ITUD20000031A1 - Procedimento di controllo assialita' per bramme uscenti da colata continua e relativo dispositivo - Google Patents

Procedimento di controllo assialita' per bramme uscenti da colata continua e relativo dispositivo Download PDF

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Description

Descrizione del trovato avente per titolo:
"PROCEDIMENTO DI CONTROLLO ASSIALITA ' PER BRAMME USCENTI DA COLATA CONTINUA E RELATIVO DISPOSITIVO"
CAMPO DI APPLICAZIONE
Forma oggetto del presente trovato un procedimento di controllo assialità per bramme uscenti da colata continua, ed il relativo dispositivo, utilizzati negli impianti di laminazione con treno di laminazione posto in linea alla colata continua per ovviare ai problemi di disassialità della bramma uscente dalla colata rispetto all'asse delle prime gabbie di laminazione.
Il trovato si applica sia nei casi in cui la bramma venga tagliata a misura in spezzoni sia nel caso in cui la bramma venga lavorata senza interruzione tra la colata ed il treno.
In particolare, il trovato si applica negli impianti convenzionali per bramme sottili, negli impianti per bramme lunghe da circa 20 m fino a con bramme lunghe fino a 300 m.
STATO DELLA TECNICA
Uno dei problemi lamentati dagli operatori degli impianti di laminazione è quello relativo al controllo della assialità della bramma rispetto all'asse delle prime gabbie di laminazione poste a valle del forno di riscaldo.
E' noto infatti che la bramma uscente dalla colata continua, poiché soggetta alle fasi di estrazione, prelaminazione e raddrizzatura, raramente mantiene un corretto allineamento rispetto all'asse di avanzamento, ciò creando problemi nell'imbocco delle gabbie di laminazione e nelle fasi di laminazione.
Inoltre la bramma, transitando all'interno dei forni a tunnel, di riscaldo o di mantenimento, può subire spostamenti laterali che la disallineano.
Se la bramma si presenta disallineata rispetto all'asse della prima gabbia la laminazione diventa difficoltosa, in particolare nel caso di laminazione di spessori sottili.
Infatti, per compensare detto disassamento dopo l'ingresso nella gabbia e fare in modo che la bramma imbocchi correttamente la gabbia a valle, è necessario intervenire sul livellamento della prima gabbia, con effetti negativi sulla simmetria del profilo di sezione trasversale della bramma stessa.
Se per spessori elevati del prodotto, ad esempio sopra 2 mm, ciò non crea grossi problemi, nel caso di spessori sottili sorgono grossi problemi di guida nastro nel laminatoio, anche se limitata, in quanto il recupero della differenza di spessore tra un lato e l'altro genera allungamenti differenziati sui due lati e quindi curvatura del nastro sul piano orizzontale. La laminazione risulta inoltre di difficile gestione, se non impossibile, per spessori di circa 0,6÷0,8 mm.
Per tentare di risolvere almeno in parte questi problemi le soluzioni note prevedono di utilizzare l’azione, singola o combinata, di guide laterali, dei getti fluidi dei gruppi di raffreddamento o di scagliatura, o dei gruppi di rifinitura bordi disposti tra l'uscita del forno di riscaldo e l'imbocco della gabbia, per ottenere il progressivo centraggio assiale tra bramma e asse di laminazione. Queste soluzioni si sono rivelate solo parzialmente efficaci per vari motivi.
Innanzi tutto, vi è una esigenza tecnologica che non permette dì allontanare di molto l'entrata della gabbia dall'uscita del forno per evitare un eccessivo raffreddamento della bramma al di sotto della temperatura ottimale di laminazione.
A causa di ciò è necessario ottenere un elevato spostamento della bramma per unità di lunghezza impianto allo scopo di conseguire il voluto allineamento all'imbocco della gabbia.
I sistemi di guida noti, tuttavia, non sono in grado di ottenere detti valori di spostamento e quindi non permettono di raggiungere l'allineamento nel poco spazio a disposizione tra forno e gabbie. Le guide laterali note, inoltre, occupano una lunghezza di circa 10 m del tratto tra forno e gabbia e definiscono una larghezza di transito superiore alla larghezza della bramma, su entrambi i lati, di almeno 25 mm per lato, fino a 50 mm per lato, allo scopo di evitare che, durante la fase di imbocco al laminatoio, la bramma si impunti contro le guide. Ciò anche perchè la larghezza della bramma è nota ma con una imprecisione che può raggiungere anche i 10 mm e più.
Quindi, l'allineamento bramma è impreciso per valori di ± 25÷50 mm. Inoltre, i rulli rifinitori dei bordi, o edger, non riescono ad agire sui bordi della bramma per più di circa 10 mm per lato.
Tutto ciò rende impossibile un centraggio della bramma se essa si presenta, all'uscita del forno, disallineata oltre un valore minimo compensabile rispetto all'asse di laminazione.
Per risolvere tutti questi inconvenienti che provocano gravi problemi operativi, tecnologici e qualitativi nella laminazione di prodotti piani, in particolare prodotti piani sottili al di sotto di 2 mm, la proponente ha studiato e sperimentato il presente trovato .
ESPOSIZIONE DEL TROVATO
il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rispettive rivendicazioni principali.
Le rivendicazioni secondarie espongono altre caratteristiche dell'idea di soluzione principale. Lo scopo del trovato è quello di ottenere il centraggio e l'allineamento assiale di una bramma uscente dalla macchina di colata continua affinchè essa si presenti all'imbocco delle prime gabbie, siano esse di sbozzatura, prefinitura o finitura, perfettamente allineata all’asse di dette gabbie. Altro scopo è quello di ottenere tale allineamento con una soluzione semplice, che necessiti di poca manutenzione, che sia installabile anche su impianti preesistenti senza modifiche sostanziali alla configurazione dell'impianto, e che garantisca un risultato efficace e controllabile sostanzialmente per ogni condizione di laminazione e per ogni tipo di prodotto in lavorazione.
Il trovato consente di ridurre l’estensione delle guide laterali disposte a monte della prima gabbia, con conseguenti vantaggi in termini di lay-out, ottenendosi bramine più calde in entrata alle gabbie e riducendo la lunghezza dell'impianto.
Il dispositivo secondo il trovato comprende una pluralità di elementi spintori disposti in cooperazione e lateralmente al forno a tunnel di riscaldo o mantenimento all'interno del quale la bramma transita prima di essere avviata alla prima gabbia di laminazione.
Nella soluzione preferenziale, il trovato prevede un numero compreso tra 4 e 7 di detti elementi spintori per ogni lato del forno, anche in relazione alla lunghezza di detto forno, disposti ad una distanza di circa 3-6 metri l'uno dall'altro.
Ciascuno di detti elementi spintori è associato ad un proprio attuatore che ne determina una movimentazione preferenzialmente su un piano sostanzialmente parallelo a quello di avanzamento della bramma all'interno del forno, e secondo una direzione sostanzialmente ortogonale alla direzione di avanzamento della bramma.
Sostanzialmente in corrispondenza della posizione di ogni elemento spintore, in una soluzione preferenziale, il forno presenta porte selettivamente apribìli che consentono l 'introduzione del relativo elemento spintore all'interno del forno stesso, permettendo quindi a detto elemento spintore di agire sul bordo laterale della bramma in avanzamento per determinarne un voluto e controllato spostamento sul piano di scorrimento del forno stesso.
La presenza di tali porte apribili permette di evitare di mantenere l'elemento spintore costantemente all’interno del forno, aumentandone così la vita e l'affidabilità operativa.
Terminalmente, in una soluzione preferenziale, ciascuno di detti elementi spintori presenta un elemento di contatto dotato di mezzi di raffreddamento che ne consentono la cooperazione con la bramma calda avanzante senza rischi di danneggiamento ed usura.
L'azionamento di ciascuno di detti elementi spintori è asservito a mezzi di rilevazione, disposti almeno in cooperazione con l'ingresso del forno, e/o all'interno del forno, che misurano l'entità del disallineamento della dramma rispetto alla posizione centrata all'asse della prima gabbia di laminazione.
Un gruppo di comando e controllo riceve il segnalecorrispondente al valore di tale disallineamento e determina l'azionamento controllato degli attuatori di comando di detti elementi spintori, al fine di concretizzare il voluto centraggio della bramma.
Tale azionamento controllato, in una prima soluzione, è differenziato per ciascuno degli elementi spintori. Secondo un'altra soluzione, tale azionamento controllato viene eseguito per gruppi di elementi spintori.
Secondo una variante, vengono previsti mezzi di rilevazione posizione all'interno del forno, e/o all'uscita del forno, allo scopo di verificare l'efficacia dell'intervento di correzione della posizione assiale della bramma e fornire eventuali segnali di comando agli elementi spintori posti a valle e/o subito a monte di detti mezzi di rilevazione.
In una prima soluzione, i mezzi attuatori di detti elementi spintori sono costituiti da martinetti idraulici. Secondo una variante, detti attuatori sono martinetti pneumatici od elettrici.
L'azionamento di detti elementi spintori da parte del gruppo di comando e controllo può essere correlato, in una ulteriore variante, all'azione delle guide laterali disposte a valle del forno e sostanzialmente in corrispondenza dell'entrata alla prima gabbia.
ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI
Queste ed altre caratteristiche del presente trovato saranno chiare dalla lettura della descrizione di alcune soluzioni preferenziali, fatta con riferimento alle tavole allegate, in cui abbiamo che:
- la fig. 1 illustra schematicamente, in vista laterale, una linea di laminazione collegata alla colata continua a cui si applica il trovato;
- la fig. 2 illustra schematicamente, con vista dall’alto, un tratto della linea di fig. 1 con schematizzati gli elementi spintori di cui al trovato;
- la fig. 3 illustra, con una sezione trasversale schematica, una prima soluzione del trovato ;
- la fig. 4 illustra, con un particolare, una variante di fig. 3.
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La linea di laminazione 10 schematicamente illustrata in fig. 1 comprende un treno di laminazione 19 disposto in linea ad una colata continua 11 presentante una lingottiera 13 ed un gruppo di estrazione e raddrizzatura a rulli 12.
A valle del gruppo 12 sono presenti una cesoia di taglio a misura 14 ed un forno di riscaldo e/o mantenimento 15 che alimenta le bramme 24 in temperatura ad un treno di laminazione 16, nel caso di specie a due gabbie 17, che può essere a seconda dei casi di sbozzatura o prefinitura.
Tra il treno 16 ed il finitore 19 è presente, nel caso di specie, un sistema di equalizzazione e ripristino temperatura 18 mentre a valle del treno finitore 19 è presente un gruppo di avvolgimento 21 dei nastri prodotti.
Tra il forno di riscaldo 15 ed il treno 16 sono presenti convenzionali sistemi a guide laterali 20, un gruppo di scagliatura 22 ed un gruppo di rifinitura bordi 23.
Secondo il trovato, in cooperazione con detto forno di riscaldo 15, disposti lateralmente e su entrambi i lati rispetto ad esso, è presente una pluralità di elementi spintori 26 predisposti per allineare assialmente la bramma 24 avanzante all'interno del forno 15 all'asse di laminazione 25 delle gabbie 17, in particolare all'asse 25 della prima gabbia 17 del treno 16 (fig. 2).
Ciascuno di tali elementi spintori 26 comprende un'asta 27 conformata a forcella e supportante terminalmente un elemento di contatto 28, costituito nel caso di specie da un rullo raffreddato 29.
All'interno di detta asta 27 sono presenti condotti 33, associati a condutture di alimentazione 35a e scarico 35b, atti a convogliare e far circolare un fluido raffreddante, preferenzialmente acqua, attraverso detto rullo 29.
Detta asta 27 è associata posteriormente ad un attuatore 31, preferenzialmente di tipo idraulico, atto ad imprimerle un movimento su un piano sostanzialmente parallelo al piano di giacitura della bramma 24 avanzante all'interno del forno 15 e secondo una direzione sostanzialmente ortogonale alla direzione di avanzamento.
Detto attuatore 31 è montato, nel caso di specie, su una staffa di supporto 38.
L'azionamento di ciascun attuatore 31 per la movimentazione del relativo elemento spintore 26 è asservito ad un gruppo di comando e controllo 30.
Più in particolare, il gruppo di comando e controllo 30, tramite almeno un elemento di rilevazione 36a disposto all'ingresso del forno 15, riceve un segnale relativo alla posizione assiale della bramma 24 avanzante, e misura un eventuale scostamento Δ dell'asse 32 della bramma 24 rispetto al detto asse di laminazione 25.
La soluzione rappresentata in fig. 2 prevede una situazione di parallelismo tra gli assi 25 e 32, ma è ovvio che tale condizione può anche non accadere, ed i due assi essere reciprocamente sghembi.
In funzione del valore dello scostamento Δ il gruppo 30 comanda l'azionamento, singolo od a gruppi, degli attuatori di comando 31 per introdurre i rispettivi elementi spintori 26 all'interno del forno 15 e spostare lateralmente la bramma 24 sui rulli motorizzati 34 che definiscono il piano di avanzamento all'interno del forno 15.
Più in particolare, l'elemento spintore 26 viene movimentato all 'interno del forno 15 fino a portare il rullo raffreddato 29 a contatto con il bordo laterale della bramma 24, e poi ulteriormente spostato verso la bramma 24 in funzione del voluto spostamento laterale da imprimere alla bramma 24 stessa .
Per l'introduzione degli elementi spintori 26, il forno 25 presenta sulle pareti laterali porte 39 selettivamente apribili, che vengono vantaggiosamente azionate per il solo tempo necessario all'introduzione ed all'azione di spinta degli elementi spintori 26 sulla bramma 24.
L'azionamento di detti elementi spintori 26 è regolato da detto gruppo di comando e controllo 30 affinchè venga ristabilita la condizione di coassialità fra asse 32 della bramma 24 ed asse 25 della gabbia di laminazione 17.
Nel caso di specie, sono presenti quattro elementi spintori 26 per ogni lato del forno 15, distribuiti lungo la sua lunghezza, allo scopo di concretizzare uno spostamento laterale regolare ed uniforme che permette di annullare scostamenti Δ anche rilevanti. Secondo la soluzione illustrata, sono presenti ulteriori mezzi di rilevazione 36b all'interno del forno 15 e 36c subito all'uscita del forno 15, per verificare la correttezza dell'intervento degli elementi spintori 26, ed eventualmente inviare un segnale in retroazione al gruppo 30 per un ulteriore azionamento controllato di detti elementi spintori 26, da un lato o dall'altro.
La soluzione di fig. 3 prevede che l'asta 27 dell'elemento spintore 26 sia disposta in prosecuzione assiale del relativo attuatore 31.
Secondo la variante di fig. 4, allo scopo di ridurre l'ingombro laterale al forno 15 occupato dagli elementi spintori 26, l'asta 27 è disposta sovrapposta e parallela al relativo attuatore 31.
Pur avendo descritto alcune soluzioni preferenziali di realizzazione del presente trovato, è ovvio che allo stesso possono essere apportate modifiche e varianti senza uscire dall'ambito di protezione definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1 - Procedimento di controllo assialità per bramine uscenti da colata continua applicato in impianti di laminazione comprendenti almeno una macchina di colata (11), un forno di riscaldo e/o mantenimento (15) ed un treno di sbozzatura e prefinitura (16) o finitura (19) comprendente almeno una gabbia di laminazione (17), detto procedimento servendo per allineare l'asse (32) di una bramma (24) entrante in detto forno (15) all'asse (25) della prima gabbia di laminazione (17), caratterizzato dal fatto che prevede una prima fase di controllo della posizione assiale della bramma (24) ed una seconda fase di azionamento di almeno un elemento spintore (26) disposto lateralmente al forno (15) ed atto ad essere introdotto all'interno di detto forno (15) per agire sul bordo della bramma (24) e spostarla lateralmente in modo voluto e controllato sul relativo piano di giacitura in funzione di uno scostamento (Δ) misurato fra detto asse (32) della bramma (24) e detto asse (25) della prima gabbia di laminazione (17). 2 - Procedimento come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima fase di controllo della posizione assiale viene eseguita almeno in corrispondenza dell'entrata di detto forno (15) . 3 - Procedimento come alla rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta prima fase di controllo della posizione assiale viene eseguita all'interno di detto forno (15) 4 - Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che prevede almeno una fase di controllo della posizione assiale della bramma (24) eseguita subito all'uscita di detto forno (15). 5 - Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che prevede un azionamento di detti mezzi spintori (26) singolarmente differenziato. 6 - Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che prevede un azionamento di detti mezzi spintori (26) condiviso a gruppi. 7 - Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che prevede, coordinatamente al movimento di introduzione di detti elementi spintori (26) all'interno del forno (15), l'apertura selettiva di porte apribili (39) presenti sulle pareti di detto forno (15) per il solo tempo necessario all'azione di detti elementi spintori (26) sulla bramma (24) ed al loro movimento di ritorno all'esterno del forno (15). 8 - Dispositivo di controllo assialità per bramme uscenti da una colata continua, applicato in impianti di laminazione comprendenti almeno una macchina di colata (11), un forno di riscaldo e/o mantenimento (15) ed un treno di sbozzatura, prefinitura (16) o finitura (19), caratterizzato dal fatto che comprende mezzi (36a, 36b, 36c) per rilevare la posizione assiale della bramma (24), una pluralità di elementi spintori (26) disposti in cooperazione e lateralmente a detto forno (15) ed atti ad essere introdotti selettivamente all'interno di detto forno (15) muovendosi su un piano sostanzialmente parallelo al piano di giacitura della bramma (24) all'interno del forno (15) e secondo una direzione sostanzialmente ortogonale a quella di avanzamento della bramma (24), ed un gruppo di comando e controllo (30) atto a ricevere da detti mezzi (36a, 36b, 36c) il segnale relativo alla posizione assiale della bramma (24) ed a azionare detti elementi spintori (26) per ottenere l'allineamento dell'asse (32) di detta bramma (24) all'asse (25) della prima gabbia di laminazione (17) . 9 - Dispositivo come alla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (36a) per rilevare la posizione assiale della bramma (24) sono disposti in cooperazione con l 'ingresso del forno (15). 10 - Dispositivo come alla rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (36b, 36c) per rilevare la posizione assiale della bramma (24) sono disposti all'interno e/o all'uscita di detto forno (15). 11 - Dispositivo come alla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti elementi spintori (26) comprendono un'asta (27) terminalmente riportante un elemento di contatto (28) atto a cooperare con il bordo della bramma (24) avanzante all'interno di detto forno (15). 12 - Dispositivo come alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto elemento di contatto (29) è costituito da un rullo (29) associato a mezzi di raffreddamento. 13 - Dispositivo come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di raf freddamente comprendono condotti (33) di convogli-amento e circolazione fluido di raffreddamento disposti all'interno di detta asta (27) ed associati a condutture di alimentazione (35a) e di scarico (35b). 14 - Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti da 8 in poi, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti elementi spintori (26) è associato ad un proprio attua tore (31) asservito a detto gruppo di comando e controllo (30). 15 - Dispositivo come alla rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detto attuatore (31) è disposto in prosecuzione assiale della relativa asta (27). 16 - Dispositivo come alla rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detto attuatore (31) è disposto sovrapposto e parallelo alla relativa asta (27). 17 - Procedimento di controllo assialità per bramme uscenti da colata continua e relativo dispositivo, sostanzialmente come descritti ed illustrati negli annessi disegni.
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