ES2239971T3 - Procedimiento y dispositivo para modificar el grosor del formato de la barra fundida de una instalacion de colada continua. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para modificar el grosor del formato de la barra fundida de una instalacion de colada continua.Info
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Abstract
Procedimiento para modificar el grosor del formato de la barra (9) de fundición de una instalación de fundición continua en un funcionamiento (9) de fundición continua, de modo que, por debajo de una coquilla (10), la barra está unida en unión efectiva a ambos lados con soportes (8, 8¿) de rodillos enfrentados entre sí, los cuales están divididos en una sucesión de segmentos (n = 1 hasta i) que portan rodillos y que están acoplados entre sí mediante unión (5-7) articulada, y cada segmento puede ajustarse en sí mismo formando un ángulo respecto a la barra (9) de fundición, y de modo que en una posición de partida toda la conducción de la barra que va a modificarse se ajusta a un grosor uniforme del formato de producción, caracterizado porque la variación del grosor del formato se lleva a cabo en una secuencia regulada de etapas de ajuste de los segmentos (n = 1 hasta i) a) en caso de una reducción del grosor del formato, mediante el acercamiento de forma secuencial en la dirección de fundición de los segmentos (n = 1 hasta i) sucesivos unos a otros a su unión (5-7) articulada, y b) en caso de un aumento del grosor del formato, mediante la expansión de forma secuencial en la dirección de fundición de los segmentos (N = 1 hasta i) sucesivos unos a otros a su unión (5-7) articulada.
Description
Procedimiento y dispositivo para modificar el
grosor del formato de la barra fundida de una instalación de colada
continua.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para modificar el grosor del formato de la barra
fundida de una instalación de colada continua en un funcionamiento
de función continua, de modo que la barra, por debajo de una
coquilla, mantiene una unión efectiva a los dos lados con soportes
de rodillos enfrentados entre sí, los cuales están divididos en una
secuencia de segmentos que portan rodillos y están acoplados entre
sí mediante uniones articuladas, y cada segmento puede ajustarse en
sí mismo formando un ángulo respecto a la barra fundida, y de modo
que en una posición de partida toda la conducción de la barra a
modificar se ajusta a un grosor uniforme del formato de
producción.
La modificación del grosor del formato en la
instalación de fundición continua durante el funcionamiento de
fundición es indispensablemente necesaria para una optimización de
la producción. No obstante, hasta el momento la velocidad de la
fundición debía reducirse temporalmente para la reducción del grosor
o el aumento del grosor. En este caso, se producen pérdidas en la
producción y todo el desarrollo de la producción se desequilibra, al
menos a corto plazo. Además, en el caso del procedimiento actual
sólo pueden realizarse cambios del grosor del formato escalonados y
ajustados de forma fija.
El documento EP 0 450 391 B1 da a conocer un
dispositivo para soportar una barra fundida de metal, especialmente
para la reducción suave (también denominada "soft reduction")
en caso de una instalación de fundición de
pre-banda, de modo que debajo de la coquilla de
fundición continua están previstos, a ambos lados de la barra
fundida, soportes de rodillos contrapuestos de forma simétrica
reflejada cuyos rodillos están unidos con la barra fundida. Cada uno
de los soportes de rodillos está dispuesto en un bastidor
estacionario y está dividido en varios segmentos que portan rodillos
y que están unidos con dispositivos de ajuste. Los segmentos que
portan rodillos están acoplados entre sí de forma articulada de tal
manera que cada segmento puede desplazarse y ajustarse en sí mismo
formando cualquier ángulo respecto a la barra fundida, y de manera
que para ajustar de forma general el soporte de rodillos sirve el
dispositivo de ajuste superior. En este caso puede tratarse de un
dispositivo de ajuste mecánico, hidráulico o
mecánico-hidráulico. Los cilindros hidráulicos
empleados están incorporados en la instalación con la fuerza
regulada.
El documento DE 43 38 805 C2 da a conocer un
procedimiento y un dispositivo para poner en funcionamiento una
instalación de fundición continua, especialmente durante la
fundición de la instalación de fundición continua para fabricar
desbastes delgados para el laminado de bandas en caliente, con como
mínimo un par de rodillos reductores dispuestos después de la
coquilla de fundición continua, al cual o a los cuales le siguen
elementos de conducción de la barra que pueden ajustarse. El par de
rodillos reductores se ajusta, de acuerdo con una longitud de
recorrido predeterminada de la barra caliente, a un ancho de
intersticio más pequeño que provoca un aplastamiento del resto
líquido. La barra caliente se deforma para dar lugar a un formato de
fundición con un grosor que se sitúa por debajo del grosor del
formato final deseado. Los elementos de conducción de la barra o el
par de rodillos reductores se ajustan posteriormente,
preferiblemente a continuación, en el grosor del formato final en
cuanto el formato de fundición de menor grosor haya llegado por
completo a su zona de ajuste. El par de rodillos reductores tiene
una presión adaptada y, tras la colocación de la conducción de la
barra, se coloca en el formato final.
El documento EP 0 743 116 A1 da a conocer una
línea de fundición vertical para barras fundidas que comprende una
coquilla, así como, seguidamente a la salida de la coquilla, un
módulo con rodillos de soporte, además, una pluralidad de unidades
de guiado, un segmento vertical de rodillos asociado, así como una
disposición de activación conectada con un segmento horizontal de la
línea de fundición. Las unidades de conducción comprenden como
mínimo todo el segmento vertical de la línea de fundición, de modo
que como mínimo una parte de los rodillos de las unidades de
conducción actúan conjuntamente con dispositivos de ajuste que son
controlados por una unidad de datos del proceso para garantizar una
reducción suave controlable como mínimo en la segunda parte del
segmento
vertical.
vertical.
El documento DE 196 39 297 A1 da a conocer un
procedimiento y un dispositivo para instalaciones de fundición
continua de alta velocidad con una reducción del grosor de la barra
durante la solidificación. En el caso del procedimiento y del
dispositivo correspondiente para la fundición de barras cuya sección
transversal se reduce durante la solidificación, de modo que
preferiblemente se funden con una coquilla oscilante, la sección
transversal de la barra se reduce linealmente por una longitud
mínima de la conducción de la barra directamente por debajo de la
coquilla. Con la reducción adicional subsiguiente de la sección
transversal de la barra en el resto de la conducción de la barra, la
"reducción suave", hasta como máximo directamente antes de la
solidificación o el final de la fase líquida, puede eliminarse una
deformación crítica de la barra considerando la velocidad de la
fundición, así como también la calidad del acero.
El documento US 5.577.548 A da a conocer un
procedimiento durante la fundición continua en una instalación de
fundición continua en el que una barra, tras salir del molde de
fundición, reduce su grosor a través de un intersticio de rodillos
en forma de cuña. Para después de la fundición o en caso de una
interrupción del proceso de fundición o una reducción de la
velocidad de fundición obtener el intersticio de cuña más corto
posible de una pieza de cabeza solidificada que se diferencia del
grosor final deseado de la barra, sólo se reduce el grosor de la
barra en una zona con centro líquido, de modo que los segmentos
siempre se disponen de tal manera que el final de la fase líquida
del centro siempre se dispone en una región de la conducción de la
barra en la que el intersticio entre los rodillos es el más estrecho
en relación con la conducción subsiguiente de la barra.
Partiendo del estado de la técnica anteriormente
mencionado, la invención se basa en el objetivo de indicar un
procedimiento para modificar el grosor del formato de la barra de
fundición de una instalación de fundición continua en el
funcionamiento de fundición continua, en el que la velocidad de
fundición no se reduce para el proceso de transición para la
modificación del grosor del formato, es decir, las condiciones de
fundición y producción se mantienen constantes.
Las longitudes de transición de la barra durante
la modificación del grosor del formato deben acortarse para evitar
pérdidas de la producción. En todas las situaciones de transición de
la modificación del grosor del formato debe estar garantizado un
soporte óptimo de la barra para reducir los riesgos de rotura.
Para conseguir el objetivo, en un procedimiento
del tipo mencionado en el preámbulo de la reivindicación 1, para la
variación del grosor del formato de la barra fundida de una
instalación de fundición continua en funcionamiento continuo se
propone que la variación del grosor del formato se lleve a cabo en
un orden regulado de etapas de ajuste de los segmentos y, en
concreto,
- -
- en caso de una reducción del grosor del formato, mediante un acercamiento de forma secuencial en la dirección de fundición del segmento subsiguiente a sus uniones articuladas, y
- -
- en caso de un aumento del grosor del formato, mediante la separación de forma secuencial, en la dirección de fundición, de los segmentos subsiguientes de sus uniones articuladas.
Gracias al desarrollo descrito del procedimiento
para la variación del grosor del formato para instalaciones de
fundición de barras se consigue lo siguiente:
- -
- no se reducen las velocidades de fundición para la transición, de lo que resulta un aumento del rendimiento de producción en comparación con el estado de la técnica, así como condiciones de producción y fundición constantes;
- -
- se reduce la longitud de transición de la barra que va a producirse, con lo que se reducen las pérdidas de producción;
- -
- las variaciones del grosor pueden realizarse en magnitudes que pueden elegirse de forma gradual en un amplio intervalo de ajuste en función de un programa de producción y con ello le aportan una alta flexibilidad a la instalación;
- -
- con un grosor de material reducido con una forma de la cuña creciente de forma continua, el faldón de rodillos permite un soporte suficiente de la barra, de modo que el lado de salida se conduce posteriormente de forma correspondiente al grosor del material, al contrario de lo cual, al aumentar el grosor del formato se consigue que, con el grosor del material aumentado, como consecuencia de la forma creciente de forma continua de la cuña, el faldón de rodillos realice un soporte suficiente de la barra y se conduzca posteriormente el lado de salida de forma correspondiente al grosor del material.
En la configuración del procedimiento se propone
que para la reducción del grosor del formato en una primera fase de
ajuste con velocidad de fundición constante, en la que el final de
la fase líquida de la barra (9) se sitúa, por ejemplo, en el
segmento n = 3, primero se acerque el lado de salida del segmento n
= 1, pasando por la unión articulada, al lado de entrada del
segmento n = 2 con el valor teórico controlado, y, tras alcanzar la
posición objetivo, es decir, la posición del segmento para el
formato objetivo, en una segunda fase de ajuste, el lado de salida
del segmento n = 2 se dirija conjuntamente con el lado de entrada
del segmento n = 3, y en un orden secuencial de las etapas del mismo
tipo, se lleve a cabo el ajuste de los segmentos n = 3, 4 hasta i a
la posición objetivo.
Otra configuración del procedimiento prevé que
para aumentar el grosor del formato en una primera fase de ajuste
con velocidad de fundición constante, en la que el final de la fase
líquida de la barra (9) se sitúa, por ejemplo, en el segmento n = 3,
primero se separe, de acuerdo con el valor teórico, el lado de
salida del segmento n = 1, pasando por la unión articulada, con el
lado de entrada del segmento n = 2, y tras alcanzar la posición
objetivo, es decir, la posición del segmento para el formato
objetivo, en una segunda fase de ajuste se separe el lado de salida
del segmento n = 2 del lado de entrada del segmento n = 3, y en un
orden secuencial de etapas del mismo tipo se lleve a cabo el ajuste
de los segmentos n = 3, 4 hasta i a la posición objetivo.
Otra configuración del procedimiento según la
invención prevé que el acercamiento de los segmentos con velocidad
constante se lleve a cabo mediante una regulación dinámica de la
posición, de modo que no se supere un umbral de fuerza a
determinar.
Además, según la invención se propone que la
velocidad de ajuste de los segmentos se calcule considerando los
valores límite admisibles de la dilatación de la barra y la
velocidad actual de fundición en combinación con el ajuste actual
del formato o de acuerdo con la medida del caudal de la barra que se
produce con ello. De forma ventajosa, la velocidad de ajuste se
calcula mediante la velocidad actual de fundición, la longitud de
los segmentos y el recorrido de ajuste necesario, de acuerdo con la
fórmula
V = Ds / Ls *
Vfundición,
donde:
Ds = variación del grosor del formato
Ls = longitud del segmento
Vfundición = velocidad actual de fundición.
Otras configuraciones del procedimiento prevén
que el proceso de ajuste se controle, por ejemplo, mediante las
presiones actuales de los cilindros de los grupos de ajuste
hidráulicos y, en caso de superar los valores límite, se conmute de
la regulación de posición a la regulación de la fuerza, así como,
tras alcanzar la posición objetivo, se conmute nuevamente a la
regulación de posición.
Y finalmente se prevé que como consecuencia de la
unión articulada de un lado de salida de un segmento con un lado de
entrada del segmento siguiente sus velocidades de ajuste tengan
lugar obligatoriamente de forma sincronizada.
A partir de la siguiente explicación de un
ejemplo de realización mostrado de forma esquemática en el dibujo se
desprenden particularidades, características y ventajas de la
invención. Muestran:
la figura 1, en forma de árbol, dividida en fases
sucesivas unas a otras, el desarrollo del funcionamiento de una
reducción del grosor del formato, así como
la figura 2, el desarrollo del funcionamiento de
fases sucesivas para un aumento del grosor del formato.
La figura 1 muestra el desarrollo del
procedimiento para una reducción del grosor del formato de una barra
9 de fundición de una instalación de fundición continua en el
funcionamiento de fundición continua. La barra 9 está unida en unión
efectiva, por debajo de una coquilla 10, a los dos lados con
soportes 8, 8' de rodillos enfrentados entre sí de forma simétrica
reflejada, los cuales están divididos en una secuencia de segmentos1
a 4 que portan rodillos y que están acoplados unos a otros mediante
uniones 5 a 7 articuladas. Cada segmento 1 a 4 puede ajustarse en sí
mismo formando un ángulo respecto a la barra 9 de fundición. En una
posición de partida, toda la conducción de la barra que va a
modificarse se ajusta a un grosor de formato de producción uniforme,
tal como corresponde a la posición de partida mostrada. La variación
del grosor del formato se realiza en una secuencia regulada de
etapas de ajuste de los segmentos 1 a 4. La reducción del grosor del
formato tiene lugar mediante el acercamiento de forma secuencial en
la dirección de fundición de los segmentos 1 a 4 sucesivos, tal como
puede observarse a partir de las fases 1 a 4 mostradas. Comenzando
con el lado de salida del segmento 1, se dirige conducida según el
valor teórico la unión 5 articulada con el lado de entrada del
segmento 2.
Tras alcanzar la posición objetivo, es decir, la
posición de los segmentos para el formato objetivo, en una segunda
fase de ajuste se acerca el lado de salida del segmento 2 al lado de
entrada del segmento 3 y, en un orden secuencial de etapas iguales,
se lleva a cabo el ajuste de los segmentos 3 y 4 según las fases 3 o
4 mostradas. Para ello, en cada caso en la unión 5 articulada se
engancha el medio 11 de fuerza en dirección a un estrechamiento de
la barra 9 de fundición, seguido, en la fase 2, del enganche del
dispositivo 12 de ajuste en dirección a un estrechamiento de la
sección transversal de la barra y, además, de forma secuencial, en
la fase 3 y la fase 4, los dispositivos 13 y 14 de ajuste hasta el
grosor de formato actual reducido en conjunto, de acuerdo con el
estado final en la fase 4.
A partir de la representación del desarrollo del
funcionamiento para una reducción del grosor del formato se
desprende antes de la fase 1 la posición de partida en la que toda
la conducción de la barra en el funcionamiento de fundición está
ajustada a un grosor X de producción. La velocidad de fundición es
constante, el final de la fase líquida se dispone en el segmento
3.
Para iniciar la reducción del grosor tras la fase
1, tal como se ha comentado, se acerca, adaptado al valor teórico,
el lado de salida del segmento 1 y el lado de entrada del segmento 2
con velocidad constante mediante la regulación dinámica de la
posición. Con ello no se supera un umbral de fuerza a determinar. La
velocidad del acercamiento se calcula, teniendo en cuenta los
valores límite admisibles de la extensión de la barra y la velocidad
actual de fundición, en combinación con el ajuste actual del formato
o de acuerdo con la medida del caudal de la barra que se produce con
ello.
La velocidad de ajuste que ha de mantenerse se
calcula, mediante la velocidad actual de fundición, la longitud del
segmento y el recorrido de ajuste necesario, según la fórmula
V = Ds / Ls *
Vfundición,
donde:
Ds = variación del grosor del formato
Ls = longitud del segmento
Vfundición = velocidad actual de fundición.
Un control eficaz de la fuerza, que puede
calcularse, por ejemplo, mediante las presiones actuales de los
cilindros de un dispositivo hidráulico de ajuste, controla el
proceso de ajuste. Si la fuerza debiera superar un valor límite
calculado, se conmuta de la regulación de posición a la regulación
de fuerza. Tras alcanzar la posición objetivo, se conmuta nuevamente
de forma correspondiente a la regulación de posición.
Mediante el desarrollo descrito se consigue que
con el grosor reducido del material de la forma de cuña creciente de
forma continua el faldón de rodillos lleve a cabo un soporte
suficiente de la barra 9 y que el lado de salida se conduzca
posteriormente de forma correspondiente al grosor del material.
El resto líquido existente en el segmento 1, 2, y
dado el caso 3, no se interrumpe por el proceso. El soporte de la
barra se proporciona en todas las fases mediante la conmutación de
la regulación de posición a la regulación de fuerza.
A continuación se describe el aumento del grosor
del formato según la representación del desarrollo del
funcionamiento de la figura 2.
Primero, en la posición de partida de la fase 1
se ajusta toda la conducción de la barra en el funcionamiento de
fundición a un grosor X de producción. La velocidad de fundición es
constante, el final de la fase líquida se sitúa en el segmento 3, el
aumento del grosor se inicia con la fase 1.
En cuanto el formato objetivo del lado de salida
del segmento 1 y el lado de entrada del segmento 2 ha llegado al
final de la fase 1, se separa el lado de salida del segmento 2 (fase
2).
La velocidad de ajuste se calcula mediante la
velocidad actual de fundición, la longitud del segmento y el
recorrido de ajuste necesario de igual forma que en la reducción del
grosor del formato.
Un control eficaz de las fuerzas, calculado
mediante las presiones actuales de los cilindros de los dispositivos
hidráulicos de ajuste, controla de forma permanente el proceso de
ajuste.
Si la fuerza debe superar un valor límite
calculado, se conmuta de la regulación de posición a la regulación
de fuerza. Tras alcanzar la posición objetivo, se conmuta nuevamente
de forma correspondiente a la regulación de posición.
Mediante el desarrollo descrito se consigue que
también en caso de un grosor aumentado del material, con la forma de
la cuña creciente de forma constante, el faldón de rodillos lleva a
cabo un soporte suficiente de la barra para la barra 9, y el lado de
salida se conduce posteriormente de forma correspondiente al grosor
del material.
A continuación, el lado de entrada del segmento 3
se separa al mismo tiempo con igual velocidad de ajuste que el lado
de salida del segmento 2 según la fase 2. La función de control
tiene lugar del mismo modo que en el caso del lado de salida del
segmento 2.
En cuanto se haya alcanzado el formato objetivo
del lado de entrada del segmento 3, se separan el lado de salida del
segmento 3 y el lado de entrada del segmento 4 (fase 3). El cálculo
de la velocidad de fundición y el control tienen lugar tal como se
ha descrito anteriormente.
En cuanto se haya alcanzado el formato objetivo
del lado de entrada del segmento 4, se separa el lado de salida del
segmento 4 (fase 4). El cálculo del control se lleva a cabo tal como
se ha indicado anteriormente.
Claims (9)
1. Procedimiento para modificar el grosor del
formato de la barra (9) de fundición de una instalación de fundición
continua en un funcionamiento (9) de fundición continua, de modo
que, por debajo de una coquilla (10), la barra está unida en unión
efectiva a ambos lados con soportes (8, 8') de rodillos enfrentados
entre sí, los cuales están divididos en una sucesión de segmentos (n
= 1 hasta i) que portan rodillos y que están acoplados entre sí
mediante unión
(5-7) articulada, y cada segmento puede ajustarse en sí mismo formando un ángulo respecto a la barra (9) de fundición, y de modo que en una posición de partida toda la conducción de la barra que va a modificarse se ajusta a un grosor uniforme del formato de producción, caracterizado porque la variación del grosor del formato se lleva a cabo en una secuencia regulada de etapas de ajuste de los segmentos (n = 1 hasta i)
(5-7) articulada, y cada segmento puede ajustarse en sí mismo formando un ángulo respecto a la barra (9) de fundición, y de modo que en una posición de partida toda la conducción de la barra que va a modificarse se ajusta a un grosor uniforme del formato de producción, caracterizado porque la variación del grosor del formato se lleva a cabo en una secuencia regulada de etapas de ajuste de los segmentos (n = 1 hasta i)
a) en caso de una reducción del grosor del
formato, mediante el acercamiento de forma secuencial en la
dirección de fundición de los segmentos (n = 1 hasta i) sucesivos
unos a otros a su unión (5-7) articulada, y
b) en caso de un aumento del grosor del formato,
mediante la expansión de forma secuencial en la dirección de
fundición de los segmentos (N = 1 hasta i) sucesivos unos a otros a
su unión (5-7) articulada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque para la reducción del grosor del formato
en una primera fase de ajuste con velocidad de fundición constante,
en la que el final de la fase líquida de la barra (9) se sitúa, por
ejemplo, en el segmento n = 3, primero se acerca, conducido de
acuerdo con el valor teórico, el lado de salida del segmento n = 1,
pasando por la unión (5) articulada, al lado de entrada del segmento
n = 2, y, al alcanzar la posición objetivo, es decir, la posición
del segmento para el formato objetivo, se acerca, en una segunda
fase de ajuste, al lado de salida del segmento n = 2 junto con el
lado de entrada del segmento n = 3, y, en un orden secuencial de
etapas iguales, se lleva a cabo el ajuste de los segmentos 3, 4
hasta i a la posición objetivo.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque para aumentar el grosor del formato, en
una primera fase de ajuste a velocidad de fundición constante, en la
que el final de la fase líquida de la barra se sitúa, por ejemplo,
en el segmento n = 3, primero se separa, conducido de acuerdo con el
valor teórico, el lado de salida del segmento 1, pasando por la
unión (5) articulada, del lado de entrada del segmento n = 2 y, tras
alcanzar la posición objetivo, es decir, la posición del segmento
para el formato objetivo, en una segunda fase de ajuste se separa el
lado de salida del segmento n = 2 del lado de entrada del segmento n
= 3, y el ajuste de los segmentos 3, 4 hasta i a la posición
objetivo se lleva a cabo en un orden secuencial de etapas
iguales.
4. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el acercamiento
de los segmentos (n = 1 hasta i) a velocidad constante se lleva a
cabo mediante la regulación dinámica de la posición, de modo que no
se supera un umbral de fuerza a determinar.
5. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la velocidad de
ajuste de los segmentos se calcula, considerando los valores límites
admisibles de la dilatación de la barra y la velocidad actual de
fundición en combinación con el ajuste actual del formato o de
acuerdo con la medida del caudal de la barra que se produce con
ello.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque la velocidad de ajuste se calcula
mediante la velocidad de fundición actual, la longitud del segmento
y el recorrido de ajuste necesario, según la fórmula:
V = Ds / Ls *
Vfundición,
donde:
Ds = variación del grosor del formato
Ls = longitud del segmento
Vfundición = velocidad actual de fundición.
7. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el proceso de
ajuste se controla, por ejemplo, mediante las presiones actuales de
los cilindros de los grupos hidráulicos de ajuste y, al superar el
valor límite, se conmuta de la regulación de posición a la
regulación de fuerza, así como, tras alcanzar la posición objetivo,
se conmuta nuevamente a la regulación de la posición.
8. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque como
consecuencia de la unión (5-7) articulada de un lado
de salida de un segmento n = 1 con el lado de entrada del segmento n
= 2 siguiente, su velocidad de ajuste tiene lugar obligatoriamente
de forma sincronizada.
9. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en el segmento n
= 1 comienza el ajuste regulado hidráulicamente en el lado de salida
y en los segmentos n = 2 hasta n = i se continúa de forma secuencial
el ajuste regulado hidráulicamente tanto en el lado de entrada, como
también en el lado de salida.
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