ES2550936T3 - Sistema de canalización y descarga de materiales laminados en caliente - Google Patents
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Abstract
Sistema de canalización y descarga de materiales laminados en caliente aguas abajo de una unidad de cortar a medida y aguas arriba de una lecho de enfriamiento (11), en el que un material laminado (13) se introduce a alta velocidad dentro al menos de una unidad de canalización (14 ) y se descarga por esta última sobre el lecho de enfriamiento (11), en el que dicha unidad de canalización (14) comprende una estructura de soporte (15) que tiene al menos un canal de circulación (16) que está abierto hacia abajo y con el que está asociado al menos un elemento electromagnético (17), caracterizado porque, no están presentes tapas de cierre ni sistemas operativos asociados.
Description
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DESCRIPCIÓN
Sistema de canalización y descarga de materiales laminados en caliente
La presente invención se refiere a un sistema para canalizar y descargar materiales laminados en caliente.
Se sabe que las plantas de procesamiento de hierro y acero para trabajar artículos laminados en caliente tienen dispositivos que realizan el corte y el frenado de las barras o lingotes, a los que se refiere generalmente como "productos largos", junto con la descarga de los mismos en lechos de enfriamiento.
Estos dispositivos de canalización y descarga, que generalmente se conocen como pistas de guiado, están dispuestas dentro de la planta aguas abajo de las unidades de corte con el fin de recibir las partes de los productos cortados y frenar y aminorar su velocidad de modo que se puedan depositar sobre una superficie subyacente conocida como lecho de enfriamiento.
Estos dispositivos están dispuestos aguas abajo de los rodillos impulsores, equipados con cizallas y seguidos por guías que transportan el material a las pistas de guiado. Por otra parte, en general, se proporcionan los dispositivos llamados "frenos de cola", estos transportan la parte del producto cortado y frenado hasta que se alcanza la velocidad predefinida para la liberación de la pista de guiado.
Como es sabido, los dispositivos de freno de cola comprenden rodillos dispuestos en oposición provistos de una ranura para recibir el producto que se está procesando. Estos rodillos son conducidos en rotación por un motor eléctrico que determina el momento de torsión de salida y la velocidad de los mismos. De este modo, los dispositivos de freno de cola aplican sobre la barra una fuerza en sentido opuesto a su movimiento en una dirección perpendicular al movimiento de los rodillos, que son frenados por el momento de torsión producido por el motor eléctrico. Esta fuerza es proporcional a la fuerza con la que los rodillos se presionan contra la barra.
La fuerza no puede ser excesiva ya que provoca una deformación de la barra, dicha deformación aumenta con la desaceleración impartida a la barra.
Estos dispositivos de freno de cola son muy costosos ya que son manejados por motores con equipos eléctricos con alta potencia, que son requeridos para producir tiempos cortos de aceleración y desaceleración de la barra dependiendo de los ciclos de alimentación del material y descarga en la lecho de enfriamiento.
Los costos de la planta son altos en el caso donde hay plantas con múltiples líneas de laminación.
Estos problemas se ven agravados por el hecho de que las barras deben dejar los dispositivos de frenado aún con una cierta velocidad residual a fin de ser capaces de separarse por completo de ellos antes de entrar en la pista de guiado.
La velocidad residual se elimina dentro de la pista de guiado por medio de la fricción natural que frena con una eficacia que es sustancialmente menor que la del frenado forzado. De hecho los tiempos de funcionamiento no deben afectar negativamente al tiempo requerido para la descarga de las barras en el lecho de enfriamiento subyacente.
Los sistemas de pistas de guiado existentes consisten esencialmente en dos tipos: canal de rotación y canal fijo.
El principio de transportar el artículo laminado en ambos casos es el mismo y lo único que difiere es el método de abrir el canal. De hecho, en el primer caso, la abertura se realiza por medio de la rotación de un tambor que tiene en su interior varios canales para transportar el artículo laminado, mientras que en el segundo caso, el canal es fijo y la abertura se realiza mediante el movimiento de tapas situadas debajo del canal.
Como se ha mencionado, la planta típica puede funcionar como:
-laminación de una sola línea -laminación de dos líneas de dos palanquillas -laminación de dos líneas (cortes) de una única palanquilla -laminación de cuatro líneas de una única palanquilla.
El sistema para procesar el producto de hierro o acero en su conjunto se compone de:
-sistema de corte (cizallas)
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-aceleración mecánica y sistema de frenado (conducir / frenar la barra), -pista de guiado -lecho de enfriamiento.
También se sabe que el diseño de las máquinas antes mencionadas puede ser diferente dependiendo del número de alambres o barras que se están procesando, pero los parámetros (la distancia entre las máquinas, el número de máquinas, la longitud del lecho, etc.) dependen únicamente de la velocidad de la laminación.
Un ciclo típico conocido para el paso de una barra dentro de una pista de guiado general puede describirse como sigue:
La barra que se está laminando pasa a través del desviador y de las cizallas y de los frenos de cola -que, al paso de la barra, se adapta en relación con la velocidad -y entra en el canal de circulación de la pista de guiado que se cierra por debajo por medio de una tapa de cierre.
Cuando se alcanza la longitud de corte, la cizalla corta la barra y la parte restante de la barra se desvía al canal paralelo.
La primera barra se acelera con el fin de facilitar la operación de desviación y después mantiene su velocidad hasta el momento del frenado que se produce por medio de la desaceleración del freno de cola que asegura el contacto entre la barra y los rodillos, cerrándolos.
Cuando la cola de la barra deja el freno de cola, ya no es posible modificar la operación de frenado controlado, y comienza el frenado natural por medio de fricción. A partir de entonces, una vez que la barra ha alcanzado la posición de descarga, la tapa de cierre del canal de circulación se abre y descarga la barra en el lecho.
Cuando la tapa está cerrada el canal de circulación de la pista de guiado está listo otra vez para recibir la siguiente barra.
La siguiente barra sigue una trayectoria idéntica y, una vez descargada en el lecho de enfriamiento, este lecho, que consta de soportes dentados alternos y giratorios, realiza en general una rotación que produce la alimentación del material y libera nuevos espacios donde se pueden descargar las próximas barras.
Entonces, dependiendo de la distancia entre el freno de cola y la posición de descarga de la barra, se requiere variar la velocidad de liberación de la barra con el fin de garantizar la misma posición de descarga. Esto requiere operaciones automatizadas especiales con el fin de asegurar que hay poco tiempo perdido entre las barras descargadas. A saber, mayor es la distancia del freno de cola mayor es el tiempo de frenado que afecta a las características de rendimiento del sistema.
En este sistema, como se describe, el sincronismo perfecto entre las partes que forman la pista de guiado es esencial. Las tapas de cierre deben mantener el canal de circulación perfectamente cerrado para evitar la desviación de la barra. Además, deben apoyar la barra en el interior del canal de circulación y, en el momento oportuno, abrirla con el fin de descargar la barra sobre el lecho subyacente.
Ejemplos de sistemas provistos de tapas como los descritos anteriormente se dan a conocer en las patentes IT 1181214, GB 2166677 y EP 189616.
Esto a veces da lugar a problemas de sincronismo y a la posibilidad de bloqueos en la producción y paro.
Por otra parte, hay que recordar que la presencia de las tapas y los sistemas de actuación asociados implican el diseño de la planta y los costes de mantenimiento, siendo partes que están expuestas a las barras calientes y en contacto con éstas.
Estos sistemas son también un poco ruidosos durante el funcionamiento debido también a las tensiones a la que están sujetos. Los movimientos de las tapas y el mecanismo asociado en ocasiones también limitan la velocidad de funcionamiento ya que requieren que se espere para mover varias partes en sincronismo una con la otra.
Finalmente, el movimiento de circulación de barras lisas redondas sobre las tapas puede causar daños en la superficie de las barras, deformándolas y abollándolas.
En EP 0553930 se describe un dispositivo para la recepción de barras en los canales y depositar dichas barras en un lecho de enfriamiento en el que obturación significa corresponder entre una posición de canal cerrada y una posición de canal abierto.
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En IT 1244263, en el que se basa el preámbulo de la reivindicación 1, describe una unidad de canalización equipada con una fuente magnética para influir en la trayectoria de las barras que resulta de una línea de laminación en el que las losas de cierre o los soportes se utilizan para retener las barras en los canales así como para liberar las barras fuera de los canales.
Por consiguiente, el objetivo principal de la presente invención es superar todos los inconvenientes antes mencionados, de la técnica anterior de una manera extremadamente simple, económica y sobre todo funcional.
Otro objetivo es proporcionar un sistema para canalizar y descargar materiales laminados en caliente que no requiere motores complicados y costosos ni sistemas de accionamiento para realizar la ruptura del artículo laminado en caliente entrante.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema para canalizar y descargar materiales laminados en caliente que tienen un bajo coste de construcción y de mantenimiento.
Por último, pero no menos importante, un objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema para canalizar y descargar los materiales laminados en caliente que es tan simple como sea posible, manteniendo al mínimo la necesidad de sistemas complicados de funcionamiento en sincronismo.
A la luz de los objetivos antes mencionados, la idea que se ha producido según la presente invención es proporcionar un sistema para canalizar y descargar los materiales laminados en caliente que tienen los rasgos característicos descritos en las reivindicaciones adjuntas.
Las características estructurales y funcionales de la presente invención y sus ventajas en comparación con el estado anterior de la técnica serán más claras y evidentes a partir de la lectura de la siguiente descripción, con referencia a los dibujos adjuntos, que muestra, entre otras cosas, una realización de un sistema para canalizar y descargar materiales laminados en caliente, diseñada de acuerdo con dicha invención.
En los dibujos:
-Las figuras 1 y 2 muestran una vista en alzado lateral esquemático y una vista en planta superior de un sistema para canalizar y descargar materiales laminados en caliente según la invención;
-La figura 3 es una vista transversal, a mayor escala, del sistema en una primera posición de trabajo dispuesto sobre un lecho de enfriamiento;
-La figura 4 es una vista transversal, a mayor escala, del sistema en una segunda posición de trabajo dispuesto sobre un lecho de enfriamiento;
-La figura 5 es la vista transversal, a mayor escala, del sistema en una tercera posición de trabajo dispuesto sobre un lecho de enfriamiento.
Con referencia a las figuras, éstas muestran una vista esquemática de un sistema de canalización y descarga de materiales laminados en caliente según la invención.
El sistema está dispuesto sobre de un lecho de enfriamiento 11 equipado con perfiles dentados alternos y giratorios 12 que provocan el avance de un material laminado alimentado a alta velocidad, como las barras 13, colocadas sobre la misma.
Las barras 13 son descargadas en el lecho por una unidad de canalización 14 que los recibe, por ejemplo, de una línea para realizar la laminación y el corte a un tamaño predeterminado (no mostrado).
La unidad de canalización 14 se compone de una estructura de soporte 15 que tiene al menos un canal de circulación 16 en forma de una U invertida abierta hacia abajo. Las figuras 3 a 5 muestran una unidad que comprende dos pares de canales de circulación 16 dispuestos uno al lado del otro y paralelos con el fin de ser capaz de realizar las operaciones de tratamiento mencionadas en la parte introductoria de la presente descripción.
Según la presente invención, los elementos de electroimán 17, indicados esquemáticamente por 17, están montados sobre uno o más canales de circulación 16. En el ejemplo se muestra un elemento electromagnético 17 que se proporciona para cada par de canales de circulación 16. Es obvio que tal elemento electromagnético 17, a modo de ejemplo, pero no necesariamente, se extiende sobre la longitud longitudinal de cada par de canales de circulación 16 y se puede formar de maneras muy diversas, por ejemplo, mediante el ensamblaje de
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elementos individuales y uniéndolos entre sí o de alguna otra manera. Alternativamente, los canales individuales
o los pares de canales pueden estar hechos de material adecuado de tal modo que este material se activa y desactiva por medio de una conexión conveniente selectivamente controlable.
Lo que es extremadamente importante, según la invención, es que, debido al montaje de estos elementos electromagnéticos 17 dentro de los canales 16, es decir, la formación adecuada de los canales individuales 16 utilizando el material más adecuado, la unidad de canalización 14 es capaz de realizar varias funciones.
De hecho, por medio de la activación magnética selectiva de los canales 16 es posible recibir y soportar la barra 13 en el interior de dichos canales 16, eliminando las tapas y el sistema para el funcionamiento que están presentes en la técnica anterior.
Por otra parte, por medio de la activación magnética selectiva de los canales 16, es posible frenar las barras 13 no utilizando más tiempo el freno de cola como un miembro de frenado. Sin embargo, la presencia de frenos de cola está previsto aguas arriba de la unidad de canalización 14, pero sólo para controlar la velocidad del movimiento de avance de la barra. Esto, por lo tanto causa, una reducción drástica de la potencia instalada (menos de la mitad que usaba anteriormente en el estado anterior de la técnica).
Por último, la disposición de los elementos electromagnéticos 17 en el interior de los canales 16 o incorporados en los canales 16 asegura un mejor guiado de las barras. En resumen, la invención hace uso del hecho de que el material laminado con propiedades ferromagnéticas es magnetizable, dichas propiedades se utilizan tanto para alimentar el material laminado en el interior del canal de circulación 16 como para su frenado y liberación sobre el lecho de enfriamiento.
Las figuras 3 a 5 muestran varias etapas durante las que las barras 13 son recibidas, frenadas y retenidas en el interior de los canales de circulación y los pasos en los que se liberan en el lecho de enfriamiento 11.
La liberación de las barras 13 ya no representa ningún problema, ya que las tapas y los mecanismos asociados son de este modo eliminados, evitando por otra parte los costes de mantenimiento.
En definitiva, las principales ventajas de la invención se pueden resumir así:
-Menor consumo de energía.
-Eliminación de las tapas de cierre y de los sistemas operativos asociados.
-Bajos costes de construcción.
-Menor nivel de ruido.
-Mayor velocidad de laminación.
-Menos mantenimiento de la planta.
-Laminación de barras lisas redondas sin los problemas de deformación.
De este modo se alcanza el objetivo mencionado en el preámbulo de la descripción.
Obviamente, las formas de la estructura para proporcionar un sistema para canalizar y descargar materiales laminados en caliente según la invención pueden ser diferentes de los que se muestran únicamente a título de ejemplo no limitativo en los dibujos y de la misma manera los materiales y métodos de montaje también pueden diferir.
Por consiguiente, el alcance de la protección de la invención, está definido por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
- REIVINDICACIONES1. Sistema de canalización y descarga de materiales laminados en caliente aguas abajo de una unidad de cortar a medida y aguas arriba de una lecho de enfriamiento (11), en el que un material laminado (13) se introduce a5 alta velocidad dentro al menos de una unidad de canalización (14 ) y se descarga por esta última sobre el lecho de enfriamiento (11), en el que dicha unidad de canalización (14) comprende una estructura de soporte (15) que tiene al menos un canal de circulación (16) que está abierto hacia abajo y con el que está asociado al menos un elemento electromagnético (17), caracterizado porque, no están presentes tapas de cierre ni sistemas operativos asociados.10
- 2. Sistema de canalización y descarga según la reivindicación 1, caracterizado porque, al menos un canal de circulación (16) está formado en forma de una U invertida.
- 3. Sistema de canalización y descarga según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque, tiene al menos un par 15 de canales de circulación (16) adyacentes y paralelos.
- 4. Sistema de canalización y descarga según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, por lo menos un elemento electromagnético (17) se extiende sobre toda la longitud longitudinal de dicho al menos un canal de circulación (16).20
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- 5.
- Sistema de canalización y descarga según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, dicho al menos un elemento electromagnético (17) está montado por encima de dicho al menos un canal de circulación (16).
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- 6.
- Sistema de canalización y de descarga según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
25 porque, dicho por lo menos un elemento electromagnético (17) está formado de una sola pieza con dicho al menos un canal de circulación (16). - 7. Sistema de canalización y descarga según la reivindicación 1, caracterizado porque, dicho por lo menos un canal de circulación (16) asociado con al menos un elemento electromagnético (17) realiza simultáneamente la función de un sistema de guiado, de frenado y de liberación de dicho material laminado (13).30
- 8. Sistema de canalización y de descarga según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho al menos un elemento electromagnético (17) está dispuesta dentro de dicho al menos un canal de circulación (16) o incorporado en el mismo.6
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