ITUD960164A1 - Forno per coils - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"FORNO PER COILS"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forma oggetto del presente trovato un forno per coils come espresso nella rivendicazione principale. II trovato si applica nelle linee di laminazione tra il treno sbozzatore ed il treno finitore di laminazione allo scopo di immagazzinare temporaneamente le bobine (coils) da avviare alla laminazione di finitura per mantenerle e/o portarle ad una temperatura idonea alla laminazione sul treno nastri finitore.

II forno per coils secondo il trovato si applica in linee di laminazione in cui una o più linee di colata sono collegate direttamente al treno sbozzatore e lo alimentano con una sequenza sostanzialmente continua.

II forno per coils secondo il trovato si applica vantaggiosamente, anche se non esclusivamente, a linee di laminazione continua che prevedono la saldatura della coda della bobina già in laminazione con la testa della bobina successiva da laminare.

STATO DELLA TECNICA

Sono note le linee di laminazione presentanti almeno un forno di riscaldo e/o mantenimento, disposto tra il treno sbozzatore ed il treno finitore, avente la funzione di ripristinare e/o mantenere la temperatura delle barre di trasferimento avvolte in bobina prodotte dal treno sbozzatore .

Detti forni presentano una struttura coibentata sostanzialmente chiusa, dotata di mezzi di riscaldamento interni, presentante almeno un'apertura collegata a vie di alimentazione/evacuazione per l'ingresso/uscita delle bobine da immagazzinare/immagazzinate.

Detta struttura è associata internamente a mezzi di movimentazione delle bobine cooperanti con una pluralità di stazioni di posizionamento disposte longitudinalmente in sequenza, ognuna delle quali è idonea al sostegno temporaneo di una singola bobina. Allo scopo, ogni stazione di posizionamento può presentare rulli di sostegno i quali, oltre a sostenere la bobina, hanno la funzione di mantenerla continuamente in rotazione, sia per assicurare uniformità nella distribuzione superficiale del calore che per evitare la formazione di segni o scalfitture superficiali.

In un’altra soluzione, le stazioni di posizionamento sono dotate di selle fisse su cui le bobine vengono progressivamente appoggiate man mano che avanzano all'interno del forno.

Detti mezzi di movimentazione consentono di spostare a passo le bobine da una stazione a quella successiva, sollevandole tutte insieme dalla loro stazione di posizionamento e riabbassandole sulla stazione di posizionamento successiva.

La movimentazione delle bobine nei forni per coils di tipo noto è spesso insoddisfacente e tale da comportare limitazioni applicative e di utilizzo del forno. In detti forni, infatti, la movimentazione a passo di una bobina dall'ingresso verso l'uscita risulta efficiente soltanto nei casi, operativamente rari, in cui lo spostamento di ogni bobina da una stazione alla successiva viene seguito da altre bobine in modo da non lasciare stazioni di posizionamento vuote.

Se ciò non succede si verifica che le bobine non sono immediatamente disponibili all'uscita, ciò comportando pause nel funzionamento del treno finitore.

Nel caso di una sosta del treno finitore, se una prima bobina in ingresso viene traslata fino all'uscita senza attendere che vi siano altre bobine ad occupare le stazioni precedenti, per renderla immediatamente disponibile alla laminazione non . appena il treno finitore viene riattivato, non è possibile l'introduzione e l'avanzamento di una seconda bobina finché detta prima bobina non viene evacuata dal forno.

In altre parole, nei forni per coils noti, quando una bobina si trova in prossimità dell'uscita, essa è subito disponibile alla laminazione non appena il treno finitore viene riattivato, ma non sono consentiti l'introduzione e l’avanzamento di ulteriori bobine.

Con detti forni noti quindi è necessario rispettare una movimentazione delle bobine a passo, senza che vi siano stazioni di posizionamento vuote tra le bobine introdotte, ciò comportando, soprattutto nel caso di un elevato numero di stazioni e di brevi soste del treno finitore, un allungamento dei tempi di scarico dal forno ed una discontinuità nel funzionamento del treno finitore. Questa movimentazione è pertanto adatta solo per un limitato riscaldo della bobina ma non assolutamente utilizzabile per creare un "polmone tra treno sbozzatore treno

particolare nei casi in cui il treno finitore si blocchi mentre il treno sbozzatore, collegato alla colata continua, continua a produrre data l'esigenza di evitare il blocco della colata stessa.

Per ottenere tale funzione di polmone è stata proposta una soluzione in cui la movimentazione all'interno del forno viene eseguita mediante un carrello dotato di mezzi di sollevamento e traslazione delle bobine, tale soluzione comportando tuttavia una serie di svantaggi.

In questo caso infatti almeno la parte superiore del carrello deve alloggiare e muoversi all'interno del forno, all'interno del quale vengono mantenute temperature molto elevate, ed il forno deve essere inferiormente dotato di una feritoia che permette ai mezzi di sollevamento e traslazione bobine presenti sul carrello di entrare, alzare la bobina, traslarla, depositarla nella stazione successiva ed uscire dal forno.

E' quindi necessario prevedere un sistema di chiusura della feritoia per evitare che la zona inferiore del forno si surriscaldi creando così problemi al carrello.

Il sistema proposto è quindi complesso, la chiusura della feritoia è di difficile realizzazione, il carrello è soggetto a rapida usura, si hanno elevate dispersioni termiche, la movimentazione è in generale molto difficoltosa.

Per ovviare a questi inconvenienti della tecnica nota particolarmente lamentati dagli operatori e per ottenere ulteriori vantaggi, la proponente ha studiato, sperimentato e realizzato il .presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale.

Le rivendicazioni secondarie espongono varianti all'idea di soluzione principale.

Scopo del presente trovato è quello di fornire un forno per coils, inserito in una linea di laminazione, idoneo a rendere subito disponibili le bobine alla sua uscita indipendentemente dalla presenza o meno di ulteriori bobine in ingresso e/o senza la necessità che le stazioni del forno siano completamente occupate da bobine.

Altro scopo del trovato è quello di ottenere un forno che, inserito tra il treno sbozzatore ed il treno finitore in una linea di laminazione, possa fungere da polmone nel caso di blocchi temporanei finitore permettendo colata di continuare a produrre senza rallentamenti o fermate della linea.

Ulteriore scopo del trovato è quello di ottenere un sistema che garantisca una elevata affidabilità, una elevata durata, scarsa manutenzione, ridotte o nulle perdite termiche ed altri vantaggi ancora.

II forno per coils secondo il trovato presenta una struttura di contenimento sostanzialmente di tipo noto, coibentata, dotata di mezzi di riscaldamento e cooperante con almeno una via di ingresso/uscita delle bobine, associata alla linea di laminazione tramite almeno una via di alimentazione/evacuazione di dette bobine.

All'interno di detta struttura di contenimento è definita una pluralità di stazioni di posizionamento intervallate, ognuna delle quali è dotata di mezzi di sostegno temporaneo della singola bobina.

I mezzi di sostegno, in una soluzione del trovato, sono costituiti da rulli di appoggio rotanti.

In una variante del trovato, i mezzi di sostegno sono costituiti da selle di appoggio fisse.

Le stazioni di posizionamento sono inferiormente associate a mezzi di sollevamento e movimentazione a passo delle bobine, noti come "walking beam", che consentono di spostarle da una stazione all'altra. Detti mezzi di sollevamento e movimentazione sono dotati di un movimento alternativo che li porta a sollevare con un'unica azione tutte le bobine presenti all'interno del forno, riabbassarle sulla stazione successiva ed a riposizionarsi poi nella posizione di partenza.

Secondo il trovato, i mezzi di sostegno, siano essi rulli o selle di appoggio, sono dotati di almeno due posizioni di lavoro, rispettivamente prima posizione bassa e seconda posizione alta.

La prima posizione bassa consente di mantenere la bobina ad una quota in cui i mezzi di sollevamento e movimentazione delle bobine sono in grado di cooperare con dette bobine, sollevarle e spostarle nella stazione di posizionamento successiva.

La seconda posizione alta porta la bobina ad una quota di non interferenza con i mezzi di sollevamento e movimentazione in modo tale che le bobine così sollevate non vengono movimentate anche quando i mezzi di sollevamento e movimentazione vengono attivati.

Secondo il trovato è quindi possibile movimentare ogni bobina in modo sostanzialmente indipendente dalle altre bobine contenute nel forno.

E' possibile, ad esempio, portare una bobina dall'ingresso del forno immediatamente verso una stazione posta nei pressi dell'uscita e mantenerla in detta stazione portando i mezzi di sostegno nella detta seconda posizione alta e non interferente con i mezzi di sollevamento e movimentazione.

Ciò consente di rendere disponibili in uscita al forno un elevato numero di bobine, senza attendere il riempimento sequenziale di tutte le stazioni di posizionamento del forno.

In altre parole, secondo il trovato è possibile riempire il forno a partire dall'ultima stazione posta nei pressi dell'uscita, riempiendo via via a scalare verso l'ingresso le altre stazioni.

Il forno è quindi utilizzabile come polmone in una linea di laminazione accoppiata ad una colata continua in cui le fermate del treno finitore vengono assorbite dal forno, che può riempirsi con tutte le bobine via via prodotte, senza che la colata continua venga fermata a monte.

Inoltre, quando il treno finitore viene riattivato, le bobine si trovano tutte sequenzialmente ammassate verso l'uscita, ciò riducendo i tempi morti del ciclo.

Secondo una prima formulazione del trovato, tutti i mezzi di sostegno del forno sono in grado di assumere, indipendentemente tra loro, dette prima bassa e seconda alta posizioni di lavoro.

Secondo una variante, solo un voluto numero di stazioni di posizionamento del forno, poste in prossimità dell'uscita, presentano i mezzi di sostegno dotati di dette prima bassa e seconda alta posizioni di lavoro.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Le figure allegate sono fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, ed illustrano una soluzione preferenziale del trovato.

Nelle tavole abbiamo che:

- la fig. 1 illustra con una vista longitudinale, parzialmente sezionata, un forno per coils secondo il trovato in una sua posizione di lavoro;

- la fig. 2 illustra parzialmente il forno di fig. 1 in un'altra posizione di lavoro;

- la fig. 3 illustra la sezione I-I di fig. 1;

- la fig. 4 illustra la sezione II-II di fig. 2;

- la fig. 5 illustra la sezione III-III di fig. 1; - le figg. 6a-6g illustrano schematicamente un possibile ciclo di funzionamento del forno di fig. 1.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

II forno 10 per bobine 11 secondo il trovato viene utilizzato, in una linea di laminazione non illustrata, tra il treno sbozzatore ed il treno finitore, per il mantenimento e/o il riscaldo di bobine 11 uscenti dal treno sbozzatore prima che dette bobine 11 siano avviate al treno finitore.

Detto forno 10 viene impiegato anche per immagazzinare le bobine 11 temporalmente, mantenendole in temperatura, nell'eventualità di soste del treno finitore posto a valle dovute ad interventi di manutenzione, di sostituzione dei cilindri, ad incagli, ecc.

II forno 10 presenta un ingresso 25 dotato di mezzi a portellone 13a temporalmente attivabili ed una uscita 26 dotata di mezzi a portellone 13b temporalmente attivabili che lo associano rispettivamente ad una via a rulli 12a di alimentazione e ad una via a rulli 12b di evacuazione delle bobine 11.

Nel caso illustrato, il forno 10 secondo il trovato presenta sette stazioni di posizionamento 14, disposte in serie nel senso della lunghezza del forno 10 a definire un canale di scorrimento 15 con cui vanno a cooperare mezzi di sollevamento e movimentazione 24 delle bobine 11.

Ognuna di dette stazioni di posizionamento 14 è idònea a sostenere una singola bobina 11 ed è dotata di una coppia contrapposta di mezzi di sostegno 118, nel caso di specie del tipo a rulli di appoggio 18, che hanno altresì la funzione di mantenere continuamente in rotazione le bobine 11.

La descrizione che segue riguarda il caso di utilizzo di rulli di appoggio 18, ma il trovato si applica nello stesso modo anche nel caso in cui i mezzi di sostegno 118 siano costituiti da selle fisse .

Nella fig. 1, definita prima stazione di posizionamento 14 quella adiacente all'ingresso 25, sono stati illustrati per semplicità soltanto i rulli di appoggio 18 relativi alla terzultima e all’ultima stazione di posizionamento 14.

L'alimentazione e l'evacuazione di una bobina 11 dal forno 10, così come il trasferimento a passo di una bobina 11 da una stazione di posizionamento 14 all'altra<'>, avviene tramite i suddetti mezzi di movimentazione 24.

Nel caso illustrato, detti mezzi di sollevamento e movimentazione 24, del tipo noto come "walking beam" , sono costituiti da una trave mobile 16, in grado di muoversi assialmente con moto alternativo lungo il detto canale di scorrimento 15 del forno 10, mediante ruote 17 che vanno a cooperare con il piano di appoggio 19.

Detta trave mobile 16 presenta mezzi di sollevamento/abbassamento 20 delle bobine 11, nel caso di specie costituiti da bracci oscillanti 21 associati ad un elemento a lama 22 dotato superiormente di elementi a sella 23.

La rotazione di detti bracci oscillanti 21 porta gli elementi a sella 23 ad assumere due posizioni estreme, rispettivamente prima posizione di riposo 23a (figg. 2 e 3) e seconda posizione di lavoro 23b (figg. 4 e 5).

Nella prima posizione di riposo 23a gli elementi a sella 23 sono inattivi in quanto si trovano non interferenti con le bobine 11.

Nella seconda posizione di lavoro 23b gli elementi a sella 23 sollevano le bobine 11 dalla via a rulli 12a di alimentazione e/o dalla coppia di rulli 18 della relativa stazione di posizionamento<' >14. Una volta sollevate, dette bobine 11 vengono traslate tramite la trave mobile 16 in corrispondenza di una stazione di posizionamento 14 successiva, od eventualmente sulla via a rulli 12b di evacuazione, ed abbassate affinchè nuovamente appoggino sui relativi <' >rulli 18.

Secondo il trovato, i rulli di appoggio 18 di almeno parte delle stazioni di posizionamento 14 del forno 10 possono assumere almeno due posizioni di lavoro, rispettivamente prima posizione bassa 18a e seconda posizione alta 18b.

La prima posizione bassa 18a {figg. 1-4) consente agli elementi a sella 23, quando vengono portati nella loro posizione di lavoro 23b, di sollevare la bobina 11 e di movimentarla da una stazione di posizionamento 14 all'altra.

La seconda posizione alta 18b (fig. 5) porta la bobina 11 ad una quota superiore a quella raggiunta dagli elementi a sella 23 nella loro posizione di lavoro 23b e quindi non interferente con il movimento dei mezzi di sollevamento e movimentazione 24.

Ciò consente di accumulare le bobine 11 progressivamente verso l'uscita 26, rendendole quindi immediatamente disponibili alla laminazione, evitando che sia impedita l'introduzione di nuove bobine 11 nel forno 10 dalla presenza di una bobina 11 in prossimità dell'uscita 26.

II trovato consente quindi sia uno sfruttamento più razionale del forno 10 che l'eliminazione di eventuali tempi improduttivi che ancora di pause nel funzionamento del treno finitore.

Inoltre, la soluzione secondo il trovato permette di ridurre al minimo, compatibile con i tempi di ciclo, il numero di bobine 11 normalmente presenti all’interno del forno 10, aumentando di conseguenza la capacità di polmonatura del forno 10 stesso.

Nelle figg. 6a-6g è illustrato un possibile ciclo di immagazzinamento delle bobine 11 entro il forno 10 secondo il trovato in presenza di una sosta temporanea del treno finitore.

Nella fig. 6a, la bobina Ila è appena stata prelevata dalla via a rulli 12a di alimentazione e posta, tramite i mezzi di sollevamento e movimentazione 24, sulla prima stazione di posizionamento 14.

Detta prima stazione di posizionamento 14 e con essa tutte le rimanenti stazioni di posizionamento 14 del forno 10 presentano i rulli 18 in posizione bassa 18a e quindi i mezzi di movimentazione 24 possono progressivamente trasferire a passo detta bobina Ila verso l'uscita 26.

Durante l'avanzamento di detta bobina Ila, dalla via a rulli 12a viene alimentata una nuova bobina llb (fig. 6b) che, contemporaneamente alla bobina Ila, viene movimentata verso l'uscita 26 del forno 10.

Quando la bobina Ila ha raggiunto l ' ultima stazione di posizionamento 14 { fig. 6c) , cioè quella prossima all’uscita 26, i rulli 18 di detta ultima stazione di posizionamento 14 vengono portati in posizione alta 18b consentendo così alla detta bobina Ila di rimanere entro il forno 10 e, nel contempo, alla bobina llb e ad una nuova bobina Ile (fig. 6d) di continuare il loro avanzamento verso l'uscita 26 del forno 10.

Nella fig. 6e la bobina llb ha appena raggiunto la penultima stazione di posizionamento 14, i rulli 18 della quale sono stati conseguentemente portati in posizione alta 18b a consentire la permanenza di detta bobina llb in detta penultima stazione 14.

Ciò permette ai mezzi di movimentazione 24 di continuare a movimentare la bobina Ile e la nuova bobina lld (figg. 6f,6g) verso l'uscita 26 del forno 10 senza interferire con le bobine Ila e llb.

Quando dette- bobine Ile e lld raggiungono rispettivamente la terzultima e la quartultima stazione di posizionamento 14 vengono anch'esse sollevate dai rulli 18 portati in posizione alta 18b, consentendo così il completo riempimento del forno con le ulteriori bobine 11 che vengono prodotte .

Non appena viene riavviato il treno finitore posto a valle del forno 10, i rulli 18 vengono riportati in posizione bassa 18a consentendo così sia lo scarico della bobina Ila sulla via a rulli 12b di evacuazione che alle altre bobine llb,c,d di scalare verso l'uscita 26.

A questo punto, se vengono alimentate nuove bobine 11 al forno 10, i rulli 18 delle ultime tre stazioni di posizionamento 14 occupate dalle bobine llb,c,d verranno portati nuovamente nella loro posizione alta 18b consentendo così ai mezzi di movimentazione 24 di traslare le nuove bobine 11, mantenendo dette bobine llb,c,d entro il forno 10.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Forno per coils inserito in una linea di laminazione per larghi piatti o lamiere in posizione intermedia tra il treno sbozzatore ed il treno finitore, detto forno presentando almeno un ingresso (25) ed almeno un’uscita (26) rispettivamente associate ad almeno una via di alimentazione (12a) e ad almeno una via di evacuazione (12b) delle bobine (11), detto forno essendo internamente definito da una pluralità di stazioni di posizionamento (14) definenti un canale sostanzialmente centrale di scorrimento (15) cooperante inferiormente con mezzi di sollevamento e movimentazione (24) a passo delle bobine (11) tra le stazioni di posizionamento (14), ognuna di dette stazioni di posizionamento (14) comprendendo mezzi di sostegno (118), caratterizzato dal fatto che i mezzi di sostegno (118) di almeno . un numero voluto di stazioni di posizionamento (14) poste verso l'uscita (26) del forno (10) presentano almeno una prima posizione di lavoro bassa (18a) in cui i mezzi di sollevamento e movimentazione (24) cooperano con le bobine (11) ed almeno una seconda posizione di lavoro alta <18b) in cui le bobine (11) si trovano in una posizione di non interferenza con i mezzi di sollevamento movimentazione (24) qualunque posizione detti mezzi (24) assumano. 2 - Forno per coils come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di sostegno (118) sono costituiti da rulli di appoggio (18) contrapposti e rotanti in modo coordinato. 3 - Forno per coils come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di sostegno (118) sono costituiti da selle di appoggio fisse. 4 - Forno per coils come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che adotta i contenuti di cui alla descrizione ed alle figure.