ES2310917T3 - Procedimiento y tren de laminacion para mejorar la salida de ruta de un fleje metalico a laminar, cuyo extremo de fleje metalico se desplaza a velocidad de laminacion. - Google Patents
Procedimiento y tren de laminacion para mejorar la salida de ruta de un fleje metalico a laminar, cuyo extremo de fleje metalico se desplaza a velocidad de laminacion. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para mejorar la salida de ruta de un fleje metálico a laminar (1), cuyo extremo de fleje metálico (1a) circula a velocidad de laminación desde una caja de laminación (2), que se obtiene en cada caso como última, de un tren de laminación (3) con varias cajas, en donde durante la laminación se ajusta la tensión de fleje, entre dos cajas de laminación (F1, F2, F3, ... Fn) consecutivas, para estabilizar el desplazamiento de fleje de la tracción de fleje (sigmaF1,F2,F3), caracterizado porque poco antes de abandonar el extremo del fleje a laminar (1a) desde una caja (2) se miden las fuerzas de laminación diferenciales entre el lado de accionamiento (4) y el lado de manipulación (5) por separado para cada caja de laminación (F1, F2, F3 ... Fn), de aquí se derivan el valor de oscilación (16) y la dirección de oscilación de la fuerza de laminación diferencial, para formar un valor de corrección para el ajuste de los cilindros (10, 11), y se corrige el ajuste.
Description
Procedimiento y tren de laminación para mejorar
la salida de ruta de un fleje metálico a laminar, cuyo extremo de
fleje metálico se desplaza a velocidad de laminación.
La invención se refiere a un procedimiento y a
un tren de laminación para mejorar la salida de ruta de un fleje
metálico a laminar, cuyo extremo de fleje metálico circula a
velocidad de laminación desde una caja de laminación, que se
obtiene en cada caso como última, de un tren de laminación con
varias cajas, en donde durante la laminación se ajusta la tensión
de fleje, entre dos cajas de laminación consecutivas, para
estabilizar el desplazamiento de fleje de la tracción de fleje.
Durante la laminación en caliente de acero se
ajusta de tal modo la velocidad de laminación, que se consigue una
temperatura de laminación final necesaria del fleje metálico, en
especial del fleje de acero. Estas temperaturas de laminación
finales tienen que mantenerse para conseguir las características
metalúrgicas buscadas en cada caso. Una reducción de la velocidad
de laminación es también indeseada en el extremo de fleje. La salida
de ruta del fleje metálico con velocidad de laminación es sin
embargo problemática, en especial en el caso de velocidades de
laminación elevadas y grosores finales reducidos.
Durante la laminación, la tracción de fleje
ajustada entre las cajas de laminación es un factor decisivo para
estabilizar el desplazamiento de fleje. En el caso de salirse de
ruta el extremo del fleje a laminar hacia fuera de una caja, poco
antes o a más tardar con la salida de ruta hacia fuera de la caja de
laminación se degrada la tracción de fleje. El extremo del fleje a
laminar se embebe después sin tracción en la siguiente caja de
laminación. En esta fase el desplazamiento de fleje es inestable y
pequeñas perturbaciones o desviaciones pueden conducir al
"descentrado" del extremo del fleje metálico en la abertura
entre cilindros. En un caso así el fleje metálico se sale del
centro de la caja y con ello genera fuerzas de laminación
diferencial y una inclinación de la abertura entre cilindros, lo
que a su vez acelera el descentrado. Las causas de este desarrollo
pueden ser una abertura entre cilindros no paralela, diferencias de
temperatura en toda la anchura de fleje, una cuña de grosor en toda
la anchura de fleje o diferencias en la dureza del fleje.
Se conoce (documento EP 0 875 303 B1) prever una
regulación de la abertura entre cilindros, que corrija la fuerza de
laminación diferencial entre el lado de accionamiento y el de
manipulación de las cajas de laminación, por medio de la
compensación de las fuerzas de flexión y equilibrado, mediante una
regulación correctora controlada por valores de ajuste de la
abertura entre cilindros. Aquí se alimenta a la regulación, antes
del tratamiento ulterior de los productos planos, un valor de
corrección-ajuste adicional formado por las fuerzas
horizontales medidas en todos los cilindros aislados. La solución
representa un llamado módulo cruzado, a través del cual se reducen
todos los valores de dilatación en los dos lados del castillete. Los
valores de dilatación pueden compensarse mediante valores nominales
de posición correspondientes para los dos valores nominales de
posición para los dos sistemas de ajuste, en el lado de
accionamiento y el lado de manipulación de las cajas de
laminación.
En el caso de errores excesivamente grandes en
el extremo del fleje a laminar, sin embargo, esta regulación no es
capaz de estabilizar el fleje metálico a laminar.
Los intentos realizados hasta ahora mediante la
intervención del personal de control en el proceso de laminación,
la oscilación del extremo del fleje a laminar, para minimizar o
incluso evitar o sustituir al personal de control por una
regulación automática, no han conducido a un resultado
satisfactorio. Si se interviene en la posición de partida durante
la degradación de la tracción del fleje no puede evitarse el
descentrado del extremo del fleje a laminar y se producen
re-laminaciones y problemas acumulados
correspondientes en las siguientes cajas de laminación. En el peor
de los casos se arranca el extremo del fleje a laminar y se producen
daños en los cilindros de trabajo y de apoyo. En el caso de flejes
metálicos a laminares, que tienen que presentar errores
superficiales especialmente reducidos (fleje de acero estrecho), una
única re-laminación puede conducir a que tenga que
interrumpirse el proceso de laminación y los cilindros de trabajo
tengan que sustituirse en una o varias cajas de laminación.
La invención se ha impuesto la tarea de
contemplar la salida de ruta del extremo del fleje a laminar en la
última caja de laminación que se produzca en cada caso
momentáneamente de un tren de laminación, como paso de
procedimiento autónomo, y valorar a tiempo el ajuste de las fuerzas
de laminación a ambos lados de la caja de laminación.
La tarea impuesta es resuelta conforme a la
invención por medio de que, poco antes de abandonar el extremo del
fleje a laminar desde una caja se miden las fuerzas de laminación
diferenciales entre el lado de accionamiento y el lado de
manipulación por separado para cada caja de laminación, de aquí se
derivan el valor de oscilación y la dirección de oscilación de la
fuerza de laminación diferencial, para formar un valor de corrección
para el ajuste de los cilindros, y se corrige el ajuste. La ventaja
consiste en que la situación de partida antes de la salida de ruta
se mejora y se evita en gran medida un descentrado del extremo del
fleje a laminar. La dirección y el valor de la fuerza de laminación
diferencial se determinan para esta fase y con ello se calcula un
"valor de oscilación" para el fleje metálico a laminar. Estos
pasos se llevan a cabo por separado para cada caja de laminación,
de tal modo que se incluyen en cada caso en la medición las
características del fleje metálico a laminar en este punto y sus
valores geométricos, el grosor y la dureza, la planeidad y la
superficie.
\newpage
Una configuración prevé que los resultados del
respectivo paso de medición se utilicen automáticamente dentro del
proceso de laminación en marcha de caja de laminación en caja de
laminación o, adaptativamente, de fleje metálico a laminar en fleje
metálico a laminar. La ventaja es el procesamiento de las
experiencias obtenidas.
Una posibilidad de aplicación consiste en que el
resultado de la medición se indique al personal de control en la
central de control y el personal de control realice la corrección
manualmente durante el proceso de laminación.
Otra aplicación se consigue por medio de que,
después de la salida de ruta del extremo del fleje a laminar, para
una longitud de fleje elegida se forma un valor medio de la fuerza
de laminación diferencial entre el lado de accionamiento y el lado
de manipulación y se valora en el siguiente fleje metálico a
laminar.
Un tren de laminación para laminar en caliente
un fleje metálico a laminar, en especial un fleje de acero
estrecho, prevé varias cajas de laminación que trabajan en una línea
de laminación, cuyos cilindros de trabajo y cilindros de apoyo son
accionados en cada caso en el lado de accionamiento, para mantener
una tracción de fleje y estabilizar el desplazamiento de fleje y
para obtener una elevada velocidad de laminación y, en cada caso,
están previstos dispositivos de medición para la medición de la
fuerza de laminación en el lado de accionamiento y en el lado de
manipulación.
La tarea impuesta es resuelta aquí conforme a la
invención por medio de que las fuerzas de laminación en el lado de
accionamiento y en el lado de manipulación pueden establecerse
mediante aparatos de medición de fuerza, como fuerza de laminación
diferencial, poco antes de abandonar el extremo del fleje a laminar,
de que están previstas una unidad de valoración para la fuerza de
laminación diferencial del extremo del fleje a laminar y una unidad
de ordenador para el cálculo de un llamado valor de oscilación para
el ajuste de los cilindros durante la circulación del extremo del
fleje metálico. Las ventajas son también aquí las que se han citado
ya para el procedimiento.
En la configuración de las cajas de laminación
se propone que los aparatos de medición de fuerza se compongan para
la fuerza de laminación diferencial del extremo del fleje metálico
de dinamómetros, que están dispuestos en cada caso por debajo del
cilindro de apoyo inferior.
La configuración adicional de los dispositivos
de medición está conformada con la finalidad de que a la unidad de
ordenador esté conectada una ramificación para la transmisión del
valor de oscilación, ya sea a un dispositivo automático para
tenerlo en cuenta en el caso de un fleje metálico a laminar en
marcha o siguiente y/o una indicación de una recomendación de
oscilación para el personal de control.
Es además ventajoso que el dispositivo
automático y/o la indicación estén conectados a un comparador de
valor nominal de oscilación y/o a un comparador de valor real de
oscilación y que ambos estén conectados a una regulación de
posición del ajuste hidráulico, en el lado de accionamiento, o a una
regulación de posición del ajuste hidráulico en el lado de
manipulación.
Una configuración adicional consiste en que las
regulaciones de posición estén conectadas, con la inclusión de una
regulación de posición para el valor nominal de posición absoluto,
en cada caso a una regulación de fuerza del cilindro para el lado
de accionamiento y el lado de manipulación.
En el dibujo se muestran ejemplos de ejecución
para el procedimiento y para la configuración del control o de la
regulación, que se describen a continuación.
Aquí muestran:
la figura 1A un desplazamiento de fleje estable
durante la laminación con tracción de fleje,
la figura 1B un desplazamiento de fleje
inestable durante la salida de ruta del extremo del fleje, que "se
descentra", en el caso de un ajuste no paralelo y simétrico de
los cilindros,
la figura 2 un esquema de conexiones en bloques
para el control o la regulación del procedimiento y
la figura 3 el cálculo del "valor de
oscilación" a causa de las fuerzas de laminación que se producen
en las cajas de laminación consecutivas de un tren de laminación de
fleje.
\vskip1.000000\baselineskip
En la figura 1 A se ha representado un
desplazamiento de fleje durante la laminación de un fleje metálico
a laminar 1, en donde el extremo del fleje a laminar 1a se introduce
en cada caso en la última caja de laminación 2 de un tren de
laminación de fleje en caliente 3. Las fuerzas de laminación se
reciben actuando en cada caso simétricamente al centro de la caja
2a (figura 2). En la caja F2 el ajuste de los cilindros 20, 11 no es
paralelo, sino que está más abierto en el lado de accionamiento 4
que en el lado de manipulación 5. Este ajuste conduce, mediante la
sujeción del fleje metálico a laminar 1 en las cajas adyacentes F1 y
F3, a una distribución de tensión de fleje asimétrica por toda la
anchura del fleje, con lo que se estabiliza el desplazamiento de
fleje y se impide que el fleje metálico a laminar 1 se descentre
lateralmente. En este estado son iguales las velocidades de
imbibición de fleje para la caja F2 en el lado de accionamiento 4 y
el lado de manipulación 5.
En la figura 1B se indica un desplazamiento de
fleje inestable durante la salida de ruta del extremo del fleje a
laminar 1a, en donde después de la salida de ruta del extremo del
fleje a laminar 1a desde la caja F1 falta la tracción de fleje
estabilizadora y se producen diferentes velocidades de embibición de
fleje entre el lado de accionamiento 4 y el lado de manipulación 5
de la caja F2. El fleje metálico a laminar 1 se embebe en este caso
con mayor velocidad en el lado de accionamiento 4, de tal modo que
el extremo del fleje a laminar 1a gira y discurre hacia el lado de
accionamiento 4. Un proceso de este tipo es peligroso y puede
conducir a los daños descritos.
Al abandonar el extremo del fleje a laminar 1a
desde el centro de caja 2a (véase la figura 2) se comparan las
fuerzas de laminación generadas en el lado de accionamiento 4 y en
el lado de manipulación 5, o se miden por separado para cada caja
de laminación F1, F2, F3, Fn... y después se valoran. A partir de
esto valores de medición se calcula la dirección y el valor de la
fuerza de laminación diferencial.
Los resultados del respectivo paso de medición
se utilizan automáticamente, dentro del proceso de laminación en
marcha, de caja de laminación (F1) encaja de laminación (F2..F2..Fn)
o adaptativamente del fleje metálico 1 a un nuevo fleje metálico
1.
Una aplicación de valoración está configurada de
tal modo que el resultado de la medición se indica al personal de
control en la central de control en un monitor, y el personal de
control realiza la corrección manualmente durante el proceso de
laminación.
Otra posibilidad de valoración consiste en que,
después de la salida de ruta del extremo del fleje a laminar 1a,
para una longitud de fleje elegida se forme un valor medio de la
fuerza de laminación diferencial entre los lados de accionamiento 4
y los lados de manipulación 5, y se utilice para el fleje metálico a
laminar 1 en cada caso siguiente.
En la figura 2 se ha representado una caja de
laminación 2 desde el tren de laminación de fleje en caliente 3
(figura 3), cuyos cilindros de trabajo 10 y cilindros de apoyo 11
son accionados en cada caso en el lado de accionamiento 4, en donde
la tracción de fleje está ajustada para estabilizar el
desplazamiento de fleje y para una elevada velocidad de laminación.
Aparte de esto se dispone de dispositivos de medición descritos a
continuación para medir la fuerza de laminación en el lado de
accionamiento 4 y en el lado de manipulación 5.
Durante el abandono del extremo del fleje de
laminación 1a desde la caja de laminación 2 se miden las fuerzas de
laminación en la siguiente caja de laminación 2 en el lado de
accionamiento 4 y en el lado de manipulación 5 mediante aparatos de
medición de fuerza 12 y 13 (por ejemplo dinamómetros 17 y 18) y, de
aquí, se establece la fuerza de laminación diferencial; después de
esto se establece la fuerza de laminación diferencial en una unidad
de valoración 14 como fuerza de laminación diferencial real, que se
produce en el caso aislado, del respectivo extremo del fleje
metálico 1a. En una unidad de ordenador 15 conectada se calcula un
valor corrector, que en el lenguaje técnico se designa como
"valor de oscilación" 16 para el ajuste de los cilindros de
trabajo y de apoyo 10, 11. El "valor de oscilación" 16 designa
de este modo una corrección del ajuste de los cilindros 10, 11 en
una caja de laminación 2. Como aparatos de medición de fuerza 12, 13
para la fuerza de laminación diferencial del extremo del fleje
metálico 1a se contemplan, aparte de dinamómetros 17, 18, también
otros aparatos de medición de dilatación o tensión de compresión a
disponer en el castillete de laminación.
Asimismo está conectada (véase la figura 2) a la
unidad de ordenador 15 una ramificación 19 para la transmisión del
valor de oscilación 16, ya sea a un dispositivo automático 20 para
tenerse en cuenta con el fleje metálico a laminar 1 circulante o
siguiente y/o una indicación 21 de una recomendación de oscilación
para el personal de control. De forma correspondiente a esto se
dirige el valor nominal de oscilación 23 automático del personal de
control a una ramificación 24, en la que los valores se guían hasta
una regulación de posición 25 del ajuste hidráulico / del lado de
accionamiento (de los cilindros) y hasta una regulación de posición
26 del ajuste hidráulico en el lado de manipulación 5. Los valores
nominales de oscilación 22 y 23 se suman al o se restan del valor
nominal de posición 27.
Las regulaciones 25, 26 de los ajustes
hidráulicos en el lado de accionamiento 4 y en el lado de
manipulación 5 trabajan con estos valores nominales de posición y
están conectadas en cada caso a una regulación de la fuerza del
cilindro 29 y 30 para el lado de accionamiento 4 y el lado de
manipulación 5.
En la figura 3 se han representado a modo de
ejemplo valoraciones de la fuerza diferencial en el extremo del
fleje a laminar 1a. Después de la salida de ruta 31 desde la caja
F_{i-1} se forma, para un tiempo o una longitud
de fleje determinados, un valor medio 32 de la fuerza diferencial.
Para el tiempo o la longitud de fleje remanente hasta la salida de
ruta 33 desde la caja Fi se integra después una desviación relativa
34 hasta este valor medio. La magnitud del valor así calculada
determina la magnitud del valor de oscilación 16 y el signo de la
dirección de la "oscilación".
- 1
- Fleje metálico a laminar
- 1a
- Extremo del fleje a laminar
- 1b
- Fleje de acero estrecho
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- 2
- Caja de laminación
- 2a
- Centro de caja
- F1, F2, F3, ... Fn
- Cajas de laminación consecutivas en la línea de laminación
- 3
- Tren de laminación de fleje en caliente
- 4
- Lado de accionamiento
- 5
- Lado de manipulación
- 6
- Dirección de laminación
- 7
- Fuerza de la unidad émbolo-cilindro en el lado de accionamiento
- 8
- Fuerza de la unidad émbolo-cilindro en el lado de manipulación
- 9
- Lado de medición de fuerza
- 10
- Cilindro de trabajo
- 11
- Cilindro de apoyo
- 12
- Aparato de medición de fuerza en el lado de accionamiento
- 13
- Aparato de medición de fuerza en el lado de manipulación
- 14
- Unidad de valoración
- 15
- Unidad de ordenador
- 16
- "Valor de oscilación"
- 17
- Dinamómetro
- 18
- Dinamómetro
- 19
- Ramificación para la transmisión de datos
- 20
- Dispositivo automático
- 21
- Indicación para una recomendación de oscilación
- 22
- Valor nominal de oscilación automático
- 23
- Valor nominal de oscilación del personal de control
- 24
- Ramificación
- 25
- Regulación de posición del ajuste hidráulico/lado de accionamiento
- 26
- Regulación de posición del ajuste hidráulico/lado de manipulación
- 27
- Valor nominal de posición absoluto
28
- 29
- Regulación de la fuerza del cilindro
- 30
- Regulación de la fuerza del cilindro
- 31
- Salida de ruta desde una caja
- 32
- Valor medio
- 33
- Salida de ruta desde una caja F_{i}
- 34
- Desviación absoluta respecto al valor medio
Claims (9)
1. Procedimiento para mejorar la salida de ruta
de un fleje metálico a laminar (1), cuyo extremo de fleje metálico
(1a) circula a velocidad de laminación desde una caja de laminación
(2), que se obtiene en cada caso como última, de un tren de
laminación (3) con varias cajas, en donde durante la laminación se
ajusta la tensión de fleje, entre dos cajas de laminación (F1, F2,
F3, ... Fn) consecutivas, para estabilizar el desplazamiento de
fleje de la tracción de fleje (\sigma_{F1, F2, F3}),
caracterizado porque poco antes de abandonar el extremo del
fleje a laminar (1a) desde una caja (2) se miden las fuerzas de
laminación diferenciales entre el lado de accionamiento (4) y el
lado de manipulación (5) por separado para cada caja de laminación
(F1, F2, F3 ... Fn), de aquí se derivan el valor de oscilación (16)
y la dirección de oscilación de la fuerza de laminación diferencial,
para formar un valor de corrección para el ajuste de los cilindros
(10, 11), y se corrige el ajuste.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque los resultados del respectivo paso de
medición se utilizan automáticamente dentro del proceso de
laminación en marcha de caja de laminación (F1) en caja de
laminación (F2 ... Fn) o, adaptativamente, de fleje metálico a
laminar (1) en fleje metálico a laminar (1).
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y
2, caracterizado porque el resultado de la medición se indica
al personal de control en la central de control y el personal de
control realiza la corrección manualmente durante el proceso de
laminación.
4. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque después de la salida de ruta del
extremo del fleje a laminar (1a), para una longitud de fleje elegida
se forma un valor medio de la fuerza de laminación diferencial
entre el lado de accionamiento (4) y el lado de manipulación (5) y
se valora en el siguiente fleje metálico a laminar (1).
5. Tren de laminación para laminar en caliente
un fleje metálico a laminar (1), en especial un fleje de acero (1b)
estrecho, con varias cajas de laminación (2) que trabajan en una
línea de laminación, cuyos cilindros de trabajo (10) y cilindros de
apoyo (11) son accionados en cada caso en el lado de accionamiento
(4), para mantener una tracción de fleje y estabilizar el
desplazamiento de fleje y para obtener una elevada velocidad de
laminación y, en cada caso, están previstos dispositivos de medición
para la medición de la fuerza de laminación en el lado de
accionamiento (4) y en el lado de manipulación (5),
caracterizado porque las fuerzas de laminación en el lado de
accionamiento (4) y en el lado de manipulación (5) pueden
establecerse mediante aparatos de medición de fuerza (12; 13), poco
antes de abandonar el extremo del fleje a laminar (1a), porque están
previstas una unidad de valoración (14) para la fuerza de
laminación diferencial del extremo del fleje a laminar (1a) y una
unidad de ordenador (15) para el cálculo de un llamado valor de
oscilación (16) para el ajuste de los cilindros (10, 11) durante la
circulación del extremo del fleje metálico (1a).
6. Tren de laminación según la reivindicación 5,
caracterizado porque los aparatos de medición de fuerza (12;
13) se componen para la fuerza de laminación diferencial del extremo
del fleje metálico (1a) de dinamómetros (17, 18), que están
dispuestos en cada caso por debajo del cilindro de apoyo (11)
inferior.
7. Tren de laminación según las reivindicaciones
5 y 6, caracterizado porque a la unidad de ordenador (15)
está conectada una ramificación (19) para la transmisión del valor
de oscilación (16), ya sea a un dispositivo automático (20) para
tenerlo en cuenta en el caso de un fleje metálico a laminar (1) en
marcha o siguiente y/o una indicación (21) de una recomendación de
oscilación para el personal de control.
8. Tren de laminación según las reivindicaciones
5 a 7, caracterizado porque el dispositivo automático (20)
y/o la indicación (21) están conectados a un comparador de valor
nominal de oscilación (22) y/o a un comparador de valor real de
oscilación (23) y porque ambos estén conectados a una regulación de
posición (25) del ajuste hidráulico, en el lado de accionamiento
(4), o a una regulación de posición (26) del ajuste hidráulico en el
lado de manipulación (5).
9. Tren de laminación según las reivindicaciones
7 y 8, caracterizado porque las regulaciones de posición
(25, 26) están conectadas, con la inclusión de una regulación de
posición para el valor nominal de posición absoluto (27), en cada
caso a una regulación de fuerza del cilindro (29, 30) para el lado
de accionamiento (4) y el lado de manipulación (5).
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