IT201800005890A1 - Dispositivo di oscillazione per una lingottiera di un impianto per la produzione di acciaio in colata continua - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto della presente invenzione un dispositivo di oscillazione per una lingottiera di un impianto per colata continua, in particolare per la produzione di acciaio.

Negli ultimi decenni, gli impianti di produzione dell'acciaio per colata continua hanno assunto una notevole importanza, al punto che oltre il 95% della produzione mondiale si avvale di tale tecnologia e, nei Paesi del Nord-Europa ed in alcuni Paesi ad economia emergente, addirittura il 100%.

Come è noto, il processo di colata continua prevede di versare l'acciaio liquido in una lingottiera, detta anche cristallizzatore, dal quale l'acciaio fuoriesce con continuità sotto forma di billette, blumi o lastre aventi una pelle solidificata ed un nocciolo ancora non solidificato.

La funzione della lingottiera è quindi quella di fornire il supporto alla crescita di spessore della pelle, fino al punto in cui essa diventa "autoportante" per il semilavorato che fuoriesce; l'importanza della pelle è evidente, poiché essa funge da contenitore dell'acciaio liquido contenuto internamente e come tale deve resistere alla pressione ferrostatica.

Affinché la fuoriuscita della billetta avvenga correttamente, è tuttavia necessario riuscire a scollare la pelle dalla superficie della lingottiera stessa; per agevolare tale scollamento, un dispositivo di oscillazione opera sulla lingottiera, forzando una oscillazione che riesce a provocare tale scollamento. Esistono numerose soluzioni di dispositivi di oscillazione per lingottiera.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di oscillazione per una lingottiera di un impianto per colata continua, in particolare per la produzione di acciaio in billette, blumi o lastre, che sia particolarmente efficace.

Tale scopo è raggiunto da un dispositivo di oscillazione realizzato in accordo con la rivendicazione 1 seguente. Le caratteristiche ed i vantaggi del dispositivo di oscillazione secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate, in cui:

- la figura 1 mostra un impianto per la produzione di semilavorati per colata continua, comprendente un dispositivo di oscillazione secondo la presene invenzione;

- la figura 2 raffigura il dispositivo di oscillazione, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

- la figura 3 mostra il dispositivo di oscillazione secondo la presente invenzione, in una posizione limite inferiore;

- la figura 4 mostra il dispositivo di oscillazione secondo la presente invenzione, in una posizione limite superiore; e

- la figura 5 illustra un dettaglio ingrandito del dispositivo di oscillazione secondo la presente invenzione.

Un impianto 1 per colata continua, ad esempio per rame o acciaio, è destinato alla produzione di semilavorati quali billette, blumi o lastre.

L’impianto comprende una siviera 2 mobile adatta al contenimento di acciaio liquido, e una paniera 4 o distributore adatta a ricevere il metallo liquido dalla siviera, in genere per gravità.

L'impianto 1 comprende inoltre una lingottiera 6, disposta a valle della paniera 4. Il semilavorato, provvisto di una pelle superficiale, ma non completamente solidificato, fuoriesce dal fondo della lingottiera seguendo una curva caratteristica, definita ad esempio dall’estradosso del semilavorato stesso.

Inoltre, l’impianto 1 comprende un dispositivo di oscillazione 8, impegnato con la lingottiera 6, adatto a imporre a questa un movimento di oscillazione per evitare l'incollaggio della pelle del metallo solidificato alla parete, così agevolando la fuoriuscita del semilavorato.

L'impianto 1 comprende inoltre un dispositivo a rulli 10, posto a valle della lingottiera, comprendente una pluralità di coppie di rulli 12 o di singoli rulli 14 che definiscono un percorso forzato per il semilavorato uscente dalla lingottiera.

Il percorso definito dal dispositivo a rulli 10 è inizialmente arcuato e successivamente rettilineo, per accompagnare adeguatamente il semilavorato.

L'impianto 1 comprende inoltre una camera di raffreddamento 16, sovrapposta ad almeno un tratto del percorso definito dal dispositivo a rulli 10, preferibilmente lungo il percorso arcuato, adatta al raffreddamento forzato del semilavorato.

Ad esempio, la camera di raffreddamento 16 comprende una pluralità di ugelli per spruzzare il liquido di raffreddamento, generalmente acqua.

Inoltre, l'impianto 1 comprende una macchina raddrizzatrice/estrattrice 20, posta lungo il percorso definito dal dispositivo a rulli e in particolare alla fine del tratto arcuato di questo.

La macchina raddrizzatrice/estrattrice 20 è adatta a imporre il raddrizzamento del semilavorato, che a valle di questa prosegue lungo il percorso rettilineo, e ad estrarre il semilavorato dalla lingottiera.

Infine, l'impianto 1 comprende una macchina di taglio 30, disposta a valle della macchina raddrizzatrice/estrattrice 20, lungo il tratto rettilineo del percorso, adatta al taglio del semilavorato alla lunghezza predefinita.

Il dispositivo di oscillazione 8 comprende un telaio oscillante 40 superiore che supporta la lingottiera 6 in maniera solidale; la lingottiera 6 avrà pertanto lo stesso movimento oscillatorio del telaio oscillante 40. Generalmente, l’oscillazione verticale è di ±5 millimetri.

Ad esempio, il telaio oscillante 40 è costituito da una coppia di traverse 42, 44, distanziate trasversalmente, portanti una superficie 46, che a sua volta supporta la lingottiera 6.

Detta lingottiera 6 prevede un’apertura 6a al di sopra della piastra 46, per l’ingresso del metallo liquido, e si estende per gran parte al disotto del telaio oscillante.

Il dispositivo di oscillazione 8 comprende inoltre un telaio traslante 50 inferiore, dotato di movimento traslatorio alternato su un piano di traslazione K immaginario, orizzontale.

Il telaio traslante 50 poggia su un piano di riferimento T orizzontale, parallelo al piano di traslazione K.

Ad esempio, il telaio traslante 50 è costituito da una coppia di traverse 52, 54, distanziate trasversalmente, fra le quali passa la porzione inferiore della lingottiera 6, che termina al di sotto del piano di riferimento T.

Il telaio traslante 50 comprende inoltre un asse 56 trasversale, che unisce da una parte le due traverse 52, 54. Detto asse 56 è a sua volta collegato ad un collegamento 58, avente estensione prevalentemente longitudinale, per il collegamento a mezzi di azionamento, di cui si dirà in seguito.

Il dispositivo di oscillazione 8 comprende inoltre guide di traslazione per il telaio traslante 50, adatte a guidare detto telaio 50, ed in particolare le traverse 52, 54, nel movimento orizzontale alternato.

Preferibilmente, sono previste quattro guide di traslazione 60a-60d, disposte a due a due a supporto e guida delle rispettive estremità delle traverse 52, 54. Preferibilmente, sono inoltre previste ruote 62, applicate girevolmente alle estremità di dette traverse 52, 54, alloggiate in dette guide di traslazione 60a-60d per facilitare il movimento traslatorio alternato.

Il dispositivo di oscillazione 8 comprende inoltre una coppia di bracci anteriori 72, 74 incernierati alle rispettive estremità al telaio traslante 50 e al telaio oscillante 40, definendo un asse cerniera anteriore inferiore Cai con il telaio traslante e un asse cerniera anteriore superiore Cas con il telaio oscillante 40. Analogamente, il dispositivo di oscillazione 8 comprende una coppia di bracci posteriori 76, 78 incernierati alle rispettive estremità al telaio traslante 50 e al telaio oscillante 40, definendo un asse cerniera posteriore inferiore Cpi con il telaio traslante e un asse cerniera posteriore superiore Cps con il telaio oscillante 40. Vantaggiosamente, gli assi cerniera inferiori Cai, Cpi giacciono su un piano immaginario sostanzialmente coincidente con il piano di traslazione K del telaio traslante 50, che passa anche per il punto di impegno del collegamento 58 con i mezzi di azionamento.

In particolare, l’asse cerniera posteriore inferiore Cpi coincide con la direzione dell’asse 56 del telaio traslante 50.

Gli assi cerniera superiori Cas, Cps giacciono invece su un piano inclinato J immaginario, inclinato rispetto al piano di traslazione K.

Inoltre, il dispositivo di oscillazione 8 comprende almeno una guida traiettoria 80 fissa, adatta a guidare il telaio oscillante 40 lungo una traiettoria arcuata che riprende l’andamento dell’estradosso del semilavorato in uscita dalla lingottiera.

Preferibilmente, il dispositivo di oscillazione 8 comprende un carrello 82, preferibilmente provvisto di ruote 84, mobile nella guida traiettoria 80, per vincolare il telaio oscillante 40 a seguire detta traiettoria arcuata.

Ad esempio, la guida traiettoria 80 comprende un corpo scatolare 81 provvisto di una parete riscontro 83 contro la quale, internamente, vanno a riscontro le ruote 84 (figura 5).

Detta parete riscontro 83 è provvista internamente di una superficie guida 85, contro la quale vanno a contatto dette ruote 84, avente un profilo arcuato che riprende l’andamento dell’estradosso del semilavorato in uscita dalla lingottiera, così da guidare il telaio oscillante 40 a seguire detta traiettoria arcuata.

Di conseguenza, alla traslazione alternata del telaio traslante 50 corrisponde una traslazione alternata del telaio oscillante 40, che rimane sempre parallelo al piano orizzontale, ma segue verticalmente una traiettoria arcuata corrispondente all’estradosso del semilavorato.

I mezzi di azionamento sono adatti a movimentare il telaio traslante 50 con un movimento traslatorio alternato e sono di preferenza operativamente applicati al collegamento 58 del telaio traslante 50.

Preferibilmente, detti mezzi di azionamento comprendono un motore elettrico lineare, preferibilmente del tipo con controllo della corsa, operativamente collegato al collegamento 58.

Vantaggiosamente, ciò consente di evitare l’implementazione di un circuito oleodinamico, di cui invece necessitano talune soluzioni dell’arte nota che prevedono una movimentazione tramite cilindro oleodinamico.

Vantaggiosamente, inoltre, ciò consente di regolare la corsa del telaio traslante e quindi la corsa dell’oscillazione del telaio oscillante, che invece non è possibile regolare su altre soluzioni dell’arte nota. Innovativamente, il dispositivo di oscillazione secondo la presente invenzione raggiunge lo scopo di cui si è detto, in quanto l’oscillazione secondo una traiettoria che riprende l’estradosso del semilavorato arreca il minimo disturbo alla fuoriuscita del semilavorato.

E’ chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche al dispositivo di oscillazione sopra descritto, tutte contenute nell’ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di oscillazione (8) per una lingottiera (6) di un impianto in colata continua, comprendente un telaio oscillante (40) superiore che supporta la lingottiera (6), un telaio traslante (50) inferiore, almeno un braccio anteriore (72,74) incernierato al telaio traslante (50) e al telaio oscillante (40) rispettivamente in un asse cerniera anteriore inferiore (Cai) e un asse cerniera anteriore superiore (Cas), almeno un braccio posteriore (76,78) incernierato al telaio traslante (50) e al telaio oscillante (40) rispettivamente in un asse cerniera posteriore inferiore (Cpi) e un asse cerniera posteriore superiore (Cps), una guida traiettoria (80) cooperante con il telaio oscillante (40) per far compiere a detto telaio oscillante (40) un’oscillazione lungo una traiettoria arcuata, mezzi di azionamento adatti a movimentare il telaio traslante (50) con un movimento traslatorio alternato su un piano di traslazione (K).
2. 2. Dispositivo di oscillazione (8) secondo la rivendicazione 1, in cui dalla lingottiera (6) fuoriesce un semilavorato avente un predefinito estradosso e la traiettoria arcuata del telaio oscillante corrisponde all’andamento di detto estradosso.
3. 3. Dispositivo di oscillazione secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui gli assi cerniera inferiori (Cai,Cpi) giacciono su un piano immaginario sostanzialmente coincidente con il piano di traslazione (K) del telaio traslante (50), che passa anche per il punto di applicazione di detti mezzi di azionamento al telaio traslante (50).
4. 4. Dispositivo di oscillazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui gli assi cerniera superiori (Cas,Cps) giacciono su un piano inclinato (J), inclinato rispetto al piano di traslazione (K).
5. 5. Dispositivo di oscillazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui, nel corso dell’oscillazione, il telaio oscillante (40) rimane sempre parallelo a se stesso.
6. 6. Dispositivo di oscillazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente guide di traslazione (60a-60d) per il supporto e la guida del telaio traslante (50).
7. 7. Dispositivo di oscillazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di azionamento sono elettrici.
8. 8. Dispositivo di oscillazione secondo la rivendicazione 7, in cui detti mezzi di azionamento comprendono un motore elettrico lineare impegnato con il telaio traslante (50).
9. 9. Dispositivo di oscillazione secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui detti mezzi di azionamento sono adatti a regolare la corsa di traslazione alternata, per controllare la corsa di oscillazione del telaio oscillante (50).
10. 10. Impianto per la produzione di semilavorati quali billette, blumi o lastre, per colata continua, comprendente un dispositivo di oscillazione (8) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.