ES2325539T3 - Procedimiento y dispositivo para la distribucion regulada de esfuerzo de traccion, especialmente, en las areas de los bordes de cintas metalicas laminadas en frio. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la aplicación de una distribución regulada de esfuerzo de tracción, especialmente, en las áreas de los bordes, durante el laminado en frío de cintas metálicas, a los fines de reducir el peligro de la generación de una tensión demasiado elevada y de fisuras en los bordes de las cintas, con la consecuencia desventajosa de fisuras en las cintas, que reducen la producción, así como para la mejora de la superficie de la cinta y de su planeidad, incluso en el caso de una velocidad de avance de cinta relativamente elevada y para la reducción de anchos de reborde de cinta, asimismo, el procedimiento comprende los siguientes pasos: a) separación de lubricación y refrigeración de los cilindros de trabajo a través de lubricación en la entrada y refrigeración en la salida, caracterizado, además, por las siguientes medidas adicionales: b) Influencia en los bordes de las cintas a través del "hot edge spray" (pulverización en caliente de los bordes), especialmente, a través de una pulverización zonificada de aceite de laminación a diferentes temperaturas, y c) La utilización de una conformación especial pulido de los cilindros de trabajo en el área de los bordes de las cintas para una configuración parcial del material en la pasada previa, que en las siguientes pasadas produce un borde de cinta más ancho y contrarresta una formación de un esfuerzo de tracción elevado.
Description
Procedimiento y dispositivo para la distribución
regulada de esfuerzo de tracción, especialmente, en las áreas de los
bordes de cintas metálicas laminadas en frío.
La presente invención comprende un procedimiento
para la aplicación de una distribución regulada de esfuerzo de
tracción, especialmente, en las áreas de los bordes, durante el
laminado en frío de cintas metálicas, a los fines de reducir el
peligro de la generación de una tensión demasiado elevada y de
fisuras en los bordes de las cintas, con la consecuencia
desventajosa de fisuras en las cintas que reducen la producción,
así como para la mejora de la superficie de la cinta y de su
planeidad, incluso en el caso de una velocidad de avance de cinta
relativamente elevada y para la reducción de anchos de reborde de
cinta, acorde al término genérico de la reivindicación 1 (véase,
por ejemplo, JP-A-62142011). La
invención comprende, además, un dispositivo para la realización de
dicho procedimiento, acorde al término genérico de la reivindicación
5.
Por la revelación del documento EP 0 054 172 A2
se conoce un procedimiento en el cual, para la laminación libre de
tensión de la cinta laminada en frío, el coeficiente de fricción
entre las superficies de las cintas y las superficies laterales de
la tabla de cilindros es influenciada por la aplicación de
lubricante para laminación. Éste es agregado, a su vez,
dependiendo de los esfuerzos de tracción parciales determinados en
las zonas dispuestas detrás de la última caja, en dirección
transversal de la cinta. Allí se le aplica aceite base al
lubricante para laminación, antes de la entrada de la cinta a la luz
entre cilindros, en cantidades determinadas por los esfuerzos de
tracción parciales determinados y en áreas delimitadas, directamente
sobre las superficies de la cinta. El objetivo es aplicar los
componentes lubricantes de manera localizada sobre franjas de la
cinta por laminar para reducir, a través de la lubricación local
mejorada, la fuerza de laminación en ese punto y, con ello, reducir
también el aplanamiento local del cilindro. Además, en esos puntos
se reduce el calor de rozamiento generado en el cilindro.
Por la revelación del documento EP 0 367 967 B1
se conoce un procedimiento y un dispositivo en los cuales la
concentración de una emulsión de aceite de laminación es
influenciada adecuadamente y la emulsión o dispersión es recogida y
separada nuevamente tras la salida por la luz entre cilindros o su
escurrimiento delante de la luz entre cilindros.
De este modo, es posible elaborar siempre a
tiempo la emulsión o dispersión introducida en la luz entre
cilindros con una concentración determinada antes de la entrada en
la luz entre cilindros. Lo esencial de esta invención reside en la
fabricación actual de la emulsión y en la separación de los medios
que la integran.
El documento EP 1 188 494 A1 describe un
dispositivo de rascado de la cinta, una caja de laminación y un
procedimiento laminación. Para mejorar la productividad de un
dispositivo de laminado en frío, éste se equipó con un rascador de
cinta.
En el laminado a alta velocidad, a más de 700
m/min, que no podía ser ejecutado con cilindros rascadores
convencionales o rascadores cilíndricos, se mejoró notablemente la
productividad del dispositivo de laminado en frío y la calidad de
la superficie de una cinta agregando el dispositivo de rascado.
El documento EP 0 672 471 B1 presenta un
procedimiento y un dispositivo para la laminación de cintas. A modo
de cilindros, se desplazan entre sí cilindros de poco desgaste
ejecutados con radios mayores en, al menos, uno de sus extremos, de
modo tal que la cinta de laminación está en contacto, en su ancho,
con, respectivas áreas de menor radio, y que con el calentamiento
creciente y con el bombeado térmico, a través del desplazamiento de
los cilindros en direcciones opuestas las áreas de mayor radio, son
desplazadas sobre los bordes de la cinta de laminación. De ese modo
se logra eliminar las elevaciones de la cinta en el área de los
bordes, que se presentarían en el caso de un bombeo térmico.
El documento DE 199 08 743 A1 publica un
procedimiento y un dispositivo para el secado y el mantenimiento en
seco de, especialmente, una cinta laminada en frío en el área de
salida de las instalaciones de laminado en frío y de cintas.
Durante el secado y el mantenimiento en seco, especialmente, de
cintas laminadas, se conoce el procedimiento de separar, a través
de una compartimentación, el área seca de la cinta ya laminada del
área húmeda de la caja de laminación. Para ello, se propone un
cerramiento sin contacto entre la compartimentación y la cinta, a
través de un colchón de gas comprimido, similar a un colchón
neumático, así como una corriente de rendija, para aplicar gas
comprimido desde una gran cantidad de boquillas de soplado, de
tablas de boquillas de soplado, en ángulo recto desde arriba y
desde abajo, sobre las superficies de la cinta. A través de esta
medida se impide, con éxito, la penetración de aceite de laminación
o también de emulsión, incluso en el caso de velocidades elevadas
de cinta, superiores a los 1000 m/min, independientemente del ancho
de la cinta, logrando un secado de la cinta sin contacto.
El documento DE 101 31 369 A1 presenta un
procedimiento y un dispositivo para refrigerar y/o lubricar
cilindros, especialmente, cilindros de trabajo de una caja de
laminación y una cinta de laminación, laminada y desplazada entre
estos cilindros, utilizando agua en forma de chorros de rociamiento
como medio de enfriamiento, y aceite de pulverización, mezcla de
aceite y aire o mezcla de aceite y agua, como lubricante. Para
mejorar el efecto de lubricación y refrigeración se propone una
aplicación combinada de sobreenfriamiento de las superficies de la
cinta y de los cilindros, así como de lubricación de los cilindros
en el lado de entrada de la caja, suministrando por separado ambos
medios -agua o lubricante- a los cilindros o a la cinta de
laminación y aplicándolo en diferentes puntos de aplicación de la
superficie de laminación. Para agua o lubricantes están previstos
respectivos recipientes separados, así como suministros separados a
la barra de pulverización para agua y a la barra de pulverización
para lubricante. Con gran ventaja se desprende de allí un
aprovechamiento óptimo de, respectivamente, un efecto de
lubricación o refrigeración de ambos medios, agua y lubricante y,
con ello, al mismo tiempo, una disminución de la fuerza y el
trabajo requeridos, condicionado por coeficientes de fricción
minimizados en los cilindros. La superficie pulida del cilindro
resiste las exigencias más elevadas. Se impiden las exfoliaciones
de material observadas hasta ahora en los cilindros. La superficie
de la cinta laminada permanece de un liso óptimo, se eliminan la
inclusión de cascarillas y las marcas de vibraciones en las
superficies de la cinta.
La patente europea EP 0 672 471 B1 presenta un
procedimiento y un dispositivo para la laminación de cintas, con
cilindros desplazables axialmente. El procedimiento está
caracterizado porque se desplazan entre sí cilindros de poco
desgaste ejecutados con radios mayores en, al menos, uno de sus
extremos, de modo tal que la cinta de laminación está en contacto,
en su ancho, con, respectivamente, áreas de menor radio, y porque
con el calentamiento creciente y con el bombeado térmico, a través
del desplazamiento de los cilindros en direcciones opuestas las
áreas de mayor radio son desplazadas sobre los bordes de la cinta de
laminación. Este procedimiento sirve para contrarrestar de manera
simple y económica el efecto de bombeado térmico, para poder
configurar con mayor libertad los planos de
laminación.
laminación.
La patente US 5 943 896 presenta un
procedimiento para influir en el contorno de la cinta laminada en el
área de los bordes. A este fin, se propone la utilización de
cilindros de trabajo CVC (continuously variable crown, o de corona
variable continua) con un pulido asimétrico especial. Acorde a este
pulido, cada cilindro de trabajo presenta en un extremo un área con
un diámetro menor que en su otro extremo, asimismo, el área con el
extremo menor, visto en su ancho, es más corto que el área con el
diámetro mayor. En una zona de transición, el diámetro del cilindro
de trabajo pasa, por ejemplo, de manera lineal del diámetro menor al
diámetro mayor. Durante el funcionamiento del cilindro, ambos
rodillos superpuestos están dispuestos de modo tal que el extremo
más delgado de un cilindro se encuentra, respectivamente, frente al
extremo más ancho del otro cilindro.
La declaración de patente japonesa JP 05050122
presenta un dispositivo y un procedimiento para la realización de
un paso de calor por separado entre diferentes áreas de temperatura
en la superficie de un cilindro de trabajo.
La declaración japonesa 03297507 publica un
procedimiento para impedir el surgimiento de tensiones en las áreas
de los bordes de una cinta laminada y un alargamiento de las áreas
del borde. A este fin se propone aplicar un medio refrigerante frío
en el medio de la cinta laminada, es decir, no en sus áreas de los
bordes y, al mismo tiempo, aplicar un medio refrigerante caliente
en las áreas de los bordes así como por fuera de las mismas.
La memoria de presentación alemana DE 31 144 87
A1 publica un procedimiento y un dispositivo para templas los
cilindros en trenes de laminación en frío. Para evitar el
surgimiento de tensiones en las aristas durante la laminación de
cintas finas y películas, se propone que un área de los cilindros,
que se encuentra fuera de la arista de la cinta y yace directamente
contra la arista de la cinta, sea templada aplicando lubricantes
calentados. Se ajusta una línea limítrofe relativamente exacta entre
el chorro de lubricante caliente y frío. La posición de esta línea
limítrofe debe coincidir con la posición de la arista de la
cinta.
Finalmente, se conoce, por la declaración de
patente japonesa que define el tipo, JP 62142011, el proceso de
separar la refrigeración y la lubricación de los cilindros de
trabajo, aplicando aceite de laminación solamente en la entrada y
aplicando medio refrigerante solamente en la salida. De este modo se
mejora el contorno de una cinta metálica laminada.
Partiendo del estado actual de la técnica
mencionado, la tarea de la invención, que se encuentra en el sector
del laminado en frío, especialmente, en la industria del aluminio,
en algunos casos, también en el sector del acero y en el sector
metálico no férreo, es reducir aún más las aristas rígidas que se
originan en la laminación delgada, y las fibras largas de cinta
próximas a los bordes de las cintas, así como las fisuras de las
cintas, reducir aún más los rebordes y mejorar de ese modo la
calidad así como la cantidad en el producto.
Este objetivo se logra a través del
procedimiento reivindicado en la reivindicación 1. Este
procedimiento está caracterizado porque los bordes son
influenciados a través del "hot edge spray" (rociado en
caliente de los bordes), especialmente, a través de un rociado
zonificado de aceite de laminación a diferentes temperaturas, y
porque en los cilindros de trabajo en el área de los bordes de las
cintas se utiliza un pulido especial, adecuado para una
configuración parcial de la materia en la pasada previa, asimismo,
en las siguientes pasadas la configuración del material produce un
borde de cinta más ancho y contrarresta una formación de un esfuerzo
de tracción elevado.
Mediante las medidas acordes a la invención se
reduce de manera comprobable el peligro de fisuras en la cinta y se
mejora, adicionalmente, la superficie de la cinta.
A través de la distribución regulada de esfuerzo
de tracción se logra, sin problemas y, especialmente, en el área de
las aristas de la cinta, un rendimiento mayor del material
reduciendo tiempos muertos, con una velocidad de trabajo más
elevada. Para ello se mejoran notablemente las planeidades, se
incrementa la producción y se reducen las cantidades circulantes de
aceite de laminación.
Un acondicionamiento del procedimiento acorde a
la reivindicación 1 prevé que una mayor reducción del diámetro de
los cilindros de trabajo en las áreas de los bordes, como
consecuencia de elevaciones parciales de diámetro durante la
conformación, se lleve a cabo mediante calentamiento inductivo.
Además, se puede aplicar la medida por la cual
la distribución del esfuerzo de tracción de la cinta se modifica, a
través de un polea de inversión flexible o plegada de manera
cóncava, de modo tal que el esfuerzo de tracción de la cinta se
reduzca en los bordes de la cinta y se incremente en el centro de la
cinta.
Finalmente, se puede aplicar otra medida por la
cual durante la pasada previa se acumula material en los bordes de
la cinta a través del "edge spray" con lubricante de una
viscosidad relativamente elevada.
El objetivo mencionado anteriormente se alcanza,
además, a través de un dispositivo para conformar una distribución
regulada de esfuerzo de tracción, con las características de la
reivindicación 5. Las ventajas unidas a este dispositivo se han
descrito anteriormente en el procedimiento acorde a la
invención.
Otro acondicionamiento del dispositivo
comprende, ventajosamente, una polea de inversión flexible o plegada
de manera convexa en dirección de avance de la cinta, dispuesta
entre rodillos guía para modificar la distribución del esfuerzo de
tracción de una cinta antes de su entrada a una caja de
laminación.
Complementado esto, el dispositivo también está
acondicionado de modo que en la entrada de una caja de laminación
incluye medios para la aplicación directa de aditivos,
especialmente, sobre la cinta de laminación, por ejemplo, para
aceite lubricante con una viscosidad relativamente elevada, y en la
salida de los cilindros de trabajo cuenta con medios para la
refrigeración de la tabla de cilindro de los cilindros de trabajo y,
preferentemente, medios adicionales para retirar el lubricante en
la cinta de laminación, preferentemente, tanto de la cara superior
de la cinta como así también de la cara inferior de la cinta con los
medios de pulverización asignables.
Finalmente, el dispositivo acorde a la invención
presenta un equipo que retira los medios refrigerantes en la salida
de la caja.
Otros detalles, características y ventajas de la
invención se desprenden de la siguiente descripción de un ejemplo
de ejecución representado esquemáticamente en los dibujos.
Se muestran
Figura 1 un dispositivo para el "hot edge
spray" en la arista del cilindro
Figura 2 un pulido especial para cilindros de
trabajo
Figura 3 una vista lateral de una polea de
desviación flexible o plegada de manera convexa
Figura 4 la vista en planta de la olea de
inversión acorde a la figura 3
Figura 5 una vista lateral de un equipo acorde a
la invención con aplicación directa de lubricante sobre la cinta de
laminación y refrigeración de los cilindros y retirada de lubricante
en la salida.
La figura 1 muestra una parte de un dispositivo
para la distribución regulada de esfuerzo de tracción,
especialmente, en las áreas de los bordes del laminado en frío de
cintas metálicas, con disposiciones de de toberas pulverizadoras
11, 11'dispuestas en, al menos, dos zonas separadas 10, 10' con
conexiones en diferentes suministros de medios de pulverización 19,
19' en diferentes zonas 10, 10' de cada cilindro de trabajo 12.
Además, existe la posibilidad de un calentamiento inductivo parcial
del cilindro de trabajo de un modo en sí conocido.
La figura 2 muestra un par de cilindros de
trabajo 12, 12', que presentan, respectivamente, en un extremo, un
pulido especial 13, 13' con un incremento del diámetro en los
extremos, para la prolongación de los bordes de la cinta por
laminar, reduciendo, al mismo tiempo, los esfuerzos de tracción y
reduciendo las fibras largas de la cinta.
Las figuras 3 y 4 muestran ambas, en una vista
lateral y una vista en planta, una disposición para la prolongación
de la distribución del esfuerzo de tracción a lo ancho de la cinta
durante la pasada final. Esto se logra a través de un ángulo
abrazado variable W en los espesores de cinta:
\vskip1.000000\baselineskip
1 - 6 \mum con W = 60 - 90º
8 - 20 \mum con W = 45 - 60º
> 20 \mum W = 45º y más
en películas metálicas W = 15 - 20º
La figura 5 muestra la vista lateral de un
equipo acorde a la invención, con una desbobinadora en el lado
izquierdo y una bobinadora en el lado derecho, así como elementos
guía para la cinta de laminación 16 en dirección de avance de la
cinta 14, así como medios 21 para la aplicación directa de
lubricantes con viscosidad o aditivos en la entrada de la cinta,
así como medios 22 para la refrigeración de la tabla de cilindro de
los cilindros de trabajo en la salida y medios 23 para retirar el
lubricante en la salida. De este modo, se logra una acumulación de
material en el borde de la cinta durante las pasadas previas y
correspondientes reducciones de material en los bordes de la cinta
durante las pasadas finales, mediante una aplicación directa de
aditivos en la entrada y la refrigeración de cilindros en la
salida.
- 10, 10'
- Zona de pulverización
- 11, 11'
- Disposición de toberas pulverizadoras
- 12, 12'
- Rodillos de trabajo
- 14.
- Dirección de avance de la cinta
- 15.
- Polea de inversión
- 16.
- Cinta
- 17.
- Rodillo guía
- 19. 19'
- Suministro de medios de pulverización
- 20.
- Caja de laminación
- 21.
- Aplicación de aditivos
- 22.
- Medios de refrigeración de la tabla de cilindro
- 23.
- Extracción de lubricante
Claims (8)
1. Procedimiento para la aplicación de una
distribución regulada de esfuerzo de tracción, especialmente, en
las áreas de los bordes, durante el laminado en frío de cintas
metálicas, a los fines de reducir el peligro de la generación de
una tensión demasiado elevada y de fisuras en los bordes de las
cintas, con la consecuencia desventajosa de fisuras en las cintas,
que reducen la producción, así como para la mejora de la superficie
de la cinta y de su planeidad, incluso en el caso de una velocidad
de avance de cinta relativamente elevada y para la reducción de
anchos de reborde de cinta, asimismo, el procedimiento comprende los
siguientes pasos:
- a)
- separación de lubricación y refrigeración de los cilindros de trabajo a través de lubricación en la entrada y refrigeración en la salida, caracterizado, además, por las siguientes medidas adicionales:
- b)
- Influencia en los bordes de las cintas a través del "hot edge spray" (pulverización en caliente de los bordes), especialmente, a través de una pulverización zonificada de aceite de laminación a diferentes temperaturas, y
- c)
- La utilización de una conformación especial pulido de los cilindros de trabajo en el área de los bordes de las cintas para una configuración parcial del material en la pasada previa, que en las siguientes pasadas produce un borde de cinta más ancho y contrarresta una formación de un esfuerzo de tracción elevado.
2. Procedimiento acorde a la reivindicación 1,
caracterizado porque mediante calentamiento inductivo se
lleva a cabo una mayor reducción del diámetro de los cilindros de
trabajo en las áreas de los bordes, como consecuencia de
elevaciones parciales de diámetro durante la conformación.
3. Dispositivo acorde a la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque una distribución del esfuerzo de
tracción de la cinta se modifica a través de un polea de inversión
flexible o plegada de manera cóncava, de modo tal que el esfuerzo
de tracción de la cinta se reduce en los bordes de la cinta y se
incrementa en el centro de la cinta.
4. Procedimiento acorde a una o múltiples de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque durante la
pasada previa se acumula material en los bordes de la cinta a
través del "edge spray" con lubricante de una viscosidad
relativamente elevada.
5. Dispositivo para la distribución regulada de
esfuerzo de tracción, especialmente, en las áreas de los bordes, en
el laminado en frío de cintas metálicas, preferentemente, para la
realización del procedimiento acorde a las reivindicaciones
anteriores, asimismo, el dispositivo comprende al menos, una
disposición de toberas pulverizadoras (11, 11') en la entrada, para
la aplicación de lubricante y un medio para la refrigeración de la
tabla del cilindros de trabajo en la salida; caracterizado
porque al menos, dos de las disposiciones de toberas pulverizadoras
(11, 11') con conexiones para el suministro por separado de medios
de pulverización (19, 19') están previstas para la pulverización
del lubricante en forma de aceite de laminación a diferentes
temperaturas, en diferentes zonas (10, 10'), en cada cilindro de
trabajo (12) y porque los cilindros de trabajo (12, 12') presentan,
respectivamente, un pulido especial (13, 13') con aumento del
diámetro en los extremos, para alargar los bordes de la cintas
laminadas y, al mismo tiempo, reducir los esfuerzos de tracción y
reducir las fibras largas de cinta en las áreas próximas a los
bordes de las cintas.
6. Dispositivo acorde a la reivindicación 5,
caracterizado por una polea de inversión (15) flexible o
plegada de manera convexa en dirección de avance de la cinta (14)
dispuesta entre rodillos guía (17) para modificar la distribución
del esfuerzo de tracción de una cinta (16) antes de su entrada a una
caja de laminación (20).
7. Dispositivo acorde a la reivindicación 5 o 6,
caracterizado porque presenta, en la entrada de una caja de
laminación (20), medios para la aplicación directa de aditivos (21),
especialmente, sobre la cinta de laminación (16), por ejemplo, para
aceite lubricante con una viscosidad relativamente elevada, y en la
salida de los cilindros de trabajo (12, 12') cuenta con medios para
la refrigeración de la tabla de cilindros (22) de los cilindros de
trabajo y, preferentemente, medios adicionales (23, 23') para
retirar el lubricante en la cinta de laminación (16),
preferentemente, tanto de la cara superior de la cinta como así
también de la cara inferior de la cinta con los medios de
pulverización asignables.
8. Dispositivo acorde a una, o múltiples, de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque presenta un
equipamiento que retira los medios refrigerantes en la salida de la
caja (20).
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