ES2249688T3 - Procedimiento y dispositivo para la laminacion continua ininterrumpida de productos de redondos y varillas. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la laminacion continua ininterrumpida de productos de redondos y varillas.Info
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Abstract
Un procedimiento para unir el extremo posterior (ATE) de una primera sección (A) de producto con el extremo frontal (BFE) de una segunda sección (B) de producto sucesiva, en un tren de laminación continua en el cual tochos discretos son laminados a través de una pluralidad de cajas (10, 12) de laminador dispuestas a lo largo de una línea "p" de paso de laminación para producir secciones (A, B) de producto sucesivas con áreas de sección reducida, teniendo las secciones de producto sucesivas unos extremos frontal (AFE, BFE) y posterior (ATE, BTE), comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: operar una primera de las cajas (10) de laminador a una velocidad de suministro que excede la velocidad de asimilación de una segunda caja (12) de laminador sucesiva, estando el procedimiento además caracterizado por las etapas de: dirigir las secciones de producto primera y segunda (A, B) según salen de la primera caja (10) de laminador alejándose de la línea "p" de paso de laminación a lo largo de un recorrido (14) de entrada que conduce a una estación de soldadura (16) desde la estación de soldadura a lo largo de un recorrido de suministro (15) que conduce de nuevo a la línea de paso de laminación para la laminación continua en la segunda caja (12) de laminador; acumular temporalmente una primera porción (AL) de la primera sección (A) de producto a lo largo del recorrido (15) de suministro mientras tiene lugar la laminación de la primera sección (A) de producto en la segunda caja (12) de laminador; retener el extremo posterior (ATE) de la primera sección (A) de producto en la estación de soldadura (16) durante un intervalo de tiempo en el cual la primera parte (AL) acumulada continúa siendo laminada en la segunda caja (12) de laminador; retener el extremo frontal (BFE) de la segunda sección (B) de producto en la estación de soldadura (16) durante dicho intervalo de tiempo, mientras se acumula temporalmente una segunda porción (BL) de la segunda sección (B) de producto a lo largo delrecorrido de entrada (14); soldar los extremos frontal y posterior retenidos conjuntamente durante dicho intervalo de tiempo; y liberar los extremos soldados.
Description
Procedimiento y dispositivo para la laminación
continua ininterrumpida de productos de redondos y varillas.
La presente invención se refiere, en general, a
la producción de productos de redondos y varillas en trenes de
laminación continua mediante la laminación en caliente de tochos
discretos a través de las secciones de trenes de desbaste,
intermedio y acabado, y se refiere en particular a un procedimiento
y aparato para soldar extremo con extremo secciones de producto
separadas en una localización seleccionada a lo largo de una línea
de laminación, haciendo de dicha forma posible la laminación
continua e ininterrumpida a través del resto del tren.
Un procedimiento y aparato según el preámbulo de
las reivindicaciones 1 y 5, respectivamente, se conocen por ejemplo
por el documento de patente US-A 5 767 475.
En la laminación convencional de redondos y
varillas actualmente en operación, la práctica aceptada es empezar
el proceso con tochos individuales que son calentados en un horno y
después descargados para su laminación separada y dar secciones de
producto que tienen áreas en sección transversal reducidas y unos
extremos frontal y posterior. Un número de inconvenientes está
asociado con esta práctica, como por ejemplo, el tiempo perdido
entre tochos puede ser tanto como el 10% de tiempo de
producción.
Además, los extremos frontal y posterior de cada
sección de producto son dimensional y/o metalúrgicamente
inaceptables, y por lo tanto deben de ser cortados y desechados,
dando como resultado pérdidas considerables en forma de chatarra.
Los extremos frontales son también propensos a deformación,
particularmente en las zonas de alta velocidad alcanzadas por las
secciones de acabado del tren.
En un intento de evitar dichos problemas, y según
un ejemplo dado en los documentos US-A 5767475 y
US-A 2001/0015367, se ha desarrollado tecnología
para soldar los tochos extremo con extremo antes de ser
introducidos en el tren. Sin embargo, esto ha demostrado ser
bastante problemático. La soldadura de tochos con secciones
transversales grandes requiere equipo masivo y gran consumo de
energía eléctrica. Energía eléctrica excesiva es tradicionalmente
requerida para recalentar inductivamente los segmentos de tochos
que han sido enfriados por su contacto con los dispositivos pesados
de agarre requeridos para forzar los extremos de los tochos
conjuntamente.
Un inconveniente adicional con la soldadura de
tochos emana del hecho de que el metal fundido en las uniones
soldadas que es subsecuentemente laminado da una sección sustancial
del producto acabado. Por ejemplo, cuando tochos que tienen un área
en sección transversal típica de 22.500 mm^{2} son soldados y
posteriormente laminados en varillas de 5,5 mm, el metal fundido de
la unión soldada se podrá extender a lo largo de aproximadamente 94
metros del producto acabado. Si los tochos son metalúrgicamente
distintos esta sección tendrá que ser tratada como chatarra, dando
como resultado una pérdida considerable al operador del tren.
La presente invención aplica la tecnología de
soldadura al proceso de laminación en una forma y en una
localización a lo largo de la línea de laminación que evita, o al
menos minimiza significativamente, los problemas y desventajas
asociados con las prácticas actuales.
La figura 1 es una vista en planta de una forma
de realización de un aparato según la presente invención.
Las figuras 2A-2J son vistas
esquemáticas que muestran las etapas sucesivas en la operación del
aparato representado en la figura 1.
La figura 3 es una vista en planta de una forma
de realización en variante de un aparato según la presente
invención.
Y la figura 4 es una sección aumentada tomada a
lo largo de la línea 4-4 de la figura 3 y que
representa esquemáticamente la capacidad de almacenamiento apilado
del acumulador.
Con referencia inicialmente a la figura 1, se
muestra unas cajas de laminador primera y segunda 10 y 12 vertical
y horizontal colocadas a lo largo de la línea "P" de pasada de
laminación. La caja de laminador 10 podrá, por ejemplo, comprender
una última caja de laminador de la sección de desbaste del tren, y
la caja 12 podrá comprender la primera caja de laminador de la
sección intermedia del tren. La velocidad de suministro de la caja
de laminador 10 excederá la capacidad de asimilación de la caja de
laminador 12. Así, en una operación dada como ejemplo con un tren
laminando un tocho de 2000 kg a una velocidad de 150 toneladas
métricas por hora, la caja de laminador 10 producirá una varilla
con un área en sección de 57,4 mm a una velocidad de suministro de
2052,5 mm/s. La velocidad de asimilación de la caja de laminador 12
será de 1642 mm/s.
Unos conmutadores 11 están dispuestos para
dirigir las secciones de producto sucesivas que salen de la caja de
laminador 10 alejándolas de la línea P de pasada del tren y a lo
largo de un recorrido 14 de entrada que conduce a la estación de
soldadura 16, y desde la estación de soldadura a lo largo de un
recorrido de suministro 15 de nuevo a la líneas de pasada del tren
para su laminación continuada en la caja de laminador 12 y por todas
las cajas de laminador subsecuentes (no representadas).
Alternativamente, unos conmutadores 11 podrán ser operados para
evitar el recorrido de entrada 14 y para de dicha forma permitir
que secciones discretas de producto continúen a lo largo de la línea
de pasada P.
Un primer medio de almacenamiento en forma de un
repetidor 18 está localizado a lo largo del recorrido de suministro
15, y un segundo medio de almacenamiento, también en la forma de un
repetidor 20, está localizado a lo largo del recorrido de entrada
14. Los repetidores 18, 20 podrán ser de un diseño convencional
bien conocido por los expertos en la técnica.
La estación de soldadura 16 incluye un soldador
22 configurado para soldar los extremos frontal y posterior en
contacto de las secciones de producto. Las uniones soldadas son
desbarbadas por un dispositivo desbarbador 24 antes de continuar a
lo largo del recorrido de suministro 15. Las uniones soldadas y los
segmentos de producto adyacentes podrán, en caso necesario, ser
recalentadas con anterioridad a la caja de laminador 12 por un
calentador 26 de inducción. Unos rodillos recogedores 28, 30, 32 y
34 accionados están colocados estratégicamente para controlar el
movimiento en avance de las secciones de producto que están siendo
procesadas.
La operación del aparato se escribirá a
continuación haciendo referencia a las figuras
2A-2J.
Figura
2A
Una primera sección de producto A está siendo
laminada a través de la caja de laminador 10 a una velocidad de 150
toneladas por hora y a una velocidad de 2052,5 mm/s. La sección de
producto A ha pasado a lo largo del recorrido de entrada 14, a
través de la sección de soldadura 16 y a lo largo del recorrido de
suministro 15, y su extremo frontal A_{FE} ha llegado a la unidad
de rodillo recogedor 34 donde ha sido temporalmente detenida. Una
primera porción de la sección de producto ha empezado a acumularse
en la forma de un bucle A_{L} en del repetidor 18.
Figura
2B
El bucle A_{L} en el repetidor 18 se ha
incrementado considerablemente, y el extremo frontal A_{FE} de la
primera sección de producto ha pasado ahora a través de la unidad
de rodillo recogedor 34 al interior de la caja de laminador 12. La
velocidad de laminación de la caja de laminador 12 es de 120
toneladas por ahora, con una velocidad de laminación de 1642
mm/s.
Figura
2C
El bucle AL en repetidor 18 ha alcanzado ahora su
máximo. El extremo posterior A_{TE} de la primera sección de
producto está justamente abandonando la caja de laminador 10, y el
extremo frontal B_{FE} de la segunda sección B de producto se está
aproximando a la caja de laminador 10.
Figura
2D
El extremo posterior A_{TE} de la primera
sección de producto A está ahora moviéndose al interior del
recorrido de entrada 14 a medida que el extremo frontal B_{FE} de
la segunda sección de producto B penetra en la caja de laminador
10.
Figura
2E
El extremo posterior A_{TE} de la primera
sección de producto A y el extremo frontal B_{FE} de la segunda
sección de producto B ha llegado a la estación de soldadura 16 donde
son retenidos de forma estática en una relación de contacto por las
unidades de rodillo recogedor 32, 30. Comienza la soldadura de los
extremos frontal y posterior.
Figura
2F
Mientras la soldadura de los extremos frontal y
posterior tiene lugar, el bucle A_{L} de la primera sección de
producto en el repetidor 18 es gradualmente reducido y la segunda
sección de producto B se acumula en forma de bucle BL en al
repetidor 20.
Figura 2
G
Los extremos frontal y posterior soldados han
progresado desde la estación de soldadura 16 hasta la caja de
laminador 12, y el bucle B_{L} previamente acumulado en el
repetidor 20 está ahora siendo transferido por las unidades de
rodillo recogedor 30, 32 al repetidor 18.
Figura
2H
A medida que la transferencia del bucle de
producto B_{L} del repetidor 20 al repetidor 18 continúa, el
extremo posterior B_{TE} de la segunda sección de producto llega
a la caja de laminador 10.
Figura
2I
Como se ha descrito previamente con referencia a
la figura 2D, el extremo posterior B_{TE} de la segunda sección
de producto está ahora moviéndose al interior del recorrido entrada
14 a medida que el extremo frontal C_{FE} de una tercera sección
de producto C entra en la caja de laminador 10.
Figura
2J
La soldadura del extremo posterior B_{TE} de la
segunda sección de producto con el extremo frontal CFE de la
tercera sección de producto ha comenzado, en la forma descrita
previamente con referencia a la figura 2E.
Las unidades de rodillo recogedor 28, 30, 32 y 34
son accionadas individualmente y de dicha manera podrán ser
controladas selectivamente para acelerar, desacelerar y detener las
secciones de producto sucesivas con objeto de efectuar los
movimientos descritos anteriormente. Aunque la soldadura se realiza
preferentemente con los extremos frontal y posterior detenidos en
la estación 14, alternativamente, las unidades de rodillo recogedor
30, 32 podrían ser operadas para ralentizar simplemente los extremos
frontal y posterior, con el soldador 22 siendo amovible a la misma
velocidad para efectuar la soldadura en el acto.
Una vez que el producto frontal es alimentado a
la caja de laminador 12, continua la laminación ininterrumpida a
continuación en dicha caja y en cualquier caja subsecuente a través
del resto del tren.
La soldadura de los extremos frontal y posterior
con las áreas en sección reducidas en la estación 16 podrá
realizarse rápidamente, con un consumo mínimo de energía y con un
equipo de soldadura más pequeño y barato.
Las figuras 3 y 4 ilustran una forma de
realización en variante de la invención, donde componentes
idénticos a los de la forma de realización de la figura 1 han sido
identificados por los mismos números de referencia. En dichas
figuras, el repetidor 20 de la primera forma de realización ha sido
reemplazado por un acumulador multinivel 40.
Podrá apreciarse en la figura 4 que el acumulador
comprende pares de rodillos guía 42 apilados verticalmente
dispuestos alrededor de un pie circular 44. Los rodillos guía
definen un recorrido 46 de suministro helicoidal configurado y
dimensionado para suministrar una capacidad de almacenamiento de
producto comparable al de la forma de realización del repetidor 20
de la figura 1.
A la luz del anterior, los expertos en la técnica
podrán comprender que la presente invención opera para desviar
secciones de producto sucesivas que salen de la caja de laminador
10 alejándolas de la línea de paso P y a lo largo de los recorridos
de entrada 14 (o 46) hasta la estación de soldadura 16, y desde la
estación de soldadura a lo largo del recorrido de suministro 15 de
nuevo a la línea de paso para la laminación continua en la caja de
laminador 12. El repetidor 18 opera en conjunción con unidades de
rodillo recogedor 32 y 34 en el lado de suministro de la estación
de soldadura para almacenar temporalmente una primera acumulación
de una sección de producto y para detener o ralentizar el extremo
posterior de dicha sección de producto en la estación de
soldadura.
El repetidor 20 (o el acumulador 40) opera en
conjunción con unas unidades de rodillo recogedor 28 y 30 en el
lado de entrada de la estación de soldadura para detener o
ralentizar el extremo frontal del próximo producto.
Claims (11)
1. Un procedimiento para unir el extremo
posterior (A_{TE}) de una primera sección (A) de producto con el
extremo frontal (B_{FE}) de una segunda sección (B) de producto
sucesiva, en un tren de laminación continua en el cual tochos
discretos son laminados a través de una pluralidad de cajas (10,
12) de laminador dispuestas a lo largo de una línea "p" de
paso de laminación para producir secciones (A, B) de producto
sucesivas con áreas de sección reducida, teniendo las secciones de
producto sucesivas unos extremos frontal (A_{FE}, B_{FE}) y
posterior (A_{TE}, B_{TE}), comprendiendo dicho procedimiento
las etapas de:
operar una primera de las cajas (10) de laminador
a una velocidad de suministro que excede la velocidad de
asimilación de una segunda caja (12) de laminador sucesiva, estando
el procedimiento además caracterizado por las etapas de:
dirigir las secciones de producto primera y
segunda (A, B) según salen de la primera caja (10) de laminador
alejándose de la línea "p" de paso de laminación a lo largo de
un recorrido (14) de entrada que conduce a una estación de soldadura
(16) desde la estación de soldadura a lo largo de un recorrido de
suministro (15) que conduce de nuevo a la línea de paso de
laminación para la laminación continua en la segunda caja (12) de
laminador;
acumular temporalmente una primera porción
(A_{L}) de la primera sección (A) de producto a lo largo del
recorrido (15) de suministro mientras tiene lugar la laminación de
la primera sección (A) de producto en la segunda caja (12) de
laminador;
retener el extremo posterior (A_{TE}) de la
primera sección (A) de producto en la estación de soldadura (16)
durante un intervalo de tiempo en el cual la primera parte
(A_{L}) acumulada continúa siendo laminada en la segunda caja (12)
de laminador;
retener el extremo frontal (B_{FE}) de la
segunda sección (B) de producto en la estación de soldadura (16)
durante dicho intervalo de tiempo, mientras se acumula
temporalmente una segunda porción (B_{L}) de la segunda sección
(B) de producto a lo largo del recorrido de entrada (14);
soldar los extremos frontal y posterior retenidos
conjuntamente durante dicho intervalo de tiempo; y
liberar los extremos soldados.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
cual los extremos soldados son sometidos a desbarbado antes de ser
laminados en la segunda caja (12) de laminador.
3. El procedimiento de la reivindicación 1 ó 2,
en el que las secciones de producto son recalentadas antes de ser
laminadas en la segunda caja (12) de laminador.
4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
que dichos extremos frontal y posterior son retenidos mientras que
están siendo soldados en la estación de soldadura (16).
5. Un tren de laminación en el cual tochos
discretos son laminados para dar secciones de producto sucesivas
que tienen unos extremos frontal y posterior, incluyendo el tren de
laminación un aparato para unir el extremo posterior (A_{TE}) de
una primera sección (A) de producto con el extremo frontal
(B_{FE}) de una segunda sección (B) de producto sucesiva,
comprendiendo adicionalmente el tren de laminación:
unas cajas de laminador primera (10) y segunda
(12) dispuestas en sucesión a lo largo de una línea de paso
"p" de laminación, siendo operada la primera caja (10) de
laminador a una velocidad de suministro que excede la velocidad de
asimilación de la segunda caja (12) de laminador;
caracterizado por:
un medio de guía (11) para dirigir las secciones
de producto primera (A) y segunda (B) que salen de la primera caja
(10) de laminador alejándose de la línea "p" de paso de
laminación a lo largo de un recorrido (14) de entrada que conduce a
una estación de soldadura (16) y desde la estación de soldadura a
lo largo de un recorrido (15) de suministro que conduce de nuevo a
la línea de paso de laminación de la segunda caja (12) de
laminador;
un primer medio (18) de almacenamiento para
acumular temporalmente una primera parte (A_{L}) de la primera
sección (A) de producto a lo largo del recorrido de suministro (15)
mientras tiene lugar la laminación de la primera sección (A) de
producto en la segunda caja (12) de laminador;
un medio retención (32, 30) para retener el
extremo posterior de la primera sección de producto y el extremo
frontal de la segunda sección de producto en la estación de
soldadura (16) durante un intervalo de tiempo en el cual la primera
porción acumulada de la primera sección de producto continúa siendo
laminada en la segunda caja de laminador;
un segundo medio (14) almacenamiento para
acumular temporalmente una segunda porción (20) de la segunda
sección de producto (B) a lo largo del recorrido de entrada durante
dicho intervalo de tiempo; y
un medio de soldadura (22) en dicha estación de
soldadura (16) para soldar los extremos frontal y posterior
detenidos conjuntamente, tras lo cual la liberación de los extremos
frontal y posterior soldados de dicha forma podrá permitir la
laminación continua e ininterrumpida de las secciones primera y
segunda del producto en la segunda caja (12) de laminador.
6. El tren de laminación según la reivindicación
5, en el que dicho medio de retención (30, 32) es operable para
detener los extremos frontal y posterior en dicha estación de
soldadura (16).
7. El tren de laminación según la reivindicación
5, que comprende además un medio (24) a lo largo de dicho recorrido
(15) de suministro para desbarbar los extremos frontal y posterior
soldados de dichas secciones primera y segunda de producto.
8. El tren de laminación según la reivindicación
6 o 7, que comprende además un medio (26) para recalentar dichas
secciones de producto con anterioridad a dichas segunda caja (12)
de laminador.
9. El tren de laminación según la reivindicación
5, en el que dicho primer medio de almacenamiento (18) comprende un
repetidor para acumular dicha primera parte en forma de un
bucle.
10. El tren de laminación según la reivindicación
5, en el que dicho medio de retención comprende accionar unas
unidades de rodillo recogedor (30, 32) en los lados de entrada de
suministro de dicha estación de soldadura (16).
11. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que dichas secciones de producto tienen áreas en sección que
varían desde 700 a 4400 mm^{2}.
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