ES2290357T3 - Dispositivo para la bonificacion de material laminado con gran longitud. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para el tratamiento térmico de, al menos, partes de la sección transversal a lo largo de la extensión longitudinal de material laminado fabricado secuencialmente, procedente del calor de laminación, en especial para el temple, al menos, de la cabeza de raíles con una longitud superior a 50 m, y subsiguiente enfriamiento a la temperatura ambiente, compuesto esencialmente por un tren o vía de rodillos, por un medio para el alineamiento axial del material de laminación, por un medio de transporte con un soporte para el material laminado destinado a su desplazamiento transversal, por una instalación de temple con un sistema de manipuladores y por un lecho de enfriamiento, caracterizado por el hecho de que el tren o vía de rodillos (1) presenta un sistema de posicionamiento del material laminado (S) alimentado soportado en, al menos, una zona de su sección transversal en el sentido longitudinal y un medio de alineamiento (2) asociado, por el hecho de que la instalación de temple (3) está formada por, al menos, dos sistemas de enfriamiento mediante líquido (31, 32) con unos manipuladores (311, 321) dispuestos el uno al lado del otro con su extensión longitudinal prácticamente paralela al medio de alineamiento para un desplazamiento del material laminado (S), por el hecho de que la zona de deposición o carga (41) del lecho de enfriamiento (4) se halla cerca y paralela a la extensión longitudinal de los sistemas de enfriamiento por medio de líquido y por el hecho de que el medio de transporte transversal (5) posee, al menos, dos brazos de soporte (51) desplazables simultáneamente entre los rodillos del tren o vía de rodillos con unos apoyos para el material laminado (52) montados en sus respectivos extremos, pudiendo ser desplazados estos apoyos sobre los brazos de soporte de la posición de alineamiento en la zona del tren o vía de rodillos (1) hasta la zona de deposición o carga (41) del lecho de enfriamiento (4) y levantados de tal modo que exclusivamente los apoyos sobrepasan el plano de avance (11) del tren o vía de rodillos (1).
Description
Dispositivo para la bonificación de material,
laminado con gran longitud.
La invención se refiere a una instalación para
el temple de material laminado con gran extensión longitudinal en
el caso de elevada producción. Definido más exactamente la
invención de refiere a un dispositivo para el tratamiento térmico
de, al menos partes de la sección transversal sobre la extensión
longitudinal de material laminado perfilado, fabricado
secuencialmente procedente del calor de laminación, en especial
para el temple, al menos, de la cabeza de raíles con una longitud
superior a 50 m y subsiguiente enfriamiento a temperatura ambiente,
que consta esencialmente de un tren o vía de rodillos, un medio
para la alineación axial del material laminado, un medio de
transporte con un soporte para el material laminado para su
desplazamiento transversal, una instalación de temple con un
sistema de manipuladores y un lecho de enfriamiento.
Para el mejoramiento de las propiedades del
material un material laminado se somete, la mayoría de las veces, a
un tratamiento térmico de bonificación, que, en forma ventajosa, se
efectúa aprovechando el calor de laminación. Esta bonificación, que
esencialmente determina un aumento de las características
mecánicas del material, como temple o dureza, resistencia a la
abrasión y similares, se puede realizar sobre la sección transversal
total o, como es habitual en el caso de un carril de deslizamiento,
sólo sobre zonas parciales de la sección transversal del mismo.
Además, se sumerge en un medio o líquido refrigerante sobre la
totalidad de la longitud el material laminado, que se halla en el
estado de estructura austenítica, o zonas parciales de la sección
transversal del mismo y de este modo se consigue una transformación
de la estructura en tipo deseado.
Se conocen (EP-0441766 B1)
instalaciones para la realización de esta clase de procedimientos
de bonificación y se han acreditado totalmente con miras a un
mejoramiento de las propiedades de empleo de raíles de
ferrocarril.
Según la temperatura final de laminación así
como según la masa específica o masa por cada unidad de longitud
del material laminado exige su tratamiento térmico un
correspondiente tiempo de inmersión o tiempo de permanencia en el
líquido de refrigeración, de manera que la producción queda
limitada mediante el dispositivo de bonificación. Con otras
palabras: el paso máximo posible a través de una instalación de
bonificación-inmersión con una cubeta de
enfriamiento limita el rendimiento de la instalación de laminación
colocada delante.
La mayoría de las veces, modernos trenes de
laminación de perfiles con hornos de calor situados delante, en
especial para material de partida-colada continua
disponen de posibles potencias de laminación, que son mayores que
el rendimiento de conocidas instalaciones de
bonificación-inmersión, de modo que en el caso de
una fabricación secuencial de raíles templados debe retirarse la
potencia de laminación.
Para la evitación de esta desventaja
especialmente económica ya se ha propuesto bonificar el material
laminado en pasada a través de un tramo o trayecto de enfriamiento
provisto de medio pulverizador. Sin embargo, este procedimiento de
pasada exige grandes longitudes de construcción de la instalación y
en la mayoría de los casos no produce una necesaria calidad del
material laminado.
Así pues, la invención se propone evitar las
deficiencias y en especial las desventajas económicas de conocidas
instalaciones de tratamiento térmico para material laminado del
tipo indicado más arriba y crear un dispositivo, que asegure una
alta calidad y buenas propiedades de empleo del material laminado
producido, así como posee una gran potencia y posibilite tratar y
bonificar térmicamente material en barra fabricado secuencialmente,
en especial raíles con longitudes superiores a 50 m, procedentes de
trenes de laminación con elevada potencia aprovechando el calor de
laminación.
Este objetivo se logra en el caso de un
dispositivo según el género, por el hecho de que el tren o vía de
rodillos presenta una instalación para el posicionado en sentido
longitudinal alimentado apoyado en, al menos, una zona de sección
transversal y un medio de alineación subordinado, de que el equipo
de temple está formado por, al menos, dos sistemas de enfriamiento
mediante líquido con unos manipuladores dispuestos en yuxtaposición
con su extensión longitudinal prácticamente paralela al medio de
alineación para un desplazamiento del material laminado y, de que
la zona de deposición o carga del lecho de refrigeración se halla
junto a ellos y paralela a la extensión longitudinal de los
sistemas de enfriamiento y de que el medio de transporte
transversal posee, al menos, dos brazos soportes movibles
simultáneamente entre los rodillos del tren o vía de rodillos con
unos apoyos o soportes para el material laminado dispuestos en sus
respectivos extremos, siendo estos soportes en los brazos soportes
desplazables de la posición de alineación en la zona del tren o vía
de rodillos hasta la zona de deposición o carga del tren o vía de
rodillos, descendentes y elevables de tal manera que exclusivamente
los apoyos o soportes sobrepasan el plano de avance del tren o vía
de rodillos o el borde superior del tren de rodillos.
Las ventajas conseguidas con la invención
consisten especialmente en el hecho de que de modo simple con el
dispositivo secuencialmente en la zona de transporte transversal
del tren o vía de rodillos es susceptible de posicionamiento con
alta exactitud y de alineación axial el material laminado,
pudiéndose trasladar por medio de los apoyos o soportes del medio
de transporte transversal para el material laminado al mismo
siempre, es decir sin menoscabo del ajuste y de la operación de la
alineación axial, un material laminado previamente enderezado y
preparado a las zonas de deposición de los sistemas de enfriamiento
o de éstas a la zona de apoyo del lecho de enfriamiento o del tren
de rodillos directamente al lecho de enfriamiento. Además es
importante que únicamente los soportes del material laminado de los
brazos soporte del medio de transporte transversal, susceptibles de
movimiento entre los rodillos, sean elevables sobre el nivel
superior de los rodillos del tren o vía de rodillos o su plano de
avance. En el caso de esta forma de configuración del dispositivo
resulta posible disponer, al menos, dos sistemas de temple en un
lado del tren de rodillos, de manera que solamente por un lado se
ha de prever un lecho de enfriamiento, lo que produce ventajas
económicas. Un material laminado, posicionado en el tren o vía de
rodillos y alineado axialmente, se puede levantar de éste por medio
de los apoyos de los brazos de soporte y, por ejemplo, depositar en
una zona de depósito de un sistema de enfriamiento mediante
líquido, el cual está configurado como un manipulador. A
continuación queda liberado el medio de transporte transversal para
otros transportes transversales del material laminado, pudiendo el
manipulador solo y automáticamente ajustar el material laminado
depositado en su posición de sección transversal, introducirlo en
el medio de refrigeración, al menos, parcialmente, sacar y poner a
disposición para un transporte al lecho de enfriamiento. Esta
separación, esencial de la invención, de transporte transversal del
material laminado, incluso por encima de sistemas de enfriamiento
ocupados, con solamente una deposición en el lecho de enfriamiento
y una inserción exacta del material laminado en el medio o líquido
de refrigeración mejora la exactitud de la manipulación así como
del tratamiento de enfriamiento y con toda seguridad conduce a
productos laminados templados con una alta calidad constante. De
manera ventajosa y rentable se duplica prácticamente la potencia o
el rendimiento del dispositivo al emplear dos instalaciones de
temple una detrás de otra.
Si el dispositivo está previsto para un material
laminado con la forma de un raíl de deslizamiento o raíl de
ferrocarril, el cual se apoya en dos zonas de su sección
transversal sobre el tren o vía de rodillos, y el sistema de
posicionamiento está configurado como un medio pilotable
electrónicamente y/o presenta una regla de alineación o un tope
transversal, se puede reducir de manera favorable el tiempo de
permanencia o de tratamiento del raíl sobre el tren o vía de
rodillos, mejorar el control de la temperatura y eventualmente
aumentar la potencia o rendimiento de la instalación. Además, esta
posición es especialmente buena y adecuada para una llamada
posición vertical "cabeza abajo" del raíl por medio de los
manipuladores.
Si, como puede estar previsto en el caso de una
configuración de la invención, los sistemas de enfriamiento mediante
líquido presentan la forma de cubetas de inmersión, las cuáles
ofrecen unos topes activos por la parte del fondo y eventualmente
por los lados, alineados horizontal y verticalmente para la
nivelación y alineación del material laminado, se puede lograr,
especialmente en el caso de un enfriamiento de partes de la sección
transversal de un raíl, un enfriamiento sumamente constante sobre
su longitud y una distribución del temple, lo cual favorece un
aseguramiento de la calidad del producto.
Resulta ventajoso para unas constantes y buenas
propiedades de uso si en el dispositivo están previstos unos medios
de retención para el material laminado, en especial para un raíl,
con los cuales medios el material laminado/el raíl es susceptible
de compresión, durante el enfriamiento, contra los topes de
nivelación dentro de la cubeta de inmersión, porque, de este modo,
se puede impedir eficazmente una curvatura provocada mediante el
enfriamiento y mantener totalmente uniforme la respectiva
refrigeración local de la superficie.
En el caso de un empleo del dispositivo arriba
indicado para el temple, al menos, de la cabeza de raíles con una
longitud superior a 50 m y subsiguiente enfriamiento a temperatura
ambiente con un tiempo de pasada de un raíl a través de la
instalación de temple, que sobrepasa la frecuencia de alimentación
o avance, se dan especiales ventajas económicas, porque con unos
gastos de instalación comparativamente bajos son posibles grandes
aumentos en el rendimiento.
A continuación se explica más detalladamente la
invención con ayuda de un único dibujo, que representa un modo de
realización, ofreciéndose seguidamente una lista de los números de
referencia.
- S
- material laminado
- 1
- tren o vía de rodillos
- 11
- plano de avance del tren de rodillos
- 2
- medio de alineación
- 21
- regla de alineación
- 3
- instalación de temple
- 31
- SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO MEDIANTE LÍQUIDO
32
- 311
- MANIPULADORES
321
- 312
- CUBETA DE INMERSIÓN
322
- 313
- TOPES DE NIVELACIÓN
323
- 314
- MEDIO DE RETENCIÓN
324
- 315
- LÍQUIDO DE ENFRIAMIENTO O REFRIGERANTE
325
- 4
- lecho de enfriamiento
- 41
- zona de deposición del lecho de enfriamiento
- 5
- medio de transporte transversal
- 51
- brazo de soporte
- 52
- apoyo o soporte para el material laminado
La figura 1 muestra un dispositivo según la
invención con un sistema de temple 3, constituido por dos sistemas
de enfriamiento por medio de líquido 31 y 32, que quedan situados
entre un tren o vía de rodillos 1 y un lecho de enfriamiento 4. En
la representación esquemática ejemplar se muestra en uno de los
sistemas de enfriamiento por medio de líquido 31 la cabeza del raíl
S sumergida en un líquido refrigerante 315. Por medio de un medio
de retención 314 y los topes de nivelación 313 es el raíl
susceptible de posicionamiento dentro de una cubeta de inmersión
312 de manera que exactamente únicamente se efectúa un enfriamiento
forzado de la cabeza del mismo. Sin embargo, también cabe la
posibilidad de enfriar forzadamente la totalidad de la sección
transversal del raíl mediante unos topes 313 colocados más
profundamente por debajo de la superficie de un líquido
refrigerante 315. Se dispone de un segundo sistema de enfriamiento
por medio de líquido 32.
Como sigue mostrando la figura 1, está
posicionado en el tren o vía de rodillos 1 un raíl S procedente de
un tren de laminación (no representado) y se puede alinear
axialmente por medio de un medio de alineación 2 eventualmente con
una regla de alineación 21. Un medio de transporte transversal 5
con brazos de soporte 51 y un apoyo para el material laminado 52
respectivamente se dispone retrocedible o retornable a la zona del
tren o vía de rodillos 1. Sin embargo, también es posible
establecer un medio de transporte transversal 5 de esta naturaleza
en la zona del lecho de refrigeración o enfriamiento.
Para el transporte transversal se efectúa un
desplazamiento simultáneo de los brazos de soporte 51 de manera que
los soportes o apoyos para el material laminado 52 dispuestos en
ellos pueden levantar con alineación axial con su basculado el raíl
S del tren o vía de rodillos 1, llevar y desplazar transversalmente
en la dirección del lecho de enfriamiento 4. Además, es esencial de
la invención que en el curso de un transporte transversal
exclusivamente los soportes o apoyos 52 para el material laminado
del medio de transporte transversal 5, aun cuando los soportes 52
se hayan trasladado a la zona opuesta más alejada, por ejemplo, en
el caso de una deposición de un raíl S sobre una zona de carga 41
del lecho de enfriamiento 4, pueden sobrepasar verticalmente un
plano de avance 11 del tren o vía de rodillos.
Un raíl S posicionado y alineado axialmente, que
ventajosamente está colocado en dos zonas de sección trasversal
sobre el plano de avance 11 del tren o vía de rodillos 1, ahora en
esta posición puede ser levantado verticalmente por medio del
soporte o apoyo 52 para el material laminado y llevado
esencialmente en sentido horizontal o transversal a un sistema de
enfriamiento por medio de líquido que se halla a disposición, en la
figura 1 posición 32. Una tal posición de sección transversal del
raíl S sobre los soportes o apoyos 52 para el material laminado es
favorable para una toma del mismo y una posición vertical "cabeza
abajo" con ayuda de un manipulador 321, por medio del cual
también puede realizarse un descenso o introducción de la cabeza
del raíl en un líquido de enfriamiento 325. Durante el tiempo de
permanencia del raíl en el líquido de enfriamiento 325 éste se
puede mantener sujeto, con el fin de una estabilización, por medio
del medio de retención 324 y topes de nivelación 323.
Ya que según la invención, como queda indicado
anteriormente, exclusivamente los soportes o apoyos 52 para el
material laminado se pueden llevar a un nivel situado sobre el plano
de avance 11 del tren o vía de rodillos 1, a pesar de las
actividades del transporte transversal se puede llevar un raíl
sucesivo del tren de laminación al tren o vía de rodillos 1 y
ajustarse y alinearse sobre éste. Una extracción de un raíl S de
los sistemas de enfriamiento mediante líquido 31, 32 por medio de
manipuladores 311, 321 y una toma de la misma mediante los apoyos o
soportes 52 para el material laminado puede efectuarse
esencialmente del mismo modo, después de lo cual se realizan un
traslado y colocación sobre la zona de deposición 41 del lecho de
enfriamiento 4.
En el caso de altas potencias de laminación la
instalación de temple 3 también puede estar ejecutada con más de
dos sistemas de enfriamiento por medio de líquido, en todo caso es
susceptible de aplicación una unidad programable de mando ventajosa
para un proceso o desarrollo de fabricación.
Claims (6)
1. Dispositivo para el tratamiento térmico de,
al menos, partes de la sección transversal a lo largo de la
extensión longitudinal de material laminado fabricado
secuencialmente, procedente del calor de laminación, en especial
para el temple, al menos, de la cabeza de raíles con una longitud
superior a 50 m, y subsiguiente enfriamiento a la temperatura
ambiente, compuesto esencialmente por un tren o vía de rodillos,
por un medio para el alineamiento axial del material de laminación,
por un medio de transporte con un soporte para el material laminado
destinado a su desplazamiento transversal, por una instalación de
temple con un sistema de manipuladores y por un lecho de
enfriamiento, caracterizado por el hecho de que el tren o
vía de rodillos (1) presenta un sistema de posicionamiento del
material laminado (S) alimentado soportado en, al menos, una zona
de su sección transversal en el sentido longitudinal y un medio de
alineamiento (2) asociado, por el hecho de que la instalación de
temple (3) está formada por, al menos, dos sistemas de enfriamiento
mediante líquido (31, 32) con unos manipuladores (311, 321)
dispuestos el uno al lado del otro con su extensión longitudinal
prácticamente paralela al medio de alineamiento para un
desplazamiento del material laminado (S), por el hecho de que la
zona de deposición o carga (41) del lecho de enfriamiento (4) se
halla cerca y paralela a la extensión longitudinal de los sistemas
de enfriamiento por medio de líquido y por el hecho de que el medio
de transporte transversal (5) posee, al menos, dos brazos de
soporte (51) desplazables simultáneamente entre los rodillos del
tren o vía de rodillos con unos apoyos para el material laminado
(52) montados en sus respectivos extremos, pudiendo ser desplazados
estos apoyos sobre los brazos de soporte de la posición de
alineamiento en la zona del tren o vía de rodillos (1) hasta la
zona de deposición o carga (41) del lecho de enfriamiento (4) y
levantados de tal modo que exclusivamente los apoyos sobrepasan el
plano de avance (11) del tren o vía de rodillos (1).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que éste está previsto para un
material laminado (S) con la forma de un raíl de deslizamiento o de
un raíl de ferrocarril, el cual se apoya en dos zonas de su sección
transversal sobre el tren o vía de rodillos (1), y por el hecho de
que el sistema de posicionamiento está configurado como un medio
pilotable electrónicamente y/o presenta una regla de alineamiento
(21) o un tope.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado por el hecho de que las instalaciones de
enfriamiento por medio de líquido (31, 32) están configuradas como
cubetas de inmersión (312, 322), las cuales presentan unos topes
(313, 323) que se extienden horizontalmente y actúan por la parte
del fondo y eventualmente hacia los lados, para la nivelación del
material laminado (S).
4. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado por el hecho de que a cada cubeta de inmersión
(312, 322) están asignados unos manipuladores (311, 321), por medio
de los cuales el material laminado (S), en especial un raíl, es
susceptible de ser tomado de los apoyos (52) o soportes del medio
de transporte transversal (5) orientado verticalmente con la cabeza
abajo, introducido en la cubeta de inmersión (312, 322) y
depositado o vuelto a poner sobre los apoyos o soportes (52).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado por el hecho de que para el material
laminado (S), en especial para un raíl, están previstos unos medios
de retención (314, 324), por medio de los cuales el material
laminado/el raíl (S) puede ser comprimido, durante el enfriamiento,
contra los topes de nivelación (313, 323) en la cubeta de inmersión
(312, 322).
6. Utilización del dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 5 para el temple, al menos, de la cabeza de
raíles con una longitud superior a 50 m, y subsiguiente
enfriamiento a la temperatura ambiente, en el caso de un tiempo de
pasada de un raíl a través de la instalación de temple, que
sobrepasa la frecuencia de avance o alimentación.
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