas características de dimensiones de
diámetro y de tolerancias externas y que son sometidas durante su
fabricación a comprobación de grietas para evitar en lo posible
barras con defectos.
El aumento de las exigencias en las barras
calibradas, obligando de manera rigurosa a la eliminación de
defectos, especialmente grietas superficiales, ha representado la
necesidad, en este sector industrial, de conseguir procedimientos e
instalaciones para la fabricación de barras exentas de defectos,
simultaneado con unas características satisfactorias de
industrialización del procedimiento.
En la actualidad, para transformar el acero
laminado en caliente, que es la materia prima utilizada para la
fabricación de barras de acero calibrado, se conocen principalmente
dos procedimientos, a saber: el estirado en frío y el torneado o
descortezado de las barras.
En el primer caso, se procede a hacer pasar el
acero laminado en caliente en rollos, es decir, el llamado alambrón,
previamente limpio de la calamina propia del laminado en caliente, a
través de una hilera que tiene un cono de reducción y una parte
cilíndrica de calibrado, dejando el alambre con mayor redondez y una
cierta tolerancia en diámetro del orden de 0,1 mm y una superficie
más lisa.
Para llevar a cabo el método actualmente conocido
de estirado en frío, se utilizan instalaciones que son las llamadas
máquinas combinadas de estirar, que habitualmente comprenden las
siguientes partes:
- -
- Una devanadora.
- -
- Un enderezador previo.
- -
- Una máquina de limpiar la calamina, mediante chorros de granalla o cepillos.
- -
- Un grupo de estirado mediante carros, donde está situada la hilera y se produce la reducción de la sección.
- -
- Dos grupos de rodillos de enderezar, horizontal y vertical, entre los cuales se acostumbra a situar el equipo de detección de grietas.
- -
- Un sistema de corte sincronizado.
- -
- Un sistema de enderezado por rodillos o toberas, que incluye un sistema de alimentación, descarga y clasificación.
Los sistemas de detección de grietas por
corrientes inducidas que se utilizan en estas máquinas combinadas,
permiten detectar defectos con profundidades mínimas aproximadamente
de 0,15 mm, por lo que las barras transformadas por este
procedimiento pueden tener defectos de dicha profundidad.
El proceso de torneado de las barras consiste en
hacer pasar el alambrón a través de cabezales de cuchillas múltiples
estáticas o rotativas que por arranque de viruta reducen el diámetro
del alambrón dejando éste con mayor redondez, menor tolerancia y
eliminando con la viruta la mayor parte de los defectos
superficiales típicos del alambrón laminado en caliente.
Para la realización de los métodos de fabricación
por torneado, se disponen instalaciones que comprenden habitualmente
los siguientes elementos:
- Devanadora
- Enderezador previo
- Laminador previo (opcional) o enderezador
rotativo
- Sistema de corte
- Sistema enderezado (opcional)
En las líneas de torneado de barras, dada la
rugosidad del alambrón y/o la falta de redondez del mismo, una vez
efectuada la operación de laminado, no llevan equipos de detección
previos al torneado, pudiéndose utilizar estos al final del proceso
con una profundidad de detección máxima aproximadamente de 0,15 mm,
si incluye un sistema de enderezado pulido.
Para conseguir la fabricación de barras
calibradas sin defectos de forma debidamente industrializada, la
presente invención prevé un procedimiento en el que se procede desde
la bobina del alambrón laminado en caliente a una operación de
pre-enderezado y posterior decalaminado, procediendo
después a la combinación de una fase de calibrado por estirado y un
proceso de control intermedio de grietas para que detecte la
profundidad de defectos de la barra según una profundidad tarada,
cuyos defectos se eliminan a continuación en una operación de
pelado, con una profundidad de arranque de virutas superior al
tarado del equipo de detección. Por lo tanto, se procede al tarado
del equipo de detección a una profundidad correspondiente a los
defectos experimentalmente detectados en las barras, y se procederá
al pelado de las barras con la eliminación de una parte de material
que corresponderá a la profundidad de detección más un excedente
determinado, de manera que se conseguirá una mayor seguridad en la
limpieza total de la barra, detectando dicha zona de detección
eventualmente zonas en las que los defectos son superiores al tarado
del equipo de detección, dando lugar a barras que serán separadas
automáticamente al final del proceso de acuerdo con los métodos
universalmente conocidos de referenciado de los defectos de las
barras de tipo continuo, para localizar al final las barras que
presentan defectos y permitir su eliminación. Sin embargo, todos los
defectos comprendidos dentro del valor de tarado del aparato de
detección, quedarán eliminados automáticamente por la fase de
torneado de las barras que eliminará una cantidad de material
correspondiente al tarado más un pequeño margen de seguridad.
El procedimiento permitirá, por lo tanto,
garantizar la ausencia de defectos superficiales detectables por los
equipos actuales de control.
El procedimiento objeto de la presente invención
comportará la posibilidad de realimentación de resultados a la fase
de calibración en frío de la instalación, puesto que en el caso de
que el número de barras desechadas en la etapa final como resultado
de la clasificación intermedia es muy elevado, se aumentará la
profundidad de pelado, cambiando simultáneamente la hilera de
calibrado a un diámetro superior, para permitir que el material
tenga el excedente suficiente para la eliminación de las grietas y
permitir conseguir el diámetro nominal de la barra calibrada.
Evidentemente, en el caso en que no se produzcan rechazos en
absoluto, ello significará que el calibrado del aparato se debe
hacer a un valor más reducido, evitando pérdidas excesivas de
material por el arranque de viruta.
Por lo tanto, mediante la aplicación del presente
proceso e instalación correspondiente, se consigue la ausencia de
defectos superficiales y reducir al mínimo las pérdidas por viruta o
material rechazado por la profundidad de defectos detectados.
Para su mejor comprensión se adjuntan, a título
de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos
representativos de la presente invención.
La figura 1 muestra un esquema del conjunto de
elementos interesados en la presente invención.
La figura 2 muestra esquemáticamente la
interrelación de diámetros de barra desde el alambrón de partida
hasta la barra calibrada final con los excedentes
correspondientes.
Tal como se aprecia en la figura 1, el
procedimiento se inicia en la bobina (1) de alambrón laminado en
caliente desde la cual se extrae el alambrón pasando a una fase de
pre-enderezado (2), y posteriormente a la fase (3)
de eliminación de residuos superficiales o calamina, mediante
sistemas de granallado o de cepillos, con lo que se consigue el
alambrón (4) enderezado y decalaminado que pasa a continuación a una
fase de calibrado por estirado que comprende una hilera y un grupo
de tracción, que se han representado con el numeral (5). A
continuación, el alambrón calibrado (6) pasará al sistema de control
(7) que estará tarado para la detección de grietas a una determinada
profundidad, referenciando los lugares de la barra continua en la
que se localizan zonas con defectos superiores al tarado de la
máquina. A continuación, el alambrón calibrado pasa al sistema de
mecanización (8) en el que se procederá de forma mecánica a eliminar
una parte superficial de la barra algo mayor que el tarado del
sistema de control, con lo que se habrán eliminado los defectos
superficiales de modo sistemático. El alambrón pasará a continuación
a la fase de corte (9), después de lo cual será enviado al conjunto
de enderezado (10) pasando finalmente por la zona de selección de
barras (11) donde las barras que cumplen las condiciones previstas
(12) serán consideradas como barras comercializables y las barras
defectuosas (12') en las que previamente se ha detectado profundidad
de defecto superior al tarado de la máquina serán eliminadas.
En la figura 2 se ha representado
esquemáticamente el procedimiento en el que se observa el diámetro
(\Phib) del alambrón después del estirado en frío, en el que
existen múltiples defectos por grietas superficiales, tales como
(d1), (d2), (d3)..., que quedan dentro del valor (A) de tarado de la
máquina. Es posible que algún defecto tal como (d4) sea superior al
valor de tarado, dando lugar a una anotación de referenciado en la
zona de detección que provocará el rechazo automático de la barra al
final de la línea. El tarado de la máquina de detección de grietas
se realizará con el valor (A) que se ha señalado en el gráfico, y el
torneado se realizará eliminando el excedente (B) que comprende el
tarado (A) más un pequeño excedente de seguridad (\varepsilon) que
se ha señalado en el gráfico, dando lugar en conjunto al diámetro
nominal (\phi_{n}) de la barra que se desee obtener.
La realimentación de información se podrá
realizar, en caso de que el número de barras eliminadas por grietas
sea excesivo, laminando la barra a un diámetro (\phi_{b}) algo
mayor para que permita aumentar el excedente torneado (B),
eliminando los defectos y produciendo al final del proceso barras
limpias de defectos. En caso contrario, es decir, en que se pueda
disminuir el diámetro en bruto (\phi_{b}), se procedería de modo
inverso en la fase de laminación, disminuyendo el excedente de
material con respecto al diámetro nominal (\phiB).
En conjunto, mediante la aplicación del
procedimiento de instalación objeto de la invención se conseguirá
asegurar por completo la ausencia de defectos superficiales de forma
debidamente industrializada, consiguiendo la mínima pérdida por
virutas o materiales rechazados en la línea.
Todo cuanto no afecte, altere, cambie o modifique
la esencia del procedimiento descrito, será variable a los efectos
de la presente invención.
Claims (4)
1. Procedimiento para la fabricación de barras de
acero laminadas del tipo que comprende la alimentación de una línea
de laminación desde bobina de alambrón laminado en caliente con una
fase de pre-enderezado y decalaminado, pasando
después al calibrado por estirado, control de grietas y corte y
enderezado, con una clasificación final de barras aceptables y no
aceptables, caracterizado por combinar la operación de
calibrado por estirado con una fase de control de grietas y una
operación subsiguiente de descortezado mecánico de la barra por
eliminación de viruta, previo al corte de las barras, de manera que
la profundidad de tarado de la detección de grietas tiene un valor
correspondiente a los defectos superficiales de la barra y algo
inferior a la profundidad de descortezado de la fase sucesiva de
pelado de la barra, con lo que se consigue la eliminación automática
de barras defectuosas.
2. Procedimiento para la fabricación de barras de
acero laminadas, según la reivindicación 1, caracterizado por
proceder a la realimentación hacia la fase de calibrado por estirado
y la fase de descortezado de información sobre porcentajes de barras
eliminadas por grietas en la clasificación final de barras de manera
que, si es superior a un valor determinado de control se procederá a
aumentar el diámetro externo de desbaste del alambrón, así como la
profundidad de descortezado para permitir la eliminación de las
barras defectuosas.
3. Procedimiento para la fabricación de barras de
acero laminadas, según la reivindicación 1, caracterizado
porque se produce la realimentación de información de la fase final
de clasificación de barras a la fase de laminación de desbaste del
alambrón, reduciendo el diámetro del alambrón en bruto y la
profundidad de descortezado en la fase de pelado de la barra en caso
de que la reducción de defectos en las barras en clasificación final
permita reducir el excedente de material eliminado por
descortezado.
4. Instalación para la fabricación de barras de
acero calibrado susceptible de llevar a cabo el procedimiento de las
reivindicaciones 1 a 3, presentando después de la bobina de
alimentación de alambrón laminado en caliente una unidad de
pre-enderezado y posteriormente una unidad de
decalaminado, caracterizada por comprender la combinación de
una unidad de calibrado por estirado con un sistema de control de
grietas y un sistema de descortezado de la barra sucesivos y previos
al corte de las barras, permitiendo efectuar un pelado continuo y de
profundidad ajustable de las barras calibradas por estirado, lo que
permite la eliminación sistemática de la capa de la barra continua
que presenta defectos superficiales.
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