ES2215562T3 - Metodo e instalacion para laminar un tocho continuo procedente de un horno para calentar tochos dispuesto aguas arriba de un tren de laminado. - Google Patents

Abstract

Método para laminar un tocho continuo (15) procedente de un horno (10) para calentar tochos dispuesto aguas arriba de un tren de laminado, en el cual, entre el horno (10) y un primer soporte (11) del tren de laminado se prevé una operación de soldadura, durante el desplazamiento del tocho, de la cabeza de cada tocho (14), que ha salido del horno (10) a lo largo de un eje (12) de salida del horno, a la cola del tocho (15) que se está laminando que está discurriendo a lo largo de un eje (13) de laminación, caracterizado porque dicha operación de soldadura comprende, en sucesión, las etapas siguientes: a. desincrustación en condiciones de movimiento a lo largo del eje (12) de salida de los tochos del horno de las superficies del tocho (14) que han salido del horno; b. parada del tocho (14); c. despunte simultáneo de la cabeza y la cola del tocho (14); d. transferencia del tocho (14) del eje (12) de salida de los tochos del horno al eje (13) de laminación, el cual está escalonado con respecto al eje (12); e. agarre del tocho (14) sobre una máquina (19) soldadora móvil; f. traslado acelerado de la máquina (19) soldadora, y por tanto del tocho (14), a lo largo del eje (13) de laminación y subsiguiente desaceleración del tocho (14) hasta que exista un suave contacto entre la cabeza del tocho (14) y la cola del tocho (15) que se está sometiendo a laminación; g. soldadura recíproca en condiciones de movimiento de dicha cabeza y cola; h. retroceso de la máquina (19) soldadora desde los tochos ya soldados; i. parada de la máquina (19) soldadora.

Description

Método e instalación para laminar un tocho continuo procedente de un horno para calentar tochos dispuestos aguas arriba de un tren de laminado.

La presente invención se refiere a un método para laminar un tocho continuo procedente de un horno para calentar tochos dispuesto aguas arriba de un tren de laminado, del tipo en el cual, entre el horno y el primer soporte del tren de laminado, se contempla la soldadura, en condiciones de movimiento, de la cabeza de cada tocho que sale del horno a la cola del tocho continuo que se está laminando.

La invención también se refiere a una instalación que es particularmente adecuada para la realización de dicho método.

Las personas expertas en el ramo están bien familiarizados con los métodos para laminar un tocho continuo que ha salido de un horno para calentar tochos que se alinean con un tren de laminado.

Todos los métodos mencionados anteriormente persiguen en sí mismos igual objetivo, esto es aumentar la productividad del laminador, y obtener al mismo tiempo un producto final de alta calidad.

Los métodos para laminar un tocho continuo del tipo genéricamente indicado están descritos, por ejemplo, en las patentes EP-0761330 y EP-0832700, a las cuales deberá remitirse el lector si fueran necesarias aclaraciones adicionales.

Brevemente, la patente EP-0761330 se refiere a un método de laminación continua que comprende las etapas siguientes: desplazar simultáneamente una máquina soldadora a tope por presión y calentamiento eléctrico móvil y una máquina de desbarbar, que se puede desplazar separadamente durante la soldadura; realizar la soldadura a tope por presión y calentamiento al tiempo que la máquina soldadora y la máquina de desbarbar se desplazan a lo largo de una trayectoria de soldadura preestablecida; desplazar la máquina de desbarbar hacia atrás junto con la máquina soldadora para encontrarse con la parte soldada, y llevar la máquina soldadora hacia atrás a la posición de espera, una vez completada la soldadura; y retirar los desbarbados de la parte soldada mientras la máquina de desbarbar está cambiando la dirección de su recorrido y se desplaza según una trayectoria específica una vez que la parte soldada ha alcanzado una posición predeterminada.

La patente EP-0761330 también se refiere a una instalación para la realización del método descrito anteriormente, que comprende: una mesa giratoria que conecta el eje de una fundición continua aguas arriba a un eje de laminación aguas abajo, y que transfiere los tochos que van a salir del horno aguas arriba de la mesa giratoria a lo largo del eje de laminación; un dispositivo de desincrustación para retirar la incrustación de los tochos; una máquina soldadora a tope por presión y calentamiento eléctrico móvil que une continuamente un extremo posterior (cola) del tocho previo a un extremo anterior (cabeza) del tocho subsiguiente por medio de una soldadura a tope por presión y calentamiento eléctrico; un dispositivo de desbarbar móvil que retira los desbarbados de la parte soldada de los tochos por medio de una rectificadora; y un calentador por inducción que calienta continuamente el tocho unido.

La patente EP-0832700 se refiere tanto a un procedimiento para soldar tochos que salen de un horno como una instalación para laminar tochos que adopta el procedimiento de soldadura.

Más exactamente, la patente EP-0832700 describe un procedimiento de soldadura para tochos que salen de un horno de calentamiento a lo largo de un eje que coincide con el eje de laminación, en el que en el tramo entre el horno de calentamiento y el primer soporte de laminación, se prevé una disposición exacta de las unidades operativas. Se proporcionan de hecho lo siguiente: al menos un dispositivo de alimentación, una vía de rodillo para transportar tochos, una unidad de soldadura móvil equipada con pinzas de soldadura, y una cizalla de emergencia para tochos.

En una primera etapa del procedimiento, la cola del tocho que se está laminando se suelda a la cabeza del tochos que ha salido del horno, y esta operación de soldadura se realiza sobre los dos tochos, mientras estos se desplazan, por medio de una unidad de soldadura, que está montada sobre una vagoneta móvil.

Según la invención que forma el objeto de la patente EP-0832700, la vagoneta móvil que transporta la unidad de soldadura, en una primera condición de espera estacionaria, prevé que entren en contacto los dos extremos de los tochos que van a ser unidos; a continuación, la vagoneta, según avanza, acelera a la velocidad de laminado, y en esta condición se produce la soldadura de los extremos de los tochos. Por último, se prevé una etapa de marcha atrás en la cual la vagoneta retorna a la posición de inicio.

Una característica adicional del procedimiento según la patente EP-0832700 considera la soldadura de los extremos de los tochos, que está precedida por una etapa de desincrustación y una etapa de cizallamiento, al tiempo que se mueven los tochos, en las cuales los dos extremos de los tochos se colocan uno contra otro para el cizallamiento de la soldadura. La última etapa se realiza por medio de una unidad de cizallamiento colocada sobre una plataforma de la vagoneta móvil, aguas arriba de la unidad de soldadura.

Otra característica es que la etapa de soldadura está seguida por una etapa de desbarbado, también realizada en condiciones de movimiento por una unidad de máquina de desbarbado.

Unos procedimientos e instalaciones para soldar tochos se describen e ilustran también en las patentes DE 28 36338, US-2214618, EP-806254 y US-4018376.

La patente DE 28 36 338 se refiere a un procedimiento de soldadura en el cual está presente la vagoneta móvil que sigue los tochos que van a ser unidos, antes de su ulterior procesamiento.

Según las dos realizaciones que se ilustran en dicha patente, la vagoneta móvil se puede disponer tanto directamente aguas abajo del horno o inmediatamente aguas arriba de los soportes de laminado.

La patente US-2214618 (que considera la soldadura de bobinas) prevé una vagoneta que transporta un elemento de cizallamiento, un elemento de soldadura, y un elemento de rectificación para rectificar la porción soldada. Además, se especifica que la soldadura entre la cola de la banda de la primera bobina y la cabeza de la banda de la segunda bobina se realiza en condiciones de movimiento, sin detener la instalación de laminado.

La patente EP-A-806254 da a conocer un aparato de laminación continua de un tocho que comprende dos ejes de tratamiento. Particularmente, sobre el primer eje se coloca una soldadora estacionaria y sobre el segundo eje se coloca una soldadora móvil. Puesto que la soldadora estacionaria une cada tochos que tiene un peso unitario de al menos el doble de la longitud de un tocho único original se necesita que la soldadora móvil una sólo estos tochos de longitud doble. Esta disposición de aparato es más compleja y engorrosa y requiere gran espacio para ser realizada.

La patente EP-A-806254 no sugiere un encuentro suave de tochos que van a ser soldados para no dañar las superficies de los tochos que se van a soldar.

Además, este documento no prevé usar un dispositivo de despunte, como consecuencia los tochos que van a ser acoplados no son perfectamente planos y paralelos uno a otro reduciendo considerablemente la eficacia de la soldadura.

La patente US-A-4018376 da a conocer un aparato de laminación continua de un tocho provisto de una máquina de desbarbado colocada en la máquina soldadora aguas abajo de la soldadora. Debido a la posición de la máquina de desbarbado, existe una gran cantidad de incrustaciones en los tochos que hace difícil e indeseable la soldadura, puesto que la incrustación impide el paso correcto de la corriente.

El aparato presenta dos ejes de laminación de tratamiento para realizar las operaciones de envío de tochos fuera del horno independiente de las operaciones de laminado y soldadura.

El documento US-A-4018376 no sugiere el encuentro suave de los tochos que van a ser soldados.

Además, el despunte de la cola y la cabeza del mismo tocho no es simultáneo, aunque tiene lugar en un segundo tiempo. De hecho, un dispositivo de despunte está sobre el eje de la salida de los tochos del horno y el otro está sobre el eje de laminación, dando como resultado un doble tiempo para realizar las operaciones de despunte.

El objetivo general de la presente invención es proponer un método y una instalación correspondiente para la laminación de un tocho continuo - formado por soldadura mutua de una diversidad de tochos que han salido de un horno para calentar tochos - lo cual proporcionará ventajas con respecto a los métodos conocidos.

Dicho objetivo se alcanza por medio de un método y una instalación que presentan las características especificadas en las reivindicaciones adjuntas.

Las características funcionales y estructurales de la presente invención, así como sus ventajas comparadas con la técnica anterior, se desprenderán aún más claramente y de forma evidente a partir de un examen de la siguiente descripción referida a los dibujos esquemáticos adjuntos, los cuales muestran un ejemplo posible de implementación de las ideas originales y novedosas de la presente invención. En los dibujos:

- la figura 1 es una vista en planta esquemática que ilustra una instalación adecuada para la realización del método según la invención; y

- las figuras 2 a 7 son vistas que ilustran la instalación de la figura 1 en sucesión de las diversas etapas operativas del método de laminación según la invención; y

- la figura 8 es un diagrama de velocidad/distancia que ilustra el comportamiento de la máquina soldadora, en la fase crítica que precede la soldadura, según un posible ejemplo de realización práctica del método de la presente invención.

En la figura 1 de los dibujos, un horno para calentar tochos se designa por la referencia 10, y el primer soporte de un tren de laminación se designa por la referencia 11. El número de referencia 12 designa el eje de salida de los tochos del horno, y el número 13 el eje de laminación.

Según se puede observar claramente en los dibujos esquemáticos, según una característica de la invención dichos ejes 12, 13 están escalonados por una distancia deseada y son paralelos uno a otro.

El horno 10 y el primer soporte 11 del tren de laminación se separan una distancia de modo que resulta posible - en el intervalo de tiempo identificado - realizar la soldadura de la cabeza de un tocho 14 que ha salido del horno 10 a la cola de un tocho 15 continuo que se está sometiendo a laminación.

La soldadura de la cabeza del tocho 14 a la cola del tocho 15 se realiza por medio de una serie de unidades operativas en cascada entre el horno 10 y el soporte 11, según una disposición y para procedimientos operativos que son innovadores comparados con la técnica conocida.

Más precisamente, están dispuestos aguas abajo del horno 10 en sucesión: un desincrustante 16, un par de dispositivos 17, 18 de despunte interespaciados, una máquina 19 soldadora móvil, que está montada para este fin sobre una vagoneta 19A que puede ser trasladada hacia adelante y hacia atrás sobre carriles 20. estando provista dicha máquina 19 soldadora de dos pares de pinzas 21, 22 de soldadura colocadas opuestas una a otra, respectivamente aguas arriba y aguas abajo, una máquina 23 de desbarbado móvil, también montada sobre una vagoneta 23A, que puede ser trasladada hacia adelante y hacia atrás sobre los carriles 24, y una posible cizalla 25 para tocho de emergencia.

Aguas arriba de la cizalla 25 de emergencia para tochos, se puede prever, si ello es necesario, un sistema 29 para calentar tochos, tal como una bobina de inducción o un horno de combustión.

Puesto que dichas unidades operativas pueden ser de cualquier tipo bien conocido para las personas expertas en el ramo, no se describirán con más detalle en esta memoria.

Como ya se ha mencionado, las figuras 2 a 7 ilustran la secuencia de las etapas operativas del método según la invención, que contempla la soldadura de la cabeza del tocho 14 que sale del horno a la cola del tocho 15 que se somete a laminación de una forma que es diferente e innovadora según se compara con las técnicas adoptadas hasta ahora.

Más precisamente, mientras que el tocho 15 continuo se está laminando a lo largo del eje 13 de laminación, el tocho 14 sale del horno a lo largo de un eje 12 de salida del horno, que es diferente del eje 13 de laminación (Figura 2).

A lo largo de los ejes 12, 13, se proporcionan motores de accionamiento respectivos y/o vías de rodillo 12A, 13A libres que envían los tochos hacia adelante.

Según se muestran en las figuras 3 y 4, los tochos 14, 15 se hacen avanzar a diferentes velocidades (mientras más alta para el tocho 14 que ha salido del horno, más baja para el tocho 15 continuo que se somete a laminación).

De nuevo con referencia a la figura 4, cuando el tocho 15 continuo abandona el área de influencia de las pinzas 21, 22 abiertas, el tocho 14 se detiene, por medio de una barrera P, con su cabeza y cola colocadas en los puntos correspondientes a los dispositivos 17, 18 de despunte que realizan el despunte simultáneo de la cabeza y cola.

El tocho 14 despuntado se transfiere, por cualquier tipo de transportador que se ilustra esquemáticamente en 26, desde el eje 12 de salida de los tochos del horno a un eje 13 de laminado, y su cabeza se agarra por el par de pinzas aguas arriba 21, al tiempo que las pinzas del par aguas abajo 22 todavía permanecen abiertas (figura 5).

Cuando el tocho 14 está en esta condición, la máquina 19 soldadora (transportada por la vagoneta 19A móvil) comienza su traslado en la dirección de la flecha 27 (figura 5) a fin de hacer que la cabeza del tocho 14 alcance la cola del tocho 15 continuo, hasta que los dos tochos entren en contacto uno con otro (figura 6).

Cuando dichas cabeza y cola están en contacto, según se muestra en la figura 6, el par de pinzas aguas abajo 22 de la máquina 19 soldadora se acerca a la cola del tocho 15 continuo, y la soldadura de dicha cabeza y cola conjuntamente se realiza en condiciones de movimiento (figura 7).

El área soldada se desbarba, en condiciones de movimiento, por la máquina 23 de desbarbar, según se muestra en las figuras 3 y 4, que, para esta operación de desbarbado, evidentemente se refiere a la etapa operativa previa, mientras la figura 5 muestra el retorno de la misma máquina 23 de desbarbar a la posición de inicio, donde está lista para iniciar un nuevo ciclo operativo.

El ciclo operativo descrito anteriormente con referencia a las figuras 2 a 7 termina según se muestra en la figura 2, y al mismo tiempo comienza un nuevo ciclo operativo con el próximo tocho saliendo del horno.

El diagrama, proporcionado como un ejemplo, de la figura 8 se refiere a la etapa operativa ilustrada en las figuras 5 y 6.

En este diagrama se puede observar de qué manera la máquina 19 soldadora, desde una condición estacionaria, se somete a una aceleración abrupta de una velocidad de 0 m/seg hasta una velocidad aproximadamente de 0,7 m/seg a fin de acercar la cabeza del tocho 14 que ha salido del horno cerca de la cola del tocho 15 continuo que se está laminando. El tocho 14 procede, a dicha velocidad de aproximadamente 0,7 m/seg, hasta que alcanza un área en la que se somete a una aceleración abrupta de aproximadamente 0,7 m/seg a aproximadamente 0,21 m/seg. y donde dicha cabeza y cola están casi en contacto una con otra.

El contacto apropiado se produce suavemente, seguido de una desaceleración adicional de aproximadamente 0,21 m/seg a aproximadamente 0,20 m/seg, a fin de permitir la operación de soldadura ilustrada en las figuras 7, 2.

Las ventajas del método e instalación según la invención se resumen más abajo.

En primer lugar, se debería señalar que la instalación según la invención está provista de dos vías de rodillo que se colocan a una distancia una de otra y que están paralelas una a otra, mientras que las instalaciones conocidas están provistas de una vía de rodillo única, el eje de la cual coincide con los ejes de salida de los tochos del horno y de laminado.

Según la invención, las dos vías de rodillo están interconectadas por un medio transportador que permite el traslado del tocho a lo largo de un eje perpendicular al eje de salida de los tochos del horno.

Como resultado, en el sistema según la invención, hay un posicionamiento relativo entre la cabeza del tocho que ha salido del horno y las pinzas de la máquina soldadora (estacionaria en la posición de espera) que es exacto y fiable.

La disposición de dos vías de rodillo que estás colocadas a una distancia una de otra y paralelas una a otra además hace posible que se efectúen las operaciones de enviar los tochos fuera del horno independiente de las operaciones de laminado y soldadura. Es posible de este modo realizar operaciones, tales como la desincrustación de los tochos o preparación de los extremos que se van a soldar, "en la sombra", es decir, independientemente del procedimiento de laminado y soldadura, con una reducción notable en los tiempos del ciclo.

Además, en caso de accidentes o pérdida del ritmo de producción, la vía de rodillo doble permite el almacenamiento temporal, apartado del eje de laminado, del último tocho que ha salido del horno, con una consecuente mayor flexibilidad lógica y facilidad de gestión de la línea de laminación. De hecho, las operaciones aguas arriba de la línea de laminación son independientes de las operaciones que tienen lugar aguas abajo.

Finalmente, no se requiere la presencia de un dispositivo especial para retirar los tochos de la línea que han salido del horno en el caso de un accidente y/o mal funcionamiento aguas abajo.

Otra diferencia importante está representada por el hecho de que, en el sistema según la invención, la máquina soldadora móvil está en la posición de espera para un fin diferente de aquella del sistema de la patente EP 0832700, que se refiere a la posición de contacto cabeza a cola.

Según el sistema de la invención, la máquina soldadora está en la posición de espera para la transferencia transversal del tocho (detenido por una barrera) desde una vía de rodillo a la otra, a fin de ser agarrado en una posición extremadamente exacta por las pinzas de la máquina soldadora que están colocadas aguas arriba.

Además, según la invención, la vagoneta con el tocho agarrado por las pinzas de la máquina de soldar comienza a una mayor velocidad que la velocidad de laminado según alcanza el tocho continuo, y en la vecindad del último (cabeza y cola casi en contacto) disminuye la velocidad hasta que alcanza la velocidad de laminado, de ese modo garantizando un encuentro suave de las dos superficies que se miran una a otra, lo cual es conceptualmente diferente del sistema de la patente EP-0832700.

Según el método de la invención, se despuntan las dos caras extremas.

La etapa de despunte de la cabeza y cola de los tochos se realiza durante la etapa de soldadura del tocho anterior, alejado del eje de laminación reduciendo así la longitud de la línea y evitando cualquier peligro de atasco de los tramos separadas.

De este modo, se alcanza el objetivo mencionado en el preámbulo de la descripción.

El alcance de la invención se define por las siguientes reivindicaciones.

Claims (8)

1. Método para laminar un tocho continuo (15) procedente de un horno (10) para calentar tochos dispuesto aguas arriba de un tren de laminado, en el cual, entre el horno (10) y un primer soporte (11) del tren de laminado se prevé una operación de soldadura, durante el desplazamiento del tocho, de la cabeza de cada tocho (14), que ha salido del horno (10) a lo largo de un eje (12) de salida del horno, a la cola del tocho (15) que se está laminando que está discurriendo a lo largo de un eje (13) de laminación, caracterizado porque dicha operación de soldadura comprende, en sucesión, las etapas siguientes:

a.

desincrustación en condiciones de movimiento - a lo largo del eje (12) de salida de los tochos del horno - de las superficies del tocho (14) que han salido del horno;

b.

parada del tocho (14);

c.

despunte simultáneo de la cabeza y la cola del tocho (14);

d.

transferencia del tocho (14) del eje (12) de salida de los tochos del horno al eje (13) de laminación, el cual está escalonado con respecto al eje (12);

e.

agarre del tocho (14) sobre una máquina (19) soldadora móvil;

f.

traslado acelerado de la máquina (19) soldadora, y por tanto del tocho (14), a lo largo del eje (13) de laminación y subsiguiente desaceleración del tocho (14) hasta que exista un suave contacto entre la cabeza del tocho (14) y la cola del tocho (15) que se está sometiendo a laminación;

g.

soldadura recíproca en condiciones de movimiento de dicha cabeza y cola;

h.

retroceso de la máquina (19) soldadora desde los tochos ya soldados;

i.

parada de la máquina (19) soldadora;

l.

retorno de la máquina soldadora a la posición de inicio para iniciar un ciclo operativo nuevo; y

m.

desbarbado en condiciones de movimiento del área soldada; siendo realizadas las etapas a-c a lo largo del eje (12) de salida de los tochos (14) del horno (10), mientras que las etapas e-m se realizan a lo largo del eje (13) de laminación.

2. Método según la reivindicación 1, en el que la etapa de despunte de la cabeza y la cola del tocho (14) tiene lugar mientras el tocho (14) propiamente dicho está estacionario.

3. Método según la reivindicación 1, en el que la etapa de despunte de la cabeza y la cola del tocho (14) tiene lugar mientras el tocho (14) propiamente dicho se está trasladando.

4. Instalación de laminado para la realización del método según la reivindicación 1, del tipo en el cual en el espacio comprendido entre un horno (10) de calentamiento para tochos y un primer soporte (11) del tren de laminado se dispone un sistema para soldar la cabeza de un tocho (14) que sale del horno (10) a lo largo de un eje (12) de salida del horno a la cola de un tocho (15) continuo que se está sometiendo a laminado a lo largo de un eje (13) de laminación, caracterizado porque dicho sistema comprende, aguas abajo del horno (10), en combinación y en sucesión, los siguientes elementos: un desincrustante (16), un par de dispositivos (17, 18) de despunte interespaciados, una máquina (19) soldadora móvil montada sobre una vagoneta (19A), que puede ser trasladada hacia adelante y hacia atrás sobre los carriles (20), y provista de dos pares de pinzas (21, 22) colocadas opuestas una a otra, respectivamente aguas arriba y aguas abajo, una máquina (23) de desbarbar móvil, estando dispuesto el desincrustante (16) a lo largo del eje (12) de salida de los tochos del horno (10), mientras que la máquina (19) soldadora y la máquina (23) de desbarbar están dispuestas a lo largo del eje (13) de laminación el cual está interespaciado y paralelo a los ejes (12), estando dispuestos entre dichos dos ejes (12, 13) un elemento de traslación (26) para los tochos (14) que salen del horno (10).

5. Instalación según la reivindicación 4, caracterizada porque aguas arriba del primer soporte (11) se dispone una cizalla (25) de emergencia.

6. Instalación según la reivindicación 4, caracterizada porque dichos dispositivos (17, 18) de despunte interespaciados se disponen a lo largo del eje (12) de salida de los tochos (14) desde el horno (10).

7. Instalación según la reivindicación 4, caracterizada porque dichos dispositivos (17, 18) de despunte interespaciados se disponen en los lados del elemento de traslación (26).

8. Instalación según la reivindicación 5, caracterizada porque aguas arriba de la cizalla (25) de emergencia está dispuesto un sistema (29) de calentamiento para hacer que la temperatura del tocho sea uniforme antes de que sea alimentado al primer soporte (11).