ES2235703T3 - Procedimiento y dispositivo para la obtencion continua de perfiles acabados a partir de metal. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la obtencion continua de perfiles acabados a partir de metal.Info
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Abstract
Procedimiento para la obtención continua de perfiles acabados a partir de metal con una estructura laminada, en el que se alimenta una barra sin fin fundida continuamente, con una estructura de metal fundido, a un mecanismo laminador sin subdivisión y calentamiento intermedio, caracterizado porque la barra se alimenta de manera inmediata y continua a un mecanismo laminador de acero perfilado de múltiples cajas (5), y la sección transversal de la barra sin fin fundida se aproxima a la sección transversal del perfil acabado en tal medida que la estructura de metal fundido de la barra sin fin se transforma en la estructura laminada del perfil acabado con razón de estirado mínima de la barra sin fin en el mecanismo laminador de acero perfilado.
Description
Procedimiento y dispositivo para la obtención
continua de perfiles acabados a partir de metal.
La invención se refiere a un procedimiento según
la parte introductoria de la reivindicación 1 para la obtención
continua de perfiles acabados a partir de metal con un mecanismo
laminador, en especial perfiles de geometría compleja, como por
ejemplo soportes, tablestacas, raíles de tren y material de vía, en
el que se alimenta una barra sin fin fundida continuamente con una
estructura de metal fundido, sin subdivisión ni calentamiento
intermedio, a un mecanismo laminador, en especial un mecanismo
laminador universal. Además, la invención se refiere a un
dispositivo para la puesta en práctica del procedimiento según la
parte introductoria de la reivindicación 4.
Tales procedimientos y dispositivos para su
puesta en práctica son conocidos por el estado de la técnica. En
Neue Hütte, noviembre 1983, páginas 424 - 426, se describe un
procedimiento para la obtención continua de perfiles acabados, en la
que se funde una barra continua con ayuda de una rueda fundidora.
Después de abandonar la coquilla de la rueda fundidora se orienta la
barra a través de varios rodillos y un propulsor de orientación, se
solidifica completamente, y se alimenta a un tramo de compensación,
en la que se ajusta la temperatura a través de la sección
transversal superficial de la barra de manera homogénea. La barra
fundida tiene una forma de sección transversal trapezoidal para
poder desprenderlas sin problemas de la coquilla de la rueda
fundidora. En una estructura vertical y horizontal se efectúa un
conformado de la barra en una forma de sección transversal
cuadrática, que se alimenta después como barra continua a un tren
desbastador y a continuación al tren de acabado, en el que se
obtiene el perfil acabado a partir de la barra.
La instalación para la puesta en práctica de este
procedimiento está constituida en particular por las siguientes
zonas dispuestas sucesivamente en el sentido de flujo de
materiales:
Como máquina de fundición se emplea una rueda
fundidora. La barra que abandona la rueda fundidora en forma
trapezoidal se eleva de la rueda por un protector enfriado con agua,
y se alimenta a la zona de flexión y al propulsor de
orientación.
Respecto a la función y modo de acción de una
rueda fundidora para la fundición continua de una banda metálica se
remite, a modo de ejemplo, a la
DE-A-1 941 729.
A la zona de fundición se une la zona de
refrigeración, que está realizada como refrigeración de pulverizado
abierta para solidificar el núcleo líquido residual en la barra de
manera controlada. A la refrigeración sigue una zona de
compensación, que está realizada a través de un camino de rodillos
ajustable en la velocidad, que recorre la barra sin refrigeración
adicional, y en el que tiene lugar una compensación de calor en la
barra.
La subsiguiente zona de laminado está
constituida por dos estructuras de laminado en las que se lamina la
barra a la medida que se puede emplear en un mecanismo laminador
para la elaboración subsiguiente, a modo de ejemplo un tres
desbastador.
Con el procedimiento conocido para la obtención
continua de perfiles acabados se puede prescindir del horno de
empuje, necesario en el caso de procedimiento continuo. Además, se
reducen considerablemente los costes energéticos en el
funcionamiento.
Partiendo de este estado de la técnica para la
generación de perfiles sencillos desde el punto de vista geométrico,
como alambre, la invención toma como base la tarea de proponer un
procedimiento y un dispositivo del tipo mencionado inicialmente para
la obtención de perfiles especialmente complejos desde el punto de
vista geométrico, como soportes, cable estacas, raíles de tren y
material de vía de tren, etc., con rentabilidad mejorada, en
especial debido a menos fallos de operación, distribución de
material más elevada, costes energéticos más reducidos, y gasto
constructivo más reducido.
En el caso de un procedimiento del tipo
mencionado inicialmente, se soluciona este problema alimentándose la
barra sin fin de manera inmediata y continua a un mecanismo
laminador de acero perfilado de cajas múltiples. El calentamiento en
el horno laminador, necesario según el estado de la técnica, así
como el conformado de la barra colada en un tren desbastador del
mecanismo laminador de acero perfilado, se suprimen. La barra
continua se conforma inmediatamente en el mecanismo laminador de
acero perfilado de múltiples cajas para dar el perfil acabado.
Si la sección transversal de la barra fundida se
aproxima a la sección transversal del perfil acabado en tal medida
que la estructura de metal fundido de la barra se transforma en la
estructura laminada del perfil acabado con razón de estirado mínima
de la barra en el mecanismo laminador de acero perfilado, se pueden
realizar rendimientos de producción elevados, con velocidad de
laminado reducida en el mecanismo laminador de acero perfilado.
Frente a mecanismos laminadores reversibles convencionales, las
velocidades de laminado son más reducidas aproximadamente en el
factor 7. Las velocidades de laminado más reducidas aumentan la
seguridad de trabajo y funcionamiento, y reducen el desarrollo de
ruidos en el funcionamiento de un dispositivo para la puesta en
práctica del procedimiento. Simultáneamente, mediante esta medida se
mejora la calidad del perfil acabado.
Mediante cambio de coquilla se puede aproximar la
sección transversal de la barra fundida a una pluralidad de perfiles
acabados diferentes, resultando las acciones ventajosas indicadas
anteriormente. Como ventaja adicional del laminado de colada
continuo resulta que, durante el laminado, casi no se presentan
extremos de cabeza ni colas con lengüetas afiladas peligrosas en el
alma y en las bridas. Tras el laminado se alimenta el perfil acabado
a un tramo de refrigeración, y a continuación se subdivide en
secciones, cuya longitud asciende a un múltiplo de la longitud del
perfil acabado subdividido apto para venta, con ayuda de un
dispositivo de subdivisión rotativo. El laminado de colada continuo
posibilita el empleo de máquinas de circulación lenta, especialmente
como sierras de cinta, para la subdivisión a longitudes de venta,
tanto en zonas previas, como también en zonas dispuestas
posteriormente del dispositivo para la puesta en práctica del
procedimiento.
Antes de la subdivisión de la barra continua en
secciones con un múltiplo de las longitudes de venta, ésta se debe
enfriar a un nivel que evite una deformación en la elaboración de
las secciones. La refrigeración se efectúa preferentemente con un
tramo refrigerante por agua-aire.
A continuación se explica la invención por medio
de un ejemplo de ejecución.
La figura 1 muestra un dispositivo para la puesta
en práctica del procedimiento en vista lateral esquemática y vista
superior.
La zona de acero líquido mostrada a la izquierda
de la figura está constituida por una caldera 1, una artesa de
colada 2, así como una rueda fundidora 3. La artesa de colada
dispuesta bajo la caldera 1 tiene el cometido de orientar el chorro
fundido sobre la coquilla de la rueda fundidora 3, y sirve como
amortiguador durante el cambio de caldera. La rueda fundidora 3,
igualmente conocida en sí, comprende una cadena de acero continua
circulante, un protector y un accesorio de limpieza, así como un
agente refrigerante. La cadena de acero cierra una ranura
aproximadamente en un cuarto del tamaño de la rueda fundidora 3, y
forma la coquilla con la rueda. El acero circula de la artesa de
colada 2 a la coquilla, y se solidifica durante el cuarto de vuelta
de la rueda fundidora 3 en tal medida que se ha formado una cubierta
sólida.
Esta barra parcialmente solidificada se
descascarilla en un dispositivo 4 post-conectado, y
se alimenta inmediatamente a varias, en el ejemplo de ejecución 4
estructuras laminadoras de perfiles 5, que forman, a modo de
ejemplo, un soporte en doble T a partir del perfil previo delgado de
la coquilla, próximo en dimensiones finales, que es similar al
perfil acabado desde el punto de vista geométrico.
Suponiendo que la barra fundida tiene un peso
específico de 200 kg/m, en el caso de una razón de estirado
requerida para la transformación de la estructura de metal fundido
de la barra en la estructura laminada del perfil acabado de
\lambda = 4, resulta un peso específico del perfil acabado de 50
kg/m. Bajo la suposición de una velocidad de fundición elevada de 20
m/min, a la razón de estirado dada de \lambda = 4 resulta una
velocidad de laminado de 80 m/min, correspondiente a 1,3 m/s. Frente
a los habituales 10 m/s en el caso de mecanismos laminadores
reversibles convencionales, esta es una velocidad de laminado muy
reducida, a pesar de la elevada velocidad de fundición. Bajo los
datos de proceso predeterminados a modo de ejemplo resulta un
rendimiento de producción anual de 1.440.000 toneladas, en el caso
de 6.000 horas de funcionamiento por año.
En un tramo de refrigeración por
agua-aire 6 post-conectado se enfría
previamente a temperatura ambiente el perfil laminado caliente,
pudiéndose influir selectivamente sobre las tensiones propias, la
configuración de estructuras, la constitución superficial y la
alineación del perfil en el enfriamiento subsiguiente, con la
regulación del desarrollo de refrigeración.
La velocidad de laminado reducida de la
estructura laminadora de perfiles 5 permite la subdivisión del
perfil acabado obtenido continuamente con una sierra rotativa 7 en
secciones, que se alimentan, con ayuda de un dispositivo
transportador transversal 8 con instalación de
estirado-enderezado 9 integrada en el mismo, a una
instalación de apilado 10 para la formación de capas de uno o varios
estratos (paquetes) de secciones. En la instalación de apilado 10,
los paquetes llegan a un dispositivo de subdivisión adicional 12 a
través de un camino de rodillos 11. Los paquetes tienen un peso
total de aproximadamente 30 t. A consecuencia de ello, los tiempos
de ciclo para la subdivisión de las secciones en perfiles acabados
listos para venta en el dispositivo de subdivisión adicional 12 se
seleccionan de modo que, para la subdivisión, entran en
consideración máquinas de circulación lenta, como por ejemplo
sierras de cinta.
Claims (6)
1. Procedimiento para la obtención continua de
perfiles acabados a partir de metal con una estructura laminada, en
el que se alimenta una barra sin fin fundida continuamente, con una
estructura de metal fundido, a un mecanismo laminador sin
subdivisión y calentamiento intermedio, caracterizado porque
la barra se alimenta de manera inmediata y continua a un mecanismo
laminador de acero perfilado de múltiples cajas (5), y la sección
transversal de la barra sin fin fundida se aproxima a la sección
transversal del perfil acabado en tal medida que la estructura de
metal fundido de la barra sin fin se transforma en la estructura
laminada del perfil acabado con razón de estirado \lambda mínima
de la barra sin fin en el mecanismo laminador de acero
perfilado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el perfil acabado se alimenta a un tramo
de refrigeración (6), y a continuación se subdivide en un
dispositivo de subdivisión rotativo (7) en secciones cuyas longitud
asciende a un múltiplo de la longitud del perfil acabado subdividido
apto para venta.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque las secciones del perfil acabado se
transportan al estirado-enderezado, a continuación
se unen en paquetes, y se subdividen en longitudes aptas para
venta.
4. Dispositivo para la puesta en practica del
procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque están dispuestos en serie una
instalación de colada (3), un mecanismo laminador de acero perfilado
(5) con al menos dos estructuras de laminado, un tramo de
refrigeración (6) para el enfriamiento de los perfiles acabados, un
dispositivo de subdivisión rotativo (7) para la subdivisión de los
perfiles acabados en secciones, un dispositivo de transporte (8) con
un dispositivo de estirado-enderezado (9) para las
secciones, una instalación de apilado (10) para la formación de
capas de uno o varios estratos de las secciones, y un dispositivo de
subdivisión adicional (12) para la subdivisión de las secciones en
perfiles acabados apto para ventas en el sentido del flujo de
materiales de la barra o del perfil acabado.
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque entre la instalación de colada (3) y el
mecanismo laminador de acero perfilado (5) está previsto un
dispositivo para el descascarillado (4) de la barra.
6. Dispositivo según la reivindicación 4 ó 5,
caracterizado porque la instalación de colada (3) está
configurada como borde de colada con coquilla circundante, en
especial rueda fundidora de cadena, el tramo de refrigeración (6)
está configurado como tramo de refrigeración por
agua-aire, el dispositivo de subdivisión rotativo
(7) está configurado como sierra rotativa, el dispositivo de
transporte (8) está configurado como transportador transversal, y el
dispositivo de subdivisión adicional (12) está configurado como
instalación de sierra de cinta móvil.
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