ITMI20090530A1 - Procedimento per proteggere una barra iniziale in un impianto per colata continua e impianto per colata continua con una barra iniziale - Google Patents
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Description
Descrizione
Procedimento per proteggere una barra iniziale in un impianto per colata continua e impianto per colata continua con una barra iniziale
Ambito tecnico
L’invenzione riguarda un procedimento per proteggere una barra iniziale nella guida della barra di un impianto per colata continua durante l’infilamento e prima dell'inizio della colata, laddove la barra iniziale viene trasportata da rulli di guida azionabili della barra e viene mantenuta in una posizione di partenza, chiudente dal lato di uscita la conchiglia per colata continua, da rulli di guida accostabili della barra.
Inoltre, l'invenzione riguarda un impianto per colata continua con una barra iniziale. Al riguardo, l’impianto per colata continua comprende una conchiglia per colata continua e una guida della barra che segue in direzione di trasporto della barra ed è formata da più segmenti di guida della barra portanti rulli di guida della barra. Inoltre, esso comprende una barra iniziale che chiude dal lato di uscita la conchiglia per colata continua all'inizio della colata e viene sostenuta nella guida della barra da rulli di guida della barra accostabili e azionabili, e viene mossa. I rulli di guida della barra formano un percorso di trasporto per la barra iniziale.
Stato della tecnica
Prima di iniziare un’operazione di colata, la conchiglia per colata continua dal lato di uscita viene chiusa con la testa di una barra iniziale. La barra iniziale o viene trasportata dal basso con un movimento verso l’alto lungo la guida della barra, perlopiù con rulli di guida della barra, accostabili e azionabili, fino nella conchiglia e mantenuta in questa posizione di partenza dai rulli di guida della barra, oppure partendo dalla piattaforma di colata, viene trasportata dall’alto attraverso la conchiglia per colata continua e quindi mantenuta nella guida della barra, di nuovo dai rulli di guida della barra accostabili e azionabili, nella posizione di partenza. Una perdita di pressione, verificantesi improvvisamente in seguito ad un errore di comando oppure nel caso di un’avaria del sistema di esercizio, nei gruppi di accostamento dei rulli di guida accostabili della barra, porterebbe ad un improvviso iniziale movimento verso il basso, accelerante continuamente, della pesante barra iniziale nella guida della barra, laddove questo movimento prosegue quindi fino nel percorso di rotolamento di uscita dell’impianto per colata continua. Di conseguenza, possono verificarsi sia danni alle persone sia anche danni ai singoli componenti dell’impianto. Per motivi di sicurezza, pertanto al personale di esercizio non è consentito di permanere in zone di pericolo durante questa fase di esercizio.
Per evitare tali irregolarità è già noto dal documento DE 19 53 094 A1 il fatto di disporre nel percorso di spostamento della barra iniziale un dispositivo di arresto. In tal modo la barra iniziale viene mantenuta nella posizione di partenza, fino a quando con l’inizio del processo di colata, la barra iniziale dai rulli di guida della barra, azionati e accostati, viene mossa con la desiderata velocità di colata attraverso la guida della barra. Il dispositivo di arresto nella direzione di trasporto della barra si trova a valle dell’azionatore direzionale neH’ambito della pista di rotolamento di uscita dell’impianto per colata continua. La forma di realizzazione descritta presuppone una barra iniziale assai lunga e non è adatta per barre iniziali corte oppure per un impiego di barre iniziali di differente lunghezza. Perlopiù, il serraggio della barra iniziale nella posizione di partenza viene realizzato dai rulli di guida della barra che sono accostabili con corrispondente pressione e sono disposti distribuiti nella guida della barra.
Descrizione dell’invenzione
La presente invenzione si pone pertanto il compito di evitare gli inconvenienti dello stato della tecnica descritto e di proporre un procedimento e un dispositivo per proteggere la barra iniziale in un impianto per colata continua, in cui il sostegno della barra iniziale nella posizione di partenza e la protezione della barra iniziale nei confronti di una caduta incontrollata, avvengono mediante sistemi reciprocamente indipendenti. Un ulteriore scopo dell’invenzione consiste nel fatto che la sicurezza della barra iniziale non richiede aggiuntivi dispositivi nella guida della barra e che la sicurezza della barra iniziale è indipendente dalia lunghezza della barra iniziale, specialmente funziona anche per barre iniziali assai corte.
Questo compito alla base dell'invenzione, partendo da un procedimento dei genere descritto all'inizio, viene risolto in quanto i rulli di guida della barra di un segmento di guida della barra, seguente l’estremità della barra iniziale in direzione di trasporto della barra, vengono accostati conicamente e sbarrano il percorso di trasporto della barra iniziale.
I segmenti di guida della barra comprendono due file di rulli di guida della barra. Una fila di rulli di guida della barra è sostenuta fissa sul posto in un telaio curvo esterno del segmento di guida della barra e la seconda fila di rulli di guida della barra è disposta in un telaio curvo interno del segmento di guida della barra, movibile rispetto alla prima fila di rulli di guida della barra. Questa mobilità relativa consente, ad esempio, l’impostazione di un desiderato spessore della barra, l’impostazione di una riduzione dello spessore per una barra colata con nucleo ad esempio ancora liquido e, come nuovo ulteriore impiego, ora lo sbarramento del percorso di trasporto per la barra iniziale nel caso di una caduta incontrollata.
È particolarmente vantaggioso, quando i rulli di guida della barra del segmento di guida della barra, immediatamente successivo aH’estremità della barra iniziale in direzione di trasporto della barra, vengono accostati conicamente e sbarrano il percorso di trasporto della barra iniziale. L’accostamento conico dei rulli di guida della barra viene in particolare scelto in modo che almeno un rullo di guida della barra sporge nel percorso di trasporto della barra iniziale e arresta la barra iniziale nel caso del suo eventualmente iniziante movimento verso il basso. Con l’usuale lunghezza del segmento, indipendentemente dalla lunghezza della barra iniziale impiegata, nel peggiore dei casi si verifica un incontrollato movimento verso il basso della barra iniziale su un tratto di percorso di circa 1,5 m. In tal modo, è possibile mantenere le forze d’urto sui rulli di guida della barra nell’ambito dei loro limiti di sollecitabilità ammessi.
Le forze d’urto agenti possono essere tenute relativamente piccole, quando nel caso di un improvviso libero e caduta della barra iniziale almeno due dei rulli di guida della barra, accostati conicamente, intercettano la barra iniziale, dotata di una superficie d’intercettazione conica all’estremità della barra iniziale e ne impediscono l’ulteriore movimento verso il basso.
Per un impianto per colata continua corrispondentemente alla definizione introduttiva della rivendicazione 1, il compito alla base dell’invenzione viene risolto in quanto nella guida della barra è disposto un dispositivo di intercettazione per la barra iniziale, che è realizzato in modo spostabile da una posizione di libero, situata all’esterno del percorso di trasporto, e in una posizione d'intercettazione sbarrante il percorso di trasporto della barra iniziale, e a ritroso.
Per quanto riguarda il dispositivo di intercettazione, pertanto si tratta di un dispositivo che temporaneamente sporge nel percorso di trasporto delia barra iniziale e arresta automaticamente questa nel caso di un incontrollato movimento verso il basso.
Opportunamente, il dispositivo d’intercettazione per la barra iniziale è formato da rulli di guida della barra, accostati conicamente, di un segmento di guida della barra, che sporgono nella posizione d’intercettazione nel percorso di trasporto della barra iniziale.
Opportunamente, la barra iniziale in corrispondenza della sua estremità rivolta in direzione di trasporto della barra, presenta una superficie d’intercettazione conica e i rulli di guida della barra accostati conicamente e sporgenti nel percorso di trasporto, i singoli segmenti di guida della barra formano il dispositivo d’intercettazione per la barra iniziale.
Si ottiene una vantaggiosa distribuzione delle sollecitazioni, quando almeno due rulli di guida della barra accostati conicamente e sporgenti nel percorso di trasporto formano il dispositivo d’intercettazione per la barra iniziale.
Se il dispositivo d’intercettazione comprende due oppure più rulli di guida della barra, i rulli di guida della barra, accostati conicamente, formano una superficie d’intercettazione che è tangente ai mantelli dei rulli e la cui inclinazione spaziale corrisponde all’inclinazione spaziale della superficie di intercettazione all'estremità della barra iniziale, quando questa incontra i rulli di guida della barra. In tal modo, si ottiene una uniforme distribuzione delle forze d’urto. La superficie d’intercettazione all’estremità della barra iniziale è disposta dal lato interno della curva e fronteggia i rulli di guida della barra accostabili dal lato interno della curva. Forze di reazione sui rulli di guida della barra, disposti dal lato esterno della curva, tramite i cuscinetti dei rulli vengono scaricate nei telai di segmento e nell’incastellatura portante deirimpianto.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risultano dalla seguente descrizione di esempi di realizzazione non limitativi, facendo riferimento alle figure allegate.
In particolare:
la figura 1 mostra una sezione longitudinale attraverso un impianto per colata continua, con barra iniziale rientrata e posizionamento di rulli di guida della barra nella posizione di intercettazione;
la figura 2 mostra una sezione attraverso un elemento di guida della barra con il dispositivo d’intercettazione secondo l’invenzione.
Descrizione delle figure
Nella figura 1 è rappresentato schematicamente un impianto per colata continua curvo in una sezione longitudinale, con i componenti essenziali per l’invenzione. Esso comprende una conchiglia 1 per colata continua, in cui durante la colata viene formata una barra colata di massa fusa metallica, e inoltre una guida 2 della barra, a forma di curva, susseguente, in cui la barra colata viene continuamente raffreddata e deviata da una direzione di colata, sostanzialmente verticale, in una direzione di trasporto orizzontale. La guida 2 della barra è formata da una serie di segmenti 3 di guida della barra, di cui in rappresentanza sono mostrati quattro segmenti 3a, 3b, 3c, 3d di guida della barra. Una barra iniziale 4, formata da una catena a maglie, è rappresentata nella sua posizione di partenza, che essa assume all’inizio della colata e in cui essa con la sua testa 4a sporge nella conchiglia 1 per colata continua e la chiude dal lato di uscita. L’estremità 4b della barra iniziale, che viene formata dall’ultima maglia della catena a maglie, presenta una superficie d’intercettazione 5 inclinata in direzione di trasporto R della barra, cosicché l'estremità della barra iniziale presenta un andamento cuneiforme.
Il percorso di trasporto 6 per la barra colata e per la barra iniziale attraverso la guida 2 della barra, viene formato da due file di rulli di guida 7a e 7b della barra, che raggruppati sono supportati nei segmenti di guida 3 della barra. Come è rappresentato più dettagliatamente in figura 2 rulli di guida 7a della barra lato-esterno della curva sono sostenuti girevoli in un telaio portante 8a lato-esterno della curva e rulli di guida 7b della barra lato interno della curva sono supportati girevoli in un telaio portante 8b lato interno della curva del segmento di guida 3 della barra. Alcuni dei rulli di guida 7a, 7b della barra sono realizzati come rulli di guida azionati 7c della barra e/oppure come rulli di guida accostabili 7d della barra e definiscono la velocità di colata della barra colata, rispettivamente la velocità di prelevamento della barra iniziale. Il telaio portante 7b, lato interno della curva nella sua posizione relativa rispetto al telaio portante 7a lato esterno della curva, con quattro dispositivi di regolazione 11 , posizionati nelle zone d’angolo del segmento di guida della barra, sono impostabili sia relativamente alla distanza parallela sia anche relativamente alla sua inclinazione in direzione di trasporto R della barra. Rispettivamente, due dispositivi di regolazione 11 sono situati consecutivamente nel piano del disegno. I singoli segmenti di guida 3 della barra sono ancorati nella struttura portante 9 dell’impianto.
I dispositivi di regolazione 11 sono formati da cilindri con fluido in pressione e sono dotati di indicatori di corsa 12. I segnali di posizione degli indicatori di corsa definiscono la posizione momentanea dei rulli di guida 7b della barra lato-esterno della curva, rispetto ai rulli di guida 7a della barra lato-interno della curva. Corrispondentemente ai valori preassegnati, forniti dal calcolatore di processo 14 dell’impianto ai singoli controller 13 dei segmenti, vengono generati segnali d’impostazione per i singoli dispositivi di regolazione 11 e le corrispondenti posizioni vengono raggiunte dai singoli dispositivi di regolazione. L’accostamento dei rulli di guida 7b della barra lato-interno della curva avviene con regolazione della posizione.
II posizionamento, rappresentato in figura 2, dei rulli di guida 7b della barra lato-interno della curva, mostra tre rulli di guida 7b della barra, che sporgono nel percorso di trasporto 6 della barra iniziale 4 e in tal modo sbarrano il percorso di trasporto per la barra iniziale 4. I rulli di guida 7b della barra, che sporgono nel percorso di trasporto 6, formano un dispositivo di intercettazione 15 per la barra iniziale 4. Una superfìcie tangente 16, situata sui rulli di guida 7b della barra, nella zona del percorso di trasporto 6 forma una superficie di intercettazione virtuale 17 per la barra iniziale 4, che incontrando la superficie d’intercettazione 5 della barra iniziale 4 i rulli di guida 7b della barra, si porta in copertura con questa. In tal modo, si assicura una distribuzione approssimativamente uniforme della sollecitazione d’urto sui rulli di guida 7b della barra, arrestanti la barra iniziale, e sui relativi supporti. Forze di reazione agenti radialmente vengono sostenute e scaricate dai rulli di guida 7a della barra, latoesterno della curva, fronteggianti rulli di guida della barra arrestanti la barra iniziale e che insieme formano coppe di rulli nella guida della barra.
Quando la barra iniziale viene infilata dall’alto attraverso la conchiglia per colata continua nella guida della barra lungo la guida lineare tratteggiata in figura 1 (top feeding), allora ciò avviene con un carrello della barra iniziale spostabile sulla piattaforma di colata. Durante l’operazione d’infilamento continua il movimento di azionamento dal carrello della barra iniziale viene trasmesso ai rulli di guida della barra azionati e accostati, con cui si effettua il preciso posizionamento della testa della barra iniziale nella conchiglia. Al più tardi all'inizio dell’operazione d’infilamento pertanto il percorso di trasporto della barra iniziale nella guida della barra viene sbarrato in seguito all’entrata del dispositivo d’intercettazione e questo sbarramento viene di nuovo eliminato soltanto con l’inizio della colata. La lunghezza della barra iniziale definisce il segmento, in corrispondenza del quale, rispettivamente con il quale viene effettuato lo sbarramento del percorso di trasporto. In tal modo la possibile altezza di caduta della barra iniziale viene limitata ad un’altezza che non danneggia i componenti dell'impianto. Quando la barra iniziale viene trasportata verso l’alto lungo la guida lineare a tratto e punto in figura 1, dal basso attraverso la guida della barra fino nella conchiglia per colata continua, di volta in volta dopo il passaggio di un segmento, è possibile effettuare un corrispondente sbarramento del percorso di trasporto mediante un dispositivo d’intercettazione. Ciò consente una protezione graduale della barra iniziale durante il trasporto verso l’alto. Può essere anche sufficiente effettuare una corrispondente protezione della barra iniziale con un dispositivo d’intercettazione soltanto al raggiungimento della conchiglia per colata continua.
Legenda
1 Conchiglia
2 Guida della barra a forma curva
3, 3a, 3d Segmenti di guida della barra
4 Barra iniziale
4a Testa della barra iniziale
4b Estremità della barra iniziale
5 Superficie d’intercettazione
6 Percorso di trasporto
7a, 7b Rulli di guida della barra
7c Rulli di guida della barra azionati
7d Rulli di guida della barra accostabili
8a Telaio portante lato-esterno della curva del segmento di guida della barra
8b Telaio portante lato interno della curva del segmento di guida della barra
9 Struttura portante dell’impianto
11 Dispositivi di regolazione sull’elemento di guida della barra
12 Indicatore di corsa
13 Controller segmenti
14 Calcolatore di processo impianto
15 Dispositivo d’intercettazione
16 Superficie tangente
17 Superficie d’intercettazione virtuale
R Direzione di trasporto della barra
Claims (9)
- Rivendicazioni 1. Procedimento per proteggere una barra iniziate (4) nella guida (2) della barra di un impianto per colata continua, durante linfilamento e prima dell’inizio della colata, laddove la barra iniziale viene trasportata da rulli di guida azionabili (7d) delia barra e viene mantenuta in una posizione di partenza, chiudente dal iato di uscita una conchiglia per colata contìnua, da rulli dì guida accostabili (7c) della barra, caratterizzato dal fatto che rulli di guida (7b) della barra di un segmento di guida della barra (3, 3a, 3b, 3c, 3d), seguente l’estremità (4b) della barra iniziale in direzione di trasporto (R) della barra, vengono accostati conicamente e sbarrano il percorso di trasporto (6) della barra iniziale (4).
- 2. Procedimento, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i rulli di guida (7b) della barra dei segmenti di guida (3, 3a, 3b, 3c, 3d) della barra, che seguono direttamente l’estremità (4b) della barra iniziale in direzione di trasporto della barra, vengono accostati conicamente.
- 3. Procedimento, secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che nel caso di un improvviso libero e caduta della barra iniziale (4) almeno due dei rulli di guida (7b) della barra, accostati conicamente, intercettano la barra iniziale (4), dotata di una superficie di intercettazione conica (5) all’estremità (4b) della barra iniziale e ne impediscono un ulteriore movimento verso il basso.
- 4. impianto per colata continua, con una conchiglia (1) per colata continua e con una guida (2) della barra susseguente in direzione di trasporto della barra, guida che è formata da più segmenti di guida (3, 3a, 3b, 3c, 3d) della barra, portanti rulli di guida (7a, 7b) della barra, e con una barra iniziale (4) che dal lato di uscita chiude la conchìglia (1) per colata continua airinìzio della colata e che può essere sostenuta e mossa nella guida (2) della barra da rulli di guida (7c, 7d) della barra accostabili e azionabili, laddove i rulli di guida (7a, 7b) delta barra formano un percorso di trasporto (6) per la barra iniziale (4), caratterizzato dal fatto che nella guida (2) della barra è disposto un dispositivo d’intercettazione (15) per la barra iniziale (4), che è realizzato spostabile da una posizione di libero, situata all’esterno del percorso di trasporto (6), in una posizione d’intercettazione sbarrante il percorso di trasporto (6) della barra iniziale.
- 5. Impianto per colata continua, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il dispositivo d’intercettazione (15) per la barra iniziale (4) è formato da rulli di guida (7b) della barra, accostati conicamente, di un segmento di guida (3, 3a, 3b, 3c, 3d) della barra.
- 6. Impianto per colata continua, secondo la rivendicazione 4 oppure 5, caraterizzato dal fatto che la barra iniziale (4) in corrispondenza della sua estremità (4b) rivolta nella direzione di trasporto della barra, presenta una superficie d’intercettazione conica (5), e che rulli di guida (7b) deila barra, accostati conicamente, di singoli segmenti di guida (3, 3a, 3b, 3c, 3d) della barra formano un dispositivo di intercettazione (15) per la barra iniziale (4),
- 7. Impianto per colata continua, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che due rulli dì guida (7b) della barra, accostati conicamente, formano il dispositivo di intercettazione (15) per la barra iniziale (4).
- 8*Impianto per colata continua, secondo una delle rivendicazioni precedenti da 4 fino a 7, caraterizzato dal fatto che i rulli di guida (7b) delia barra, accostati conicamente all'interno del percorso di trasporto (6), producono una superficie d'intercettazione (17), che è tangente ai mantelli dei rulli e la cui inclinazione spaziale corrisponde all'inclinazione spaziale delia superfìcie di intercettazione (5) all’estremità (4b) della barra iniziale, quando questa incontra i rulli dì guida (7b) della barra.
- 9. Impianto per colata continua, secondo una delle rivendicazioni precedenti da 4 fino a 8, caratterizzato dal fatto che la superficie d’intercettazione (5) è disposta all’estremità (4b) della barra iniziale dal lato interno della curva e fronteggia i rulli di guida (7b) della barra latointerno della curva.
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