ES2342182T3 - Monobloque de acabado para una instalacion de laminacion de palanquilla para producir alambron de alta calidad. - Google Patents
Monobloque de acabado para una instalacion de laminacion de palanquilla para producir alambron de alta calidad. Download PDFInfo
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Abstract
Monobloque de acabado para una instalación para la laminación de palanquillas, del tipo que comprende una pluralidad de cajas de laminación (G1-Gn) dispuestas en una secuencia adecuada para formar una línea de laminación y accionadas por un par de transmisiones mecánicas (22, 22''), dichas transmisiones (22, 22'') están a la vez conectadas y accionadas, mediante al menos un reductor de mando (23), por lo menos por un motor de arrastre del trabajo (25), para la laminación de palanquillas, caracterizada en que, dicho monobloque de abarcado comprende por lo menos un primer módulo (M1) y un segundo módulo (M2'', M2''''), del que por lo menos uno se puede desenganchar de la línea de laminación por un par de empalmes desmontables (40).
Description
Monobloque de acabado para una instalación de
laminación de palanquilla para producir alambrón de alta
calidad.
La presente invención se refiere a un monobloque
de acabado para una instalación de laminación de palanquilla para
producir alambrón de alta calidad. Un monobloque de acabado, según
el preámbulo de la reivindicación 1, se conoce, por ejemplo, de EP
- A 0 659 493.
En una instalación de laminación o en un tren de
laminación de palanquilla para producir alambrón alta calidad, de
acuerdo con la tecnología establecida, previamente se lleva una
palanquilla a una temperatura conveniente para la laminación en
caliente, entre 750ºC y sobre 1000ºC se somete a la laminación para
reducir gradualmente su sección al valor deseado.
En la producción de alambrón de acero de alta
calidad y especial, de altas características mecánicas, igualmente
tienen particular importancia la resistencia a la rotura y a ceder y
a la deformabilidad en el dibujo.
En un tren de laminación para la producción de
alambrón, una de las secciones críticas consiste en el monobloque
de acabado que, a través de una pluralidad de cajas de laminación,
reduce el tamaño de la palanquilla que produce el alambrón para
enviarlo al calibrador o directamente a la máquina enrolladora.
Para dar al alambrón una sección circular o en
general un perfil regular, los rodillos o los cilindros de las
cajas de laminación se fijan alternativamente al tresbolillo por
ejemplo por 90 grados, para laminar la palanquilla en los pasos
finales con las deformaciones subsiguientes, por ejemplo, con la
sección redondo - oval - redondo.
Un monobloque, según el estado anterior de la
técnica, se ilustra esquemáticamente en las figuras 1 a 3,
respectivamente en una vista esquemática en perspectiva, en una
vista lateral superior en lo que respecta al eje de laminación,
indicado por la flecha F, y otra vez en una vista en perspectiva con
el calibrador fijado a continuación del monobloque.
Con referencia al estado anterior de la técnica,
un monobloque de laminación 1 comprende dos transmisiones mecánicas
paralelas, una primera transmisión 2 y una segunda transmisión 2',
conectadas por un reductor de mando 3 a su vez conectado por
engranajes 4 al motor de arrastre del trabajo 5.
Las transmisiones mecánicas están equipadas con
pares de engranajes cónicos 6 y con engranajes 7 que transmiten la
rotación en cascada a los cilindros de laminación 8 de las
diferentes cajas G1, G2, ..., Gn del monobloque de laminación
1.
En el ejemplo ilustrado, tal monobloque prevé
diez cajas de laminación G1-G10 en sucesión,
mandadas alternativamente a través de dos transmisiones 2 y 2', de
manera que la primera transmisión 2 manda a las cajas impares G1,
G3, ..., G9, que producen una reducción en la sección transformando
la barra redonda en una barra oval, mientras que la segunda
transmisión 2' manda a las cajas pares G2, G4, ...,
G-10, que producen una reducción en la sección
transformando la barra oval en una barra redonda.
En máquinas vigentes se usa una combinación de
montajes de los cilindros de laminación, para producir diferentes
diámetros de alambrón, normalmente a partir de los tamaños más
grandes, en otras palabras a partir de las cajas G1 y G2 lo más
lejos posible del mando para continuar con las cajas subsiguientes,
hasta el diámetro predeterminado.
En una máquina ilustrada esquemáticamente en la
figura 3, a continuación de tal monobloque, el calibrador 9 se fija
equipado con dos cajas H1 y H2 y con los aparatos pertinentes que
comprenden las transmisiones mecánicas 2 y 2' activadas por el
reductor de mando 3, a su vez conectados por engranajes 4 al motor
de arrastre del trabajo 5', el par de engranajes cónicos 6 y de
engranajes 7 que transmiten la rotación en cascada a los cilindros
de calibración 8'.
Puesto que la masa del producto que entra y la
masa del producto que sale, en una unidad de tiempo, deben de ser
necesariamente idénticas, durante la laminación se produce un
aumento en la velocidad lineal de la palanquilla para compensar la
reducción en la sección que implica un aumento de la longitud de la
misma.
Los cilindros en las diferentes cajas, por lo
tanto, giran generalmente a diferentes velocidades que aumentan de
la primera G1 a la última G10.
Se conoce otro tren de laminación según el
estado anterior de la técnica, por ejemplo, por el documento
EP 0 659 493 A2, que divulga un monobloque de acabado para una instalación de laminación de palanquilla de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
EP 0 659 493 A2, que divulga un monobloque de acabado para una instalación de laminación de palanquilla de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
En las máquinas de acuerdo con el estado
anterior de la técnica, hay una condición desventajosa, ejemplifica
de la siguiente manera.
Cuando el tamaño requerido admite que un
producto sea laminado, acabándolo, por ejemplo, en la octava caja,
en el caso ilustrado y descrito previamente de un grupo de 10 cajas,
para maximizar la velocidad de laminación en la octava caja, dada
la configuración mecánica del grupo, la décima caja alcanza
velocidades muy altas y, además, girando libremente, en otras
palabras, sin que sus miembros mecánicos estén involucrados. En
tales condiciones de funcionamiento, las partes mecánicas tienden a
desgastarse rápidamente.
Si, por ejemplo, un laminado a una velocidad de
90 m/s en la octava caja, la décima caja gira a una velocidad de
aproximadamente 140 m/s girando libremente.
Esta situación prejudicial se soluciona
actualmente limitando la velocidad de rotación en la octava caja a
70-75 m/s para que en la décima caja la velocidad no
exceda de 115-120 m/s girando libremente.
La limitación de velocidad es también necesaria
cuando el producto ya está dimensionalmente acabado de forma
correcta desde la sexta o bien desde la cuarta o aún desde la
segunda caja.
Por lo tanto, las velocidades de laminación se
deben limitar necesariamente según la velocidad máxima permitida que
gira libremente en la ultima caja.
Otra desventaja, inherente a los trenes de
laminación, de acuerdo con el estado anterior de la técnica, es el
relativo al hecho de que para laminar un diámetro diferente, por
ejemplo, un diámetro subsiguiente más pequeño, es necesario parar
la línea de laminación, desmontar los rodillos de laminación y los
aparatos de guía pertinentes, montar los rodillos y los aparatos
para que se produzca el nuevo diámetro y tener cuidado de ajustar
la abertura de los mismos rodillos.
Estas operaciones se llevan a cabo con la línea
de laminación parada.
Las mismas operaciones son también necesarias
cuando se producen grandes cantidades de alambrón con el mismo
diámetro, puesto que después de ciertas horas de trabajo, el
desgaste de los elementos fuerza su reemplazamiento. Todas estas
actividades se realizan con la instalación parada y por lo tanto con
una sustancial pérdida de producción.
El objetivo general de la presente invención es,
por lo tanto, el de proporcionar un monobloque de acabado para una
instalación de laminación de palanquilla adecuado para maximizar la
velocidad de salida y por lo tanto, la producción para todos los
diámetros de los productos laminados.
Otro objetivo de la presente invención es el de
proporcionar un monobloque de acabado que permita una reducción en
el consumo de energía y en el desgaste de las piezas mecánicas.
También caen dentro de los objetivo de la presente invención el de
proporcionar un monobloque de acabado que permita la reducción de
los tiempos de parada de la laminación para el mantenimiento y/o el
intercambio de cilindros y de los aparatos pertinentes y de los
ajustes relacionados.
A la vista de los objetivos ya mencionados, de
acuerdo a la presente invención, se ha pensado hacer un laminador
para el alambrón que tenga las características descritas en las
reivindicaciones adjuntas.
Las características estructurales y funcionales
de la presente invención, así como sus ventajas, en comparación con
el estado anterior de la técnica, se hacen aún más evidentes con un
examen de la siguiente descripción, en referencia a los dibujos
esquemáticos adjuntos, en los cuales:
Las figuras 1 a 3 son vistas esquemáticas de
monobloques de acabado para las instalaciones de laminación de
palanquilla de acuerdo con el estado anterior de la técnica;
La figura 4 es una vista esquemática de un plano
de un monobloque de acabado de acuerdo a una realización de la
invención en una primera forma de funcionamiento;
La figura 5 es una vista esquemática de un plano
de un monobloque de acabado de la figura 4 en una segunda forma de
funcionamiento;
La figura 6 es una vista de un plano esquemático
de un monobloque de acabado, de acuerdo a una realización diferente
de la invención, en una primera forma de funcionamiento;
La figura 7 es una vista de un plano esquemático
del monobloque de acabado de la figura 6 en una segunda forma de
funcionamiento;
Las figuras 8 y 9 son vistas esquemáticas de
perspectiva del monobloque de acuerdo a la invención;
Las figuras 10 a 12 son vistas de un plano
esquemático de un calibrador para conectarse al monobloque de
acabado de acuerdo a la invención, en tres formas diferentes de
funcionamiento;
Las figuras 13 a 15 son vistas de un plano
esquemático de un monobloque de acuerdo con la invención realizada
en una configuración diferente;
La figura 16 es una vista esquemática en
perspectiva de las figuras 13 a 15;
La figura 17 es una vista esquemática superior
de un monobloque de acuerdo con una realización diferente de la
invención;
Las figuras 18a - 18d son vistas de un plano
esquemático del monobloque de la figura 17 en diferentes formas de
funcionamiento;
Las figuras 19 y 20 ilustran un detalle del
monobloque según la invención en dos formas diferentes de
funcionamiento.
Con referencia a las figuras 4 a 9 y 19, 20, un
monobloque de acabado para una instalación de laminación de
palanquilla comprende al menos un primer módulo M1 y un segundo
módulo M2', M2''.
Los módulos M1, M2', M2'' comprende una
pluralidad de cajas de laminación G1, G2, G3, Gn, fijadas en la
secuencia apropiada para formar una línea de laminación para la
laminación de la palanquilla en la entrada a lo largo de la
dirección indicada por la flecha F para hacer un alambrón, o en
general un producto laminado, de la sección predeterminada.
Los módulos comprenden dos transmisiones
mecánicas paralelas, una primera transmisión 22 y una segunda
transmisión 22', tales transmisiones están a su vez conectadas y
actúan a través por lo menos de un reductor de mando 23 dispuesto a
continuación del segundo módulo M2', M2'' a su vez conectados a
través de los engranajes 24 con un motor de arrastre del trabajo 25
fijado en serie con el monobloque. Las transmisiones mecánicas 22,
22' están equipadas con pares de engranajes cónicos 26 y con los
engranajes 27 que transmiten la rotación en cascada a los cilindros
de laminación 28 de las diferentes cajas G1, G2, ..., Gn de los
módulos M1, M2, M2'' del monobloque de
laminación.
laminación.
En el ejemplo ilustrado, tal monobloque prevé
diez cajas de laminación G1 - G10 en sucesión, mandadas
alternativamente por las dos transmisiones 22 y 22', de modo que la
primera transmisión 22 manda las cajas impares G1, G3..., G9
mientras que la segunda transmisión 22' manda las cajas pares, G2,
G4 ..., G10.
Entre el primer módulo M1 y el segundo módulo
M2, M2' están previstos al menos dos empalmes desmontables 40 que
comprenden (también con referencia a las figuras 19 y 20) una parte
de ajuste macho 41 y una parte de ajuste hembra 42 y operable por
medio de palancas 43.
Tales empalmes se fijan a lo largo de las
transmisiones 22 y 22', para permitir la desconexión y la reconexión
rápida del primer módulo M1 con el segundo M2' y M2''.
El segundo módulo se hace en la forma de dos
grupos substancialmente idénticos M2' y M2'', es decir, que
comprende dos series de cajas que en este caso son las cuatro
últimas cajas G7-G10 exactamente repetidas.
Tales grupos pueden deslizarse puesto que están
apoyados al menos por una carretilla 33, que puede trasladarse
sobre las guías convenientemente dispuestas 32.
Ventajosamente, es posible intercambiar
rápidamente un grupo del segundo módulo, con el otro proceso de
interrupción para una cantidad de tiempo mínima.
Para hacer que el producto de laminación avance
en un camino dirigido a la salida del segundo módulo, se prevé que
un conducto aboquillado 31 cruce el reductor de mando 23 y guíe el
alambrón a un calibrador 29.
Tal calibrador 29 se dispone a continuación del
segundo módulo M2, M2' y esta a su vez equipado con dos cajas H1 y
H2 y con los aparatos pertinentes que incluyen las transmisiones
mecánicas 22 y 22' activadas por su propio reductor de mando 23', a
su vez conectado a través de los engranajes 24 al motor de arrastre
del trabajo 25'.
Para la transmisión de la rotación a los
cilindros de calibración 28', hay los pares de los engranajes
cónicos 26 y los engranajes 27.
Con referencia particular a las figuras 6 y 7,
el primer módulo M1 también se hace de modo que pueda deslizarse
sobre guías 32 que se apoyan por una carretilla 33.
De tal modo, es posible evitar su empleo para
laminar la palanquilla que comienza directamente del segundo
módulo. Un conducto aboquillado 31 se prevé, por lo tanto, para
dirigir la palanquilla que entra en el segundo módulo y el otro
guía al alambrón del segundo módulo al calibrador.
Con referencia a las figuras 10 a 12, se ilustra
un calibrador 29 que se hace de manera que pueda deslizarse sobre
las guías 32 que están apoyadas en una carretilla 33 y equipada con
dos grupos idénticos de calibración C' y C'', y se fija en el
centro, entre los dos grupos C' y C'', de un conducto aboquillado
31.
La función es substancialmente la misma que la
de los segundos módulos M2' y M2'', es decir, que se puede
intercambiar rápidamente para realizar el mantenimiento, el
intercambio de piezas y ajustes sin detener la línea de laminación
por mucho tiempo, así como la de poder excluir para hacer que el
alambrón pase directamente en el conducto aboquillado central
31.
Entre el calibrador antes mencionado y el
reductor de mando pertinente 23' hay ventajosamente los empalmes
desmontables 40 para permitir la velocidad de las operaciones.
Tal calibrador es también capaz de deslizarse
sobre las guías 31 por la carretilla 33 que apoya sus grupos C' y
C''.
En una realización diferente de la invención,
ilustrada en figuras 13 a 18d, el monobloque tiene el reductor de
mando 23 fijado entre el primer módulo M1 y el segundo módulo M2',
M2'', conectado a ambos a través de empalmes desmontables 40, y
accionado por un motor lateral 25 (figuras 18b - 18d) en lo que
concierne a la línea de laminación identificada por la flecha F, o
por dos motores laterales opuestos 25a y 25b (figuras13 - 16) o por
dos motores laterales 25a y 25b dispuestos en serie (figura
18a).
De esta manera, se obtiene el nivel máximo de
optimización de la producción y es de hecho posible detener
totalmente el módulo no operativo, sea el primer módulo M1 o el
segundo módulo M2', M2'', para alcanzar la velocidad máxima en el
módulo operativo.
La presencia de una pluralidad de empalmes
desmontables 40, fijados entre las diferentes cajas de laminación,
permite su desconexión y por lo tanto la prolongación de la vida
útil de las cajas no usadas.
La posibilidad de hacer a los módulos y/o al
calibrador capaces de deslizarse, permite que se reduzca al mínimo
las paradas de la línea de laminación para la intervención.
Por supuesto, las configuraciones descritas e
ilustradas se deben tomar solamente como ejemplos y se pueden
adaptar según la necesidad de modificación, combinación y
substitución de sus elementos y agregando otros para hacer la
instalación en conjunto extremadamente versátil y adaptable para
optimizar los parámetros operativos.
El nuevo monobloque propuesto tiene un reductor
de mando dispuesto entre la sexta y la séptima caja o bien entre la
cuarta y la sexta. Así, es posible considerar al grupo como
compuesto por dos módulos:
- primer módulo M1 fijado antes del reductor de
mando 23;
- segundo módulo M2', M2'' dispuestos a
continuación del reductor de mando 23.
Se prevén las diferentes combinaciones de los
dos módulos Por ejemplo, el segundo módulo puede comprender 4 o 6
cajas y prevé dos grupos de cajas trasladables.
Cuando un grupo está en la producción, el otro
está disponible para un cambio de los rodillos y su adaptación
completa para producir el próximo diámetro.
Efectivamente se prevén dos empalmes
desmontables, uno para cada una de las transmisiones principales 22,
22' lo que permite que sea desconectado el segundo módulo del
reductor principal.
También se prevén dos empalmes desmontables para
separar las cajas G9 y G10 de la transmisión en el caso del grupo
de 6 + 4 cajas; o bien para separar las cajas 7 - 10 en el caso del
grupo de 4 + 6 cajas en los módulos respectivos, de modo que si la
caja de acabado es la octava G8, o bien la sexta G6, las cajas
subsiguientes siguen paradas.
Al final del segundo módulo M2', M2'' la línea
de laminación prevé el calibrador 29 con las dos cajas H1 y H2 con
los canales redondo-redondo, que en el caso del
alambrón redondo o de una barra redonda tienen cuidado de aumentar
la precisión de la forma y del tamaño nominal del producto y de
recuperar -es decir tomando de nuevo al tamaño deseado- las piezas
iniciales y finales de la madeja de alambrón que son más grandes o
más pequeñas de tamaño debido a la carencia de encogimiento del
material durante el paso de la parte superior e inferior de la
madeja.
El primer módulo M1 se prevé en el caso de un
bloque de alambrón compuesta por ejemplo de 10 cajas, de 6 o bien
de 4 cajas. Puede ser fijo o trasladable en relación con la
producción mezclada. Si se producen grandes cantidades de pequeñas
barras redondas, puede ser conveniente la solución con 4 cajas en el
primer módulo fijo y seis cajas en el segundo módulos
trasladable.
En la solución trasladable, el módulo o el grupo
se montan en la carretilla 33, que se traslada de lado mediante
cilindros hidráulicos o por sistemas de cable.
Las ventajas de la presente invención se pueden
resumir de la siguiente manera:
- Aumento de la producción como una consecuencia
del aumento de la velocidad para todos los productos que se acaban
a partir de la octava caja sobre un grupo con diez cajas (por
ejemplo la caja octava G8 - sexta G6 - cuarta G4 - segunda G2), tal
aumento puede alcanzar el 30%.
- Reducción de los tiempos de detención de la
instalación para cambiar los rodillos de laminación 28 para un
cambio del diámetro o debido al desgaste del canal del rodillo en la
laminación, gracias al hecho de que el cambio de los rodillos, de
los aparatos y el ajuste de las aperturas de los rodillos se
realizan fuera de la línea. Los tiempos relativos son más de un 50%
menos.
- Reducción en el mantenimiento y una mayor
perdurabilidad de los cojinetes gracias a la contención de las
velocidades máximas y a una reducción del tiempo en el cual la
máquina (o el módulo) esta operario girando libremente.
- Ahorro de energía debido a la posibilidad de
guardar todavía un módulo aún cuando no se utiliza (cuando se
lamina con el primer módulo, el segundos permanece quieto o
viceversa).
- Mejores tolerancias dimensionales (redondez y
variaciones de diámetro) en todos los diámetros producidos en toda
la longitud de la madeja de hilo laminado.
- Reducción de las longitudes de tolerancia
exterior de la parte superior e inferior de la bobina de hilo
obtenida de una palanquilla con una reducción de los residuos desde
el actual 0,8% - 0,9% de producción a los valores que alcanzan el
0,3% 0,4%. Para una línea que produce 300.000 toneladas al año de
alambrón hay una reducción en los residuos igual o superior a 1500
toneladas al año.
De lo que se ha descrito anteriormente con
referencia a las figuras, es evidente como es particularmente útil
y ventajoso un monobloque de acabado para una instalación de
laminación de palanquillas según la invención.
Se alcanzan así los objetivos mencionados en el
preámbulo de la descripción.
Por supuesto, el monobloque según la invención
puede ser diferente al que se describe y se muestra como un ejemplo
no limitativo en los dibujos.
El alcance de la protección de la invención, por
lo tanto, se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (10)
1. Monobloque de acabado para una instalación
para la laminación de palanquillas, del tipo que comprende una
pluralidad de cajas de laminación (G1-Gn) dispuestas
en una secuencia adecuada para formar una línea de laminación y
accionadas por un par de transmisiones mecánicas (22, 22'), dichas
transmisiones (22, 22') están a la vez conectadas y accionadas,
mediante al menos un reductor de mando (23), por lo menos por un
motor de arrastre del trabajo (25), para la laminación de
palanquillas,
caracterizada en que,
dicho monobloque de abarcado comprende por lo
menos un primer módulo (M1) y un segundo módulo (M2', M2''), del
que por lo menos uno se puede desenganchar de la línea de laminación
por un par de empalmes desmontables (40).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Monobloque de acabado según la reivindicación
1,
caracterizado en que,
al menos uno de dicho primer módulo (M1) y del
segundo módulo (M2', M2'') puede desplazarse en translación entre
una posición de funcionamiento y una posición de no
funcionamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Monobloque de acabado según la reivindicación
1 o 2,
caracterizada en que,
dicho segundo módulo comprende dos grupos (M2',
M2'') hechos de modo que puedan deslizarse sobre guías (32)
sostenidos por al menos una carretilla (33).
\vskip1.000000\baselineskip
4. Monobloque de acabado según la reivindicación
1,
caracterizado en que,
dichos empalmes desmontables (40) están
dispuestos también entre las cajas dentro de cada módulo (M1, M2',
M2'') para poder retirar cualquier combinación de cajas
(G1-Gn) de la línea de laminación.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Monobloque de acabado según la reivindicación
1,
caracterizada en que,
dicho reductor de mando (23) está dispuesto
entre el primer módulo (M1) y el segundo módulo (M2', M2''),
conectándose a ambos a través de los empalmes desmontables
(40).
\vskip1.000000\baselineskip
6. Monobloque de acabado según la reivindicación
1,
caracterizado en que,
dicho reductor de mando (23) esta accionado por
un motor lateral (25) con respecto a la línea de laminación.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Monobloque de acabado según la reivindicación
1,
caracterizada en que,
dicho reductor de mando (23) esta accionado por
dos motores (25a, 25b) dispuestos lateralmente con respecto a la
línea de laminación.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Línea de laminación que comprende un
monobloque construido según cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Línea de la laminación según la
reivindicación 8,
caracterizada en que,
a continuación del monobloque de acabado esta
previsto un calibrador (29) equipado con dos cajas de calibración
(H1, H2) y de los aparatos pertinentes, que comprenden las
transmisiones mecánicas (22, 22') accionadas por su propio reductor
de mando (23') conectado a su vez por los engranajes (24) con un
motor de arrastre del trabajo (25'), para la transmisión de la
rotación a los cilindros de calibración (28') con la presencia de
pares de engranajes cónicos (26) y de engranajes (27), dichos grupos
de calibración son susceptibles de soltarse del reductor de mando,
o de la línea de laminación, por medio de un par de empalmes.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Línea de laminación según la reivindicación
8,
caracterizada en que
dicho calibrador (29) se equipa con dos grupos
de calibración idénticos (C', C'') y, dispuestos en el centro,
entre los dos grupos (C', C''), con un conducto aboquillado (31), y
puede deslizarse sobre guías (32) sostenidas por una carretilla
(33).
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