ES2261472T3 - Metodo y aparato para fundir metal. - Google Patents
Metodo y aparato para fundir metal.Info
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Abstract
Un método para la fundición de metales que comprende las etapas de: colocar un molde (3) en serie en un carrusel (2) giratorio en una estación (2.1) de vertido, en una estación (2.2) de eliminación de espuma y en una estación (2.3) de transferencia de moldes; echar metal fundido en el interior del molde en la estación (2.1) de vertido; eliminar la espuma del metal fundido en la estación (2.2) de eliminación de espuma; transferir el molde (3) que contiene metal fundido desde la estación (2.3) de transferencia de moldes hasta una sección (5) de enfriamiento y sustituirlo en la estación (2.3) de transferencia de moldes por un molde vacío; transferir un molde enfriado que contiene un lingote (10) de metal solidificado desde la sección (5) de enfriamiento hasta una estación (7) de desmoldeo, alejada del carrusel (2) giratorio; extraer el lingote (10) solidificado del molde (3); extraer los miembros (11) de clavija o gancho del lingote (10); devolver los miembros (11) de clavija o gancho al molde(3) vacío; devolver el molde (3) vacío a la estación (2.3) de transferencia de moldes; y transferir el lingote (10) al procesado posterior.
Description
Método y aparato para fundir metal.
La invención se refiere a un método y un aparato
para la fundición de metales. Específicamente, se refiere a
sistemas de métodos y aparatos para el fundido automático de
metales, particularmente metales no ferrosos tales como cinc,
aluminio, estaño, plomo y aleaciones. Más específicamente, la
invención se refiere a métodos y aparatos para fundir lingotes de
metal, especialmente lingotes muy grandes.
En el refinado de metales frecuentemente es
necesario transportar el material de partida desde un sitio a otro
con el fin de que se pueda suministrar a una instalación en la que
se pueda volver a procesar para convertirlo finalmente en un
producto final. Una forma fácilmente transportada es un lingote de
fundición. Por lo tanto, es común transformar metal en lingotes de
fundición para su envío y transporte a los usuarios finales. Tales
usuarios finales pueden usar los lingotes de fundición como material
de alimentación para una posterior operación.
Es conocido de la técnica anterior, por ejemplo,
por el documento CA 2.240.332, un sistema para la fundición
automática de metales, especialmente cinc, que incluye un carrusel
de graduación de cuatro estaciones para graduar la posición de los
moldes. Las estaciones son estaciones de fundición, donde el metal
se funde a través de una lavadora, una estación de eliminación de
espuma donde una máquina para eliminar la espuma automática
controlada por robot retira la espuma, una estación de transferencia
desde la que los moldes que contienen el metal fundido se retiran
por una grúa superior para colocarse en un depósito de enfriamiento
y los moldes enfriados que contienen el lingote solidificado se
devuelven por la grúa a la estación de transferencia del carrusel,
y una estación de suministro en la que los lingotes fundidos se
retiran de los moldes por otra grúa superior. Los moldes vacíos se
reciclan a la estación de fundición. Esta disposición del sistema y
su flujo del producto son más bien complicados. El molde enfriado
con el lingote solidificado se devuelve desde el depósito de
enfriamiento hasta el carrusel de fundición. De esta manera, el
molde se coloca en la estación de transferencia dos veces en un
ciclo de trabajo antes de que se retire el lingote solidificado. El
lingote se retira en la estación de suministro del carrusel de
graduación. La estación de suministro y la estación de fundición
están muy cercanas entre sí. Esto puede ser peligroso para el
personal del trabajo. Además, el flujo del producto de los lingotes
fundidos muy grandes es complejo. Además, los rápidos movimientos de
la grúa superior, cuando mueve el molde con metal fundido, pueden
ocasionar una reducción de la calidad de la superficie del
lingote.
El objeto de la presente invención es realizar
un método y aparato para fundir lingotes metálicos, por medio del
cual se eviten los inconvenientes de la técnica anterior. Otro
objeto de la invención es encontrar un método y aparato de
fundición que sea más eficaz que los de la técnica anterior.
Asimismo, un objeto de la invención es realizar un método y un
aparato que esté mejor adaptado para la fundición de lingotes muy
grandes, que las configuraciones de la técnica anterior.
La invención se caracteriza por lo que se expone
en las reivindicaciones adjuntas. Entre otras cosas, el método de
acuerdo con la invención se caracteriza porque el método para la
fundición de los metales comprende las etapas de: graduar la
posición de un molde en serie en un carrusel giratorio en una
estación de vertido, una estación de eliminación de espuma y una
estación de transferencia del molde; verter el metal fundido en el
molde en la estación de vertido; eliminar la espuma del metal
fundido en la estación de eliminación de espuma; transferir el
molde que contiene el metal fundido desde la estación de
transferencia del molde hasta la sección de enfriamiento y
sustituirlo en la estación de transferencia de moldes por un molde
vacío; transferir un molde enfriado que contiene un lingote
metálico solidificado desde la sección de enfriamiento a una
estación de desmoldeo alejada del carrusel giratorio;
extraer el lingote solidificado del molde;
extraer los miembros de clavija o gancho del lingote; devolver los
miembros de clavija o gancho al molde vacío; devolver el molde vacío
a la estación de transferencia de moldes; y transferir el lingote
al lugar de procesamiento posterior.
Una realización del método de acuerdo con la
invención se caracteriza porque el molde se transfiere por un carro
de transferencia y/o por un dispositivo de elevación desde la
estación de transferencia de moldes a la sección de enfriamiento.
Una realización del método de acuerdo con la invención se
caracteriza porque el molde vacío se devuelve a la estación de
transferencia de moldes mediante un carro de transferencia. El molde
con metal fundido se transfiere desde el carro de transferencia a
una cámara de enfriamiento de la sección de enfriamiento mediante
un dispositivo de elevación. El lingote se transfiere posteriormente
desde la estación de desmoldeo hasta una estación de extracción del
miembro de clavija y/o gancho. Los miembros de clavija se retiran
empujando dichos miembros de clavija desde el lingote. La sección de
enfriamiento está situada entre el carrusel y la estación de
desmoldeo. El carro de transferencia se mueve sobre una trayectoria
situada entre el carrusel y la estación de desmoldeo. El molde
enfriado que contiene el lingote se transfiere desde la cámara de
enfriamiento a la estación de desmoldeo mediante el dispositivo de
elevación, especialmente mediante un dispositivo de grúa.
El aparato para fundir lingotes metálicos de
acuerdo con la invención comprende:
un sistema de alimentación para suministrar
metal derretido a fundir;
un carrusel de graduación al final del sistema
de alimentación para graduar la posición de los moldes
proporcionados en el mismo, que comprende:
- una estación de vertido para verter metal fundido en un molde;
- una estación de eliminación de espuma para eliminar la espuma de la superficie del metal fundido;
- una estación de transferencia de moldes para transferir el molde con metal fundido desde el carrusel de graduación y sustituirlo con un molde vacío; y
- medios de impulsión para hacer girar al carrusel;
medios de transferencia para transferir el molde
con metal fundido desde la estación de transferencia del carrusel
hasta una sección de enfriamiento y devolver el molde vacío de nuevo
a la estación de transferencia de moldes del carrusel;
una sección de enfriamiento que comprende una
pluralidad de cámaras de enfriamiento;
una estación de desmoldeo alejada del carrusel
giratorio en la que se retira un lingote solidificado del molde;
y medios para transferir el lingote a un
procesamiento posterior.
Una realización preferida del aparato de acuerdo
con la invención se caracteriza porque los medios de transferencia
comprenden un carro de transferencia y un dispositivo de grúa. El
aparato también comprende una estación de extracción del miembro de
clavija y/o gancho, situada en o después de la estación de
desmoldeo. La estación de vertido comprende medios para mover el
molde en dirección vertical. La estación de eliminación de espuma
está dispuesta con medios para la eliminación de espuma automática
del metal fundido contenido en el molde. El carrusel de graduación
dispone de bastidores para mantener los moldes. El sistema de
alimentación comprende un embudo de vertido para suministrar metal
fundido a un molde en la estación de vertido y un medio de varilla
de cierre para abrir y cerrar el orificio de vertido del embudo. El
medio de varilla de cierre comprende medios de control y medios de
medición del nivel de metal existente en el molde y/o medios de
medición del nivel del embudo. Un carro de transporte está
dispuesto para transferir el molde vacío entre la estación de
desmoldeo y la estación de extracción de clavija y/o gancho.
El método de fundición y el aparato de acuerdo
con la invención tienen varias ventajas notables. La zona de
desmoldeo y de descarga de lingotes está alejada de la estación real
de vertido de metal fundido, lo que promueve un mejor flujo de
lingotes fuera del sistema y es menos peligroso para el personal de
operación. La disposición del sistema de acuerdo con la invención
es más corta que la del sistema de la técnica anterior para una
velocidad de producción específica. Además, el sistema de acuerdo
con la invención permite movimientos más lentos de la grúa superior
para el molde con metal fundido, lo que promueve un acabado más fino
de la superficie del lingote. Además, el carrusel de tres
posiciones reduce el espacio requerido alrededor de la zona de
vertido y del horno y reduce cualquier requisito de mano de obra en
este área. Además, el carrusel de tres estaciones permite la
continuación de la operación de vertido aunque se pare la operación
de desmoldeo por cualquier razón.
La invención se describe con más detalle más
adelante, por medio de ejemplos y con referencia a los dibujos
adjuntos en los que:
La Figura 1 representa una vista general en
planta del sistema de fundición de acuerdo con la invención.
La Figura 2 representa una vista lateral del
sistema de fundición de la Figura 1.
La Figura 3 representa un alzado frontal de la
sección de enfriamiento y del dispositivo de grúa.
La Figura 4 representa un alzado lateral del
dispositivo de elevación de la estación de vertido.
La Figura 5 representa una vista en planta del
carrusel del sistema de fundición.
La Figura 6 representa un alzado lateral de la
estación de transferencia de moldes al carrusel y del carro de
transferencia.
La Figura 7 representa un alzado lateral del
carro de transferencia.
La Figura 8 representa un alzado lateral de las
estaciones de desmoldeo y de extracción de clavijas.
La Figura 9 representa un alzado lateral de la
estación de desmoldeo y de extracción de ganchos.
Volviendo a la figura 1, generalmente se
representa un sistema de fundición de lingotes. El sistema está
diseñado para recibir metal fundido M, por ejemplo, cinc, desde el
sistema de bombeo de metal fundido y lavado al interior de un
embudo 1 de vertido que alimenta a un carrusel 2 de fundición de
tres posiciones. Después de que un molde 3 se haya llenado en la
estación de vertido 2.1 del carrusel, el carrusel gradúa para
presentar un nuevo molde a la estación de vertido 2.1 por debajo
del embudo 1 de vertido. En la estación de vertido 2.1 se dispone
un equipo para reducir la cantidad de espuma y desechos formados y
automáticamente controla el nivel del metal existente en el molde.
En la segunda posición del carrusel, la estación 2.2 de eliminación
de espuma, se eliminan espumas y desechos de la superficie de
material fundido en el molde 3. En la tercera posición del carrusel
2, una estación 2.3 de transferencia de moldes, el molde que
contiene metal fundido se retira por medios de transferencia tales
como un carro 4 de transferencia a una sección de enfriamiento 5
alejada de la estación 2.3 de transferencia de moldes y se
sustituye por un molde vacío.
En la sección 5 de enfriamiento, un aparato de
elevación, típicamente un dispositivo de grúa 6 eleva el molde 3
que contiene metal fundido procedente del carro 4 de transferencia,
al interior de una cámara 5.1 de enfriamiento. Después de que se
complete el ciclo de enfriamiento predeterminado, la grúa 6
transporta el molde enfriado que contiene el lingote 10
solidificado a la estación 7 de desmoldeo. En la estación 7 de
desmoldeo, el lingote 10 solidificado se retira del molde 3.
Después de la estación de desmoldeo, el lingote 10 se transfiere a
una estación 8 de extracción de clavija y/o gancho. En la estación 8
de extracción de clavija, las clavijas 11 de núcleo se retiran del
lingote 10 y las clavijas 11 de núcleo se sustituyen en el molde 3.
El molde 3 vacío, con las clavijas 11 de núcleo recolocadas en las
posiciones apropiadas, se coge por el carro 4 de transferencia y se
devuelve a la estación 2.3 de transferencia de molde del carrusel 2.
El lingote 10 se transfiere desde la estación 8 de extracción de
clavija, en un transportador de transferencia, a fases de
procesamiento posteriores tales como un enfriamiento 9 secundario
del lingote, pesada, marcado, apilado 12 y envío 13.
Generalmente, el molde 3 usado con este sistema
estará formado por un material metálico convencional tal como acero
o hierro fundido. Preferiblemente, los lados 3.1 del molde 3 forman
un ligero ángulo con respecto a la vertical para crear un lingote
fundido con forma de cuña que se pueda retirar fácilmente de dicho
molde. El suelo del molde incluye una pluralidad de rebajes 3.3 y
porciones elevadas 3.4 que sirven para permitir acceso a puntas de
carretillas elevadoras. Cuando el molde está diseñado para la
fundición de un metal tal como cinc, típicamente puede tener una
capacidad para manejar un gran lingote de cinc, tal como un lingote
muy grande.
Las porciones elevadas 3.4 del molde también
proporcionan una base para reposar dos clavijas 11 que se usarán
finalmente para ayudar al manejo del lingote fundido 10 cuando se
haya solidificado el metal. Típicamente, las clavijas 11 comprenden
una cabeza 11.1 alargada y un cuerpo 11.2 cónico (presentado en la
fig. 8). Las clavijas cónicas tienen la parte más ancha del cono
situada debajo de la parte más estrecha. Un rebaje anular formado
entre la cabeza y el cuerpo cónico proporciona un punto de anclaje
para los ganchos usados para elevar el lingote fundido hacia la
parte exterior del molde.
Típicamente, el sistema de fundición trabaja
como se indica a continuación. El metal fundido M, tal como cinc,
se suministra por un sistema de bombeo y de lavado al interior del
embudo 1 de vertido de la máquina de fundición. El embudo 1 está
equipado con un sistema de medición de nivel por láser que controla
el nivel de metal en dicho embudo. La descarga al molde se controla
por un sistema de orificio 1.1 y varilla de cierre. La varilla de
cierre (conocida como tal) se controla mediante el nivel de metal en
el molde o mediante el nivel en el embudo, como se explica más
adelante. El sistema de control de vertido del nivel del embudo
funciona como se indica a continuación: Mientras el molde se está
llenando, la varilla de cierre se pone en una posición fija para
suministrar la cantidad deseada de metal al molde. El nivel de metal
del embudo se controla en su punto de operación normal variando la
velocidad de la bomba de suministro de metal fundido. Este control
se consigue usando el nivel medido por el sistema de nivel láser.
Cuando el molde se está llenando, el nivel del metal fundido en el
molde, ventajosamente de forma constante, se controla con láser.
Cuando el metal fundido existente en el molde alcanza el nivel
metálico deseado, la varilla de cierre se cierra para detener el
flujo de metal al molde, mientras que el molde se baja al carrusel
y posteriormente el molde se gradúa para colocarse en posición.
Mientras que la varilla de cierre está cerrada, el embudo acumula el
flujo continuo de metal procedente del sistema de lavado a la
velocidad de operación. Durante este periodo, el nivel láser no
controla la velocidad de la bomba de metal fundido. Cuando el nuevo
molde entra en la estación de vertido, se eleva por el sistema de
elevación de moldes hasta la posición superior. Cuando el molde está
en posición, la varilla de cierre se abre para descargar el metal
acumulado durante el ciclo de graduación, al interior del molde.
Esta posición de la varilla de cierre descarga el metal a una
velocidad mucho más alta que la velocidad de operación normal. Esto
hace que el nivel de metal en el embudo vuelva rápidamente al nivel
de operación normal. Cuando se alcanza este nivel, el sistema de
nivel láser empieza de nuevo el control de la bomba de alimentación
y la varilla de cierre vuelve a la posición fijada para reducir el
flujo de metal fundido al molde a la velocidad de operación
normal.
El molde 3 se llena por vertido inferior por
debajo de la superficie del metal existente en el molde. Esto
garantiza que no se forma espuma por aireación cuando el metal
fundido entra en el molde. El sistema de elevación del molde
funciona como se indica a continuación: como cada nuevo molde se
gradúa y coloca en la estación 2.1 de vertido por el carrusel 2, se
levanta por un sistema 2.11 (Fig. 4) de elevación de moldes. El
molde se eleva hasta que la boca de vertido 1.1 está cerca del
fondo del molde 3. Entonces, el flujo de metal fundido se inicia
cuando se abre la varilla de cierre. El flujo de metal fundido
dentro del molde rápidamente sumerge el extremo de la boca de
vertido del embudo y tiene lugar el equilibrio del llenado del molde
con la boca de vertido del embudo sumergida para impedir la
formación de espumas. Cuando el molde se está llenando, el nivel de
metal fundido se mide continuamente. Esta información se usa para
bajar la mesa 2.12 de elevación del molde a una velocidad tal que
la punta de la boca de vertido del embudo permanezca a una distancia
constante por debajo de la superficie del metal fundido cuando está
llenando el molde. Cuando se ha alcanzado el nivel de altura (de
lingote) deseado, la varilla de cierre se cierra para detener el
flujo de metal fundido al interior del molde y la mesa 2.12 de
elevación de moldes desciende para sustituir el molde en el
carrusel. El carrusel 2 gradúa y el molde se eleva, repitiéndose el
ciclo de vertido y bajada con cada molde posterior. La mesa de
elevación de moldes se mueve con un dispositivo 2.13 accionador, tal
como un gato de elevación.
La segunda posición 2.2 del carrusel de
fundición permite acceso para eliminar la espuma del metal fundido
existente en el molde. La operación de eliminación de la espuma
puede ser manual o automática. En esta posición se puede instalar
un sistema de eliminación de espuma dirigido por robot. Típicamente,
el sistema de eliminación de espuma dirigido por robot está
compuesto por: un robot industrial multi-eje, un
extremo diseñado por encargo de herramienta de brazo para eliminar
la espuma de la superficie del molde, una descarga de la espuma y un
sistema de limpieza del extremo de la herramienta de brazo y dos
tolvas reemplazables que reciben la espuma. El sistema automático
de eliminación de espuma se programará para eliminar la espuma
automáticamente de toda la superficie de metal fundido existente en
el molde, trasladar la espuma a la estación de limpieza de descarga
de espuma y volver a la posición inicial para eliminar la espuma del
siguiente molde cuando está presente.
Cuando el molde 3 del que se ha eliminado la
espuma lleno con metal fundido se coloca en la tercera posición 2.3
del carrusel 2, se extrae a la sección de enfriamiento por el carro
4 de transporte. El carro 4 de transporte tiene la doble función de
extraer un molde 3 lleno del carrusel 2 y colocar un molde vacío
(con las clavijas de núcleo en su lugar) en el carrusel. El carro 4
de transferencia comprende un vagón 4.1 de bajo perfil,
autopropulsado, equipado con una mesa 4.2 de elevación/descenso. La
mesa de elevación/descenso se mueve por un dispositivo 4.3
accionador, tal como un gato de elevación. El carro 4 de
transferencia se desplaza sobre una trayectoria, típicamente sobre
carriles 4.4, entre dos bancos de cajas 5.1 de enfriamiento, desde
el carrusel 2 de fundición hasta la estación 7 de desmoldeo y
viceversa. El carro 4 de transferencia pasa por debajo de la
tercera posición (la estación 2.3 de extracción del molde) del
carrusel y la mesa 4.2 de elevación se eleva para elevar el molde 3
que contiene metal fundido y retirarla del carrusel. A continuación,
el carro 4 de transferencia se desplaza del carrusel y lleva el
molde a la siguiente posición de enfriamiento secuencial, donde se
detiene. El dispositivo de elevación, típicamente una grúa 6
superior, retira el molde del carro 4 de transferencia y lo coloca
en el interior de una cámara 5.1 de enfriamiento que está vacía. A
continuación, el carro de transferencia vacío sigue a la estación 7
de desmoldeo donde coge un molde vacío, del que se ha extraído el
lingote 10 y se han sustituido las clavijas 11, y lo devuelve al
carrusel 2. El carro 4 de transferencia coge el molde vacío
entrando por debajo del carro 14 lanzadera de moldes en la estación
7 de desmoldeo y lo eleva de una manera similar a la del
carrusel.
Las operaciones realizadas por la grúa 6
superior se integran con las del carro 4 de transporte y el sistema
de extracción de clavija. Hay dispositivos detectores y sistemas de
control, tales como detectores automáticos y un programa lógico,
empleados para controlar la secuencia del sistema total.
Normalmente, cuando el carro 4 de transferencia que lleva un molde
3 lleno de metal fundido llega a la siguiente posición de la
secuencia, la grúa 6 estará esperando sobre los carriles del carro
de transporte, preparada para recibir el molde. El molde con metal
fundido se eleva desde el carro de transferencia por la grúa y se
coloca en una cámara de enfriamiento vacía. Inmediatamente después
de que el carro de transferencia se haya liberado de su carga,
procede a recuperar un molde vacío y lo devuelve a la estación de
extracción de moldes del carrusel.
Después de que la grúa haya depositado el molde,
pasa a la siguiente posición de la secuencia y retira un molde
solidificado que ha completado su ciclo de enfriamiento. La grúa
lleva el molde solidificado al sistema de extracción de clavijas y
lo deposita sobre el carro lanzadera de molde vacío. A continuación,
la grúa procede a la siguiente cámara de enfriamiento vacía de la
sección 5 de enfriamiento de la secuencia donde espera el
suministro de un molde de metal fundido por el carro de
transferencia.
El sistema de enfriamiento está compuesto por
una serie de cámaras 5.1 individuales de enfriamiento en cuyo
interior se colocan moldes de metal fundido por la grúa 6 superior.
El sistema de suministro de agua de enfriamiento está diseñado para
dirigir el flujo de agua sobre la superficie del molde para promover
altas velocidades de transferencia de calor y enfriar el lingote.
Se dispone de unos vertederos ajustables para controlar los niveles
en exceso de flujo de agua de enfriamiento a la altura deseada, para
los diferentes tamaños de lingotes.
Cada molde nuevamente llenado se pone en el
interior de la cámara 5.1 de enfriamiento que más recientemente ha
quedado vacía. Cuando el molde está en posición, se cierra una tapa
5.2 de la cámara y se inicia el flujo de agua de enfriamiento.
Ventajosamente, hay elementos de calefacción dispuestos en la tapa
5.2 de la cámara de enfriamiento que sirven para controlar la
velocidad de enfriamiento superficial y para reducir imperfecciones
en la superficie del lingote que se está solidificando. Cuando el
ciclo de enfriamiento predeterminado se ha completado, la tapa se
abre para permitir acceso a la grúa para extraer el molde con el
lingote solidificado y trasportar dicho molde a la estación de
desmoldeo. Las tapas de la cámara de enfriamiento se abren y se
cierran automáticamente mediante un dispositivo 5.3 accionador, tal
como una combinación de cilindro-pistón neumático.
Ventajosamente, cada cámara de enfriamiento está equipada con
múltiples entradas de agua, tubos de desagüe y drenajes para
acomodar lingotes de diferente tamaño y diferentes procedimientos de
operación.
La estación 7 de desmoldeo y la estación 8 de
extracción de clavijas realizan automáticamente tres funciones: El
lingote 10 solidificado se extrae del molde 3, las clavijas 11 se
retiran del lingote 10 y las clavijas 11 se devuelven al molde
vacío, que se coge por el carro 4 de transferencia para devolverlo
al carrusel 2 de fundición.
El molde con el lingote solidificado se pone
sobre el carro 14 lanzadera de moldes y se lleva a la estación 7 de
desmoldeo. El lingote 10 se extrae del molde por medio de
dispositivos 7.1 de agarre, típicamente montados en combinaciones
7.2 de cilindro-pistón verticales. Los dispositivos
7.1 de agarre encajan las clavijas 11 de la fundición y elevan el
lingote 10 desde el molde 3. Simultáneamente con este movimiento de
elevación, se aplica una presión hacia abajo sobre el reborde 3.5
del molde para garantizar que el lingote 10 no se pega en el molde,
lo que puede provocar que dicho molde se eleve con el lingote.
El lingote 10 se eleva hasta una posición
situada por encima de la elevación del larguero móvil 15, por las
combinaciones 7.2. de cilindro-pistón de la estación
7 de desmoldeo. Mientras que el lingote 10 está suspendido en esta
posición, el larguero móvil 15 pasa por debajo del lingote 10 y se
mueve para soportar dicho lingote. Los medios de agarre 7.1 retiran
las clavijas 11 y el lingote 10 se gradúa en la estación 8 de
extracción de clavijas por el larguero móvil 15.
En la estación de extracción de clavijas, un par
de cilindros 8.1 de recepción de clavijas se extienden para
soportar las clavijas 11 desde el fondo cuando el dispositivo 8.2 de
presión de clavijas aplica una presión descendente sobre la parte
superior de dichas clavijas 11 para empujarlas y sacarlas del
lingote 10. Los cilindros 8.1 de recepción de clavijas impiden que
las clavijas 11 se expulsen con gran fuerza y las baja al interior
de un par de recipientes 14.1 de mantenimiento de clavijas que están
montados en el carro 14 lanzadera de moldes que es móvil entre la
estación 7 de desmoldeo y la estación 8 de extracción de clavijas.
Después de que las clavijas 11 se hayan capturado por los
recipientes 14.1 de mantenimiento de clavijas, el carro 14
lanzadera de moldes se mueve para colocar los recipientes de
mantenimiento de clavijas debajo de la estación 7 de desmoldeo. Los
cilindros 7.2 de desmoldeo descienden y los medios 7.1 de agarre
encajan las dos clavijas 11. Las clavijas se elevan desde los
recipientes 14.1 de mantenimiento de clavijas y el carro 14
lanzadera de moldes mueve el molde 3 de nuevo a la estación 7 de
desmoldeo. Las clavijas 11 se bajan a su propia posición en el
molde 3 y se liberan por los medios 7.1 de agarre. Los cilindros 7.2
de desmoldeo se retiran y el carro 14 lanzadera de moldes mueve el
molde a la estación de entrada. El carro 4 de transferencia coge el
molde 3 y lo devuelve a la estación 2.3 de transferencia de moldes
del carrusel 2. El carro 14 lanzadera de moldes vacíos espera en
esta posición para que un nuevo molde que contiene un lingote 10
enfriado se coloque por la grúa 6.
Los lingotes 10 terminados se llevan desde la
estación 8 de extracción de clavijas por los medios de transferencia
tales como el larguero móvil 15 a una estación 13 de recogida de
horca de elevación 16.
Es posible proporcionar un sistema para lingotes
que tenga ganchos 20 en lugar de clavijas (Fig. 9). Este sistema se
monta en un bastidor 7.6 portador común con el sistema de desmoldeo
y de extracción de clavijas. El bastidor 7.6 portador está
soportado por un conjunto de ruedas que se desplazan sobre carriles
7.5 perpendiculares a la línea de fundido. Los bastidores
portadores y los carriles están diseñados de forma tal que cualquier
sistema para desmoldeo y extracción de gancho 20 o cualquier
sistema para desmoldeo y extracción de clavija 11 esté en posición
sobre la estación 7 de desmoldeo. El sistema seleccionado se mueve
para ponerse en posición por un dispositivo de actuación tal como
un cilindro hidráulico. El sistema de desmoldeo y de extracción de
gancho funciona como se indica a continuación: el lingote 10 se
extrae del molde 3, los ganchos 20 se extraen del lingote 10 y los
ganchos se vuelven a colocar en su posición apropiada en el molde 3
vacío.
Un molde 3 con lingote solidificado se gradúa en
la estación 7 de desmoldeo por el carro 14 lanzadera. El lingote 10
se extrae del molde 3 por un par de dispositivos 7.3 de agarre,
montados ventajosamente sobre una combinación 7.7 de
cilindro-pistón vertical. Los dispositivos 7.3 de
agarre encajan los ganchos 20 y elevan el lingote solidificado 10
desde el molde 3. Simultáneamente con este movimiento de elevación,
se aplica una presión descendente sobre el borde 3.5 del molde para
garantizar que el lingote 10 no se pega en el molde.
El lingote se eleva a una posición situada por
encima de la elevación del larguero móvil 15, por los cilindros de
desmoldeo. Mientras que el lingote está suspendido en esta posición,
el larguero móvil 15 se extiende por debajo del lingote 10 y se
eleva para soportar al lingote. Cuando el lingote está soportado, se
acciona un par de dispositivos 7.4 de extracción de ganchos para
empujar los ganchos 20 hacia los lados para desencajarlos del
lingote 10. Los cilindros de desmoldeo y los dispositivos de agarre
están diseñados para moverse lateralmente una distancia suficiente
para que los ganchos suelten sus muescas situadas en el lingote.
Cuando los ganchos 20 se han soltado del lingote 10, el larguero
móvil 15 se sitúa para mover el lingote 10 hasta el extremo de
descarga del sistema. Durante esta operación, los dispositivos de
agarre de ganchos mantienen su agarre sobre los ganchos.
Cuando el lingote 10 se ha retirado de la
estación de desmoldeo, los cilindros de desmoldeo se mueven
lateralmente de nuevo para colocarse en su posición normal y bajan
los ganchos 20 dentro del molde 3 vacío. Cuando los ganchos están
situados de manera apropiada, los dispositivos de agarre sueltan los
ganchos y los cilindros se elevan para esperar al siguiente
lingote.
A continuación, el carro 14 lanzadera de moldes
sitúa el molde vacío, con los ganchos en su sitio, en la estación
del carro de transferencia donde es cogido por el carro 4 de
transferencia y devuelto a la estación 2.3 de transferencia de
moldes del carrusel 2.
En las figuras 1 y 2 se representa un sistema 9
de enfriamiento secundario que utiliza ventajosamente dispositivos
de rociado de enfriamiento para enfriar cada lingote 10. Cuando cada
lingote se recibe de la estación de extracción de clavijas (o
ganchos), se introduce en el sistema de enfriamiento secundario. El
sistema también puede disponer de un sistema automático de pesada
instalado ventajosamente en la última estación del larguero móvil
15. La operación de pesada se efectúa mientras el lingote 10 está
estacionario en el transportador. Este sistema también puede
disponer de una estación de marcado de lingotes. Típicamente, hay un
dispositivo automático de impresión con chorro de tinta dispuesto
para efectuar esta función.
En la figura 2, se presenta un transportador 12
de acumulación de lingotes. El sistema de acumulación de lingotes
recibe cada lingote 10 según se produce en las fases anteriores del
sistema de producción. El sistema de acumulación de lingotes está
compuesto por un transportador 12, típicamente un transportador de
dos cadenas, con suficiente longitud y un segundo carro 17 de
transferencia que se desplaza entre las cadenas del transportador.
El sistema funciona como un sistema de almacenamiento intermedio y
como un sistema de recuperación. El transportador 12 almacena los
lingotes y el segundo carro 17 de transferencia recupera los
lingotes almacenados del transportador y los suministra al puesto
13 de recogida de elevación con horca situado en el extremo de
descarga del transportador 12. El transportador se mueve
típicamente usando una actuación de paso a paso. Esto mueve todos
los lingotes del transportador un paso hacia el extremo de descarga
de dicho transportador y crea un espacio vacío en el extremo de
entrada al transportador. Típicamente, el sistema comprende medios
para detectar la presencia y/o la posición de un lingote en el
transportador. El segundo carro 17 de transferencia se mueve desde
el puesto de descarga de la cámara de enfriamiento hasta el puesto
de recogida de elevación con horca. En la operación normal, el
segundo carro de transferencia coge el lingote más cercano al
extremo de descarga del transportador y lo coloca en el puesto de
recogida de elevación con horca. Entonces, el segundo carro de
transferencia vuelve al siguiente lingote disponible del
transportador, lo coge y avanza a la posición que está
inmediatamente delante del puesto de recogida.
Claims (18)
1. Un método para la fundición de
metales que comprende las etapas de:
colocar un molde (3) en serie en un carrusel (2)
giratorio en una estación (2.1) de vertido, en una estación (2.2)
de eliminación de espuma y en una estación (2.3) de transferencia de
moldes;
echar metal fundido en el interior del molde en
la estación (2.1) de vertido;
eliminar la espuma del metal fundido en la
estación (2.2) de eliminación de espuma;
transferir el molde (3) que contiene metal
fundido desde la estación (2.3) de transferencia de moldes hasta
una sección (5) de enfriamiento y sustituirlo en la estación (2.3)
de transferencia de moldes por un molde vacío;
transferir un molde enfriado que contiene un
lingote (10) de metal solidificado desde la sección (5) de
enfriamiento hasta una estación (7) de desmoldeo, alejada del
carrusel (2) giratorio;
extraer el lingote (10) solidificado del molde
(3);
extraer los miembros (11) de clavija o gancho
del lingote (10);
devolver los miembros (11) de clavija o gancho
al molde (3) vacío;
devolver el molde (3) vacío a la estación (2.3)
de transferencia de moldes;
y transferir el lingote (10) al procesado
posterior.
2. Método de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el molde (3) se transfiere por un carro
(4) de transferencia y/o por un dispositivo (6) de elevación, desde
la estación (2.3) de transferencia de moldes a la sección (5) de
enfriamiento.
3. Método de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el molde (3) vacío se devuelve a la
estación (2.3) de transferencia de moldes por un carro (4) de
transferencia.
4. Método de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el molde (3) con metal fundido se
transfiere desde el carro (4) de transferencia a una cámara (5.1)
de enfriamiento de la sección de enfriamiento, por un dispositivo
(6) de elevación.
5. Método de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el lingote (10) se transfiere
posteriormente desde la estación (7) de desmoldeo a una estación
(8) de extracción del miembro de clavija y/o gancho.
6. Método de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que los miembros (11) de clavija se extraen
empujando dichos miembros de clavija desde el lingote (10).
7. Método de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que la sección (5) de enfriamiento está
situada entre el carrusel y la estación (7) de desmoldeo.
8. Método de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el carro (4) de transferencia se mueve
sobre una trayectoria comprendida entre el carrusel (2) y la
estación (7) de desmoldeo.
9. Método de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el molde enfriado que contiene el
lingote se transfiere desde la cámara (5.1) de enfriamiento a la
estación de desmoldeo por el dispositivo (6) de elevación,
especialmente por un dispositivo de
grúa.
grúa.
10. Un aparato para fundir lingotes de
metal, que comprende:
un sistema de alimentación para suministrar
metal fundido (M) para ser moldeado;
un carrusel (2) de graduación, situado al final
del sistema de alimentación para graduar la posición de los moldes
(3) dispuestos sobre el mismo, que comprende:
- una estación (2.1) de vertido para verter metal fundido al interior de un molde (3);
- una estación (2.2) de eliminación de espuma para eliminar la espuma de la superficie del metal fundido;
- una estación (2.3) de transferencia de moldes para transferir el molde (3) con metal fundido desde el carrusel (2) de graduación y sustituirlo por un molde vacío; y
- medios de accionamiento para hacer girar el carrusel;
medios (4, 6) de transferencia para transferir
el molde (3) con metal fundido desde la estación (2.3) de
transferencia de moldes del carrusel hasta una sección (5) de
enfriamiento y
devolver de nuevo el molde vacío a la estación
(2.3) de transferencia de moldes del carrusel;
una sección (5) de enfriamiento que comprende
una pluralidad de cámaras (5.1) de enfriamiento;
una estación (7) de desmoldeo, alejada del
carrusel (2) giratorio, para extraer un lingote (10) solidificado
del molde (3);
y medios para transferir el lingote al
procesamiento posterior.
11. Aparato de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que los medios de transferencia comprenden
un carro (4) de transferencia y un dispositivo (6) de grúa.
12. Aparato de acuerdo con la
reivindicación 10 ó 11, en el que el aparato también comprende una
estación (8) de extracción de miembro de clavija y/o gancho,
situada en o después de la estación (7) de desmoldeo.
13. Aparato de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que la estación de vertido comprende medios
(2.11) para mover el molde en dirección vertical.
14. Aparato de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que la estación (2.2) de eliminación de
espuma dispone de medios para eliminación automática de espuma del
metal fundido contenido en el molde.
15. Aparato de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que el carrusel (2) de graduación de
posiciones dispone de soportes (2.4) para mantener los moldes
(3).
16. Aparato de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que el sistema de alimentación comprende un
embudo (1) de vertido, para suministrar metal fundido a un molde,
en la estación de vertido, y medios de varilla de cierre para abrir
y cerrar un orificio (1.1) de vertido del embudo.
17. Aparato de acuerdo con la
reivindicación 16, en el que el medio de varilla de cierre comprende
medios de control y medios de medición del nivel de metal existente
en el molde y/o medios de medición del nivel del embudo.
18. Aparato de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que se dispone un carro (14) lanzadera para
transferir el molde (3) vacío entre la estación (7) de desmoldeo y
la estación (8) de extracción de clavija y/o gancho.
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