ITMI20091545A1 - Impianto per la laminazione di tubi. - Google Patents

Description

Descrizione

“Impianto per la laminazione di tubiâ€

La presente invenzione riguarda un impianto per la produzione di tubi senza saldatura, in particolare per la produzione di tubi senza saldatura di grande diametro. L’invenzione riguarda inoltre un metodo per tale produzione. Con l’espressione “grande diametro†si intendono qui e di seguito diametri compresi tra 457,2 mm e 711,2 mm (cioà ̈ tra 18†e 28†).

La produzione di tubi di grande diametro e di spessore sottile avviene oggi principalmente per deformazione di lamiere, ottenendo con ciò tubi saldati longitudinalmente. Tale tecnologia per la produzione dei tubi, pur ampiamente apprezzata, non à ̈ esente da svantaggi. Essa innanzitutto consente di ottenere tubi con spessore di parete relativamente ridotto; le lamiere con cui sono ottenuti i tubi possono avere uno spessore massimo dell’ordine dei 30÷35 millimetri.

In alternativa ai tubi saldati, à ̈ anche possibile produrre tubi senza saldatura. Nella produzione di tubi di grande diametro senza saldatura à ̈ impiegato in modo noto un tipo di laminatoio detto “a passo del pellegrino†. Tale laminatoio impiega rulli scanalati aventi una gola con profondità variabile lungo la circonferenza. La sezione centrale del rullo à ̈ dunque sagomata a camma, cioà ̈ non circolare. La lavorazione del tubo in tale laminatoio richiede continui spostamenti del semilavorato avanti e indietro lungo l’asse di laminazione.

Pur essendo attualmente l’unica macchina adatta alla produzione di tubi di grande diametro senza saldatura, il laminatoio a passo del pellegrino non à ̈ esente da difetti.

Innanzitutto à ̈ una macchina piuttosto lenta; si consideri che la produttività tipica di tale macchina si aggira attorno ai 12÷15 pezzi all’ora, a fronte dei 60 e più pezzi dei normali laminatoi continui.

Inoltre il semilavorato forato destinato alla laminazione a passo del pellegrino non può essere ottenuto da una comune billetta da colata continua. Infatti la laminazione a passo del pellegrino impone necessariamente, per le sue specifiche caratteristiche, un forte allungamento del semilavorato forato. Tale allungamento del semilavorato forato deve essere necessariamente compensato da una sensibile riduzione del diametro. A fronte di questi vincoli tecnologici, la produzione di tubi di grande diametro richiede necessariamente grandi diametri anche per quanto riguarda i semilavorati forati di partenza, che di conseguenza non possono essere ottenuti da comuni billette da colata continua. Il diametro massimo delle comuni billette non supera infatti i 450÷500 mm, ed à ̈ quindi insufficiente. Billette di diametri maggiori potrebbero essere ottenute da impianti di colata continua appositamente dimensionati. La quantità di billette di grande diametro richiesta normalmente del mercato non giustifica però l’ingente investimento necessario per la realizzazione di un simile impianto.

Pertanto i semilavorati forati per la laminazione a passo del pellegrino devono prevedere diametri fino a 1000 mm e di conseguenza devono essere ottenuti da lingotti che abbiano diametri sufficientemente grandi. La persona esperta sa che il lingotto ha, per motivi tecnologici e di produzione, un costo maggiore di un 30% circa rispetto alla billetta. Inoltre la qualità dell’acciaio in lingotto à ̈ inferiore a quella dell’acciaio in billetta da colata continua. Infatti il lingotto presenta caratteristiche poco uniformi e lo scarto legato al metodo produttivo, ovvero alla materozza, penalizza notevolmente i costi di realizzazione.

Sono inoltre elevati gli scarti connessi alla coda del tubo laminato a passo del pellegrino. Tale laminazione infatti presenta una tipica “campana†, ovvero una sezione terminale del tubo che non può essere laminata e che deve essere inevitabilmente tagliata e scartata. Considerando quindi il materiale di partenza e il tipo di processo, il metodo a passo del pellegrino ha complessivamente una resa modesta.

Il problema maggiore connesso all’uso del laminatoio a passo del pellegrino à ̈ però la scarsa qualità del tubo finito. Il tipo di lavorazione descritto sopra fa sì che le pareti del tubo finito siano piuttosto irregolari. Tale caratteristica dei tubi ottenuti mediante il laminatoio a passo del pellegrino non à ̈ stata considerata tradizionalmente un problema. Al giorno d’oggi però, a fronte degli standard qualitativi di ben altro livello comunemente ottenuti con i laminatoi continui, tale caratteristica comincia ad essere percepita come un difetto, soprattutto a fronte del costo elevato del prodotto.

La produzione di tubi senza saldatura di grande diametro e grande spessore di parete in laminatoi continui sarebbe teoricamente possibile ma risulta all’atto pratico assolutamente svantaggiosa. Un moderno impianto di laminazione continua arriva a produrre tubi di diametro massimo attorno ai 457,2 mm (18 pollici). La maggior quantità di tubi richiesti dal mercato à ̈ compresa entro questo diametro massimo. La produzione di tubi di grande diametro, che possono arrivare anche a 28†e oltre, richiederebbe quindi la realizzazione di un apposito laminatoio continuo di dimensioni notevolmente maggiorate rispetto al normale. Un simile laminatoio continuo, oltre a porre problemi tecnologici difficilmente superabili e richiedere attrezzature complicate da realizzare, richiederebbe elevatissimi investimenti iniziali. Va però notato che la quantità di tubi di grande diametro richiesta annualmente dal mercato non giustifica l’ingente investimento che sarebbe necessario per la costruzione di un simile impianto di laminazione continua. Si consideri inoltre il fatto che un laminatoio di dimensioni maggiorate che possa consentire la produzione di tubi da 28†non sarebbe di fatto concorrenziale con un impianto di dimensioni convenzionali nella produzione dei tubi piccoli e medi. Il laminatoio di dimensioni maggiorate sarebbe infatti inadeguato a garantire l’ottima qualità ormai comunemente disponibile nella produzione di questi tubi.

In passato (dagli anni †̃20 agli anni †̃40 del 20° secolo) à ̈ stata sfruttata anche un’altra tecnologia per la produzione di tubi senza saldatura di grande diametro. Tale tecnologia era basata su una macchina detta espansore. L’espansore consente in pratica di deformare un semilavorato tubolare così da ottenere un tubo finito con diametro maggiore, spessore di parete inferiore e lunghezza sostanzialmente uguale rispetto al semilavorato tubolare. L’aumento percentuale di diametro, o espansione, tipicamente ottenuto con l’espansore può essere stimato fino ad un massimo del 60%. L’espansione massima che può essere ottenuta con l’espansore dipende però dagli spessori di parete del semilavorato tubolare in ingresso. Nell’espansore infatti, come si può notare nella figura 3 allegata, l’asta che regge la punta interna al tubo lavora a compressione. È noto che tale stato di sforzo impone un limite al carico massimo, limite piuttosto basso per evitare l’insorgere nell’asta di fenomeni di instabilità da carico di punta e per poter garantire il corretto set up della macchina e il preciso controllo del processo. Per questo motivo i grandi spessori di parete, determinando alti carichi di compressione sulla punta, impongono ridotte espansioni percentuali.

Inoltre, grandi espansioni di diametro con grossi spessori di parete determinano irregolarità crescenti all’interno del tubo in uscita dall’espansore. Tali irregolarità difficilmente possono essere eliminate dalla rullatrice, poiché l’effetto di lisciatura della rullatrice diminuisce al crescere dello spessore della parete.

Per tali motivi, nella produzione di tubi con grandi diametri e grandi spessori di parete, si rendono spesso necessari più passaggi successivi all’espansore, in modo da contenere in ciascuno dei passaggi i carichi sulla punta entro i limiti e attenuare le irregolarità interne. Questo comporta elevati costi di produzione, nonché una grande formazione di ossidi sulle superfici del tubo, sia quella interna sia quella esterna.

Tale tecnologia non ha goduto di grandi successi a motivo dei considerevoli svantaggi che presentava. Innanzitutto la produzione dei tubi partiva da semilavorati tubolari che erano anch’essi, all’atto pratico, tubi finiti. Dati i rapporti di dilatazione tipici degli espansori, per ottenere un tubo finito da 28†occorreva partire con un semilavorato da 18†. All’epoca in cui venivano impiegati gli espansori, i tubi da 18†erano ottenuti mediante il già citato laminatoio a passo del pellegrino. Naturalmente la scadente qualità di parete dei tubi di partenza si ripercuoteva in modo diretto sulla qualità dei tubi finiti. La fase di lavorazione all’espansore non poteva certo migliorare la qualità e anzi introduceva anche ulteriori difetti. Anche per questo motivo tale tecnologia à ̈ stata di fatto abbandonata a vantaggio di laminatoi a passo del pellegrino maggiorati, capaci di produrre direttamente in un solo passaggio tubi del diametro desiderato e di qualità paragonabile.

Un ulteriore svantaggio della tecnologia legata all’espansore nasceva dal fatto che i semilavorati tubolari dovevano essere scaldati in un apposito forno prima della lavorazione. Tale fase di riscaldamento à ̈ sempre stata piuttosto critica. La temperatura dei tubi doveva essere infatti aumentata dalla temperatura ambiente tipica dei magazzini ai 1200÷1250°C necessari per la lavorazione. Tale riscaldamento comportava quindi tempi e costi notevoli. In particolare, per raggiungere una temperatura il più possibile uniforme sul tubo e sufficientemente alta da consentirne una buona lavorazione, occorreva protrarre a lungo la fase di riscaldamento, soprattutto per i semilavorati di grande spessore. Più veniva protratta la fase di riscaldamento e più era massiccia la produzione di ossidi che si verificava all’interno del tubo. Tali ossidi dovevano poi essere rimossi per poter ottenere una buona lavorabilità del tubo, ridurre i difetti interni e garantire uno standard minimo sulla qualità del prodotto finito. La rimozione degli ossidi à ̈ tuttora un’operazione piuttosto complessa e implica l’uso di soluzione salina. Si tratta dunque di un’operazione critica soprattutto dal punto di vista della sicurezza ambientale.

I problemi evidenziati sopra per la produzione di tubi in acciaio comune sono ancor più amplificati nella produzione di tubi in acciai altolegati, ad esempio in acciai contenenti una percentuale di cromo del 10% o più. Tali acciai devono essere lavorati partendo da temperature di sfornamento inferiori rispetto all’acciaio comune, temperature inferiori anche di 80°C. Le temperature relativamente basse, unite alle caratteristiche meccaniche tipiche di questi acciai, determinano una minor deformabilità del materiale e quindi, per quanto riguarda l’espansore, impongono maggiori sforzi sulla punta a parità di espansione percentuale. Inoltre i tubi in acciai altolegati sono comunemente richiesti dal mercato con spessori di parete mediograndi, amplificandone ulteriormente le difficoltà di lavorazione all’espansore.

Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello si superare almeno parzialmente gli inconvenienti riportati sopra con riferimento alla tecnica nota.

In particolare, compito della presente invenzione à ̈ quello di rendere disponibile un impianto per la produzione di tubi senza saldatura di grande diametro e, potenzialmente, di grande spessore di parete.

Inoltre, compito della presente invenzione à ̈ quello di rendere disponibile un impianto che consenta di ottenere tubi finiti di qualità migliore rispetto a quelli ad oggi disponibili sul mercato.

Infine, compito della presente invenzione à ̈ quello di rendere disponibile un impianto che possa produrre anche tubi senza saldatura di diametro medio o medio-piccolo, compreso cioà ̈ tra 273,05 mm e 508 mm (tra 10 3⁄4†e 20†).

Lo scopo e i compiti sopra indicati sono raggiunti da un impianto in accordo con quanto rivendicato nella rivendicazione 1 e da un metodo secondo la rivendicazione 2.

Le caratteristiche e gli ulteriori vantaggi dell’invenzione risulteranno dalla descrizione, fatta qui di seguito, di alcuni esempi di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo con riferimento alle figure allegate, in cui: - la figura 1 rappresenta uno schema a blocchi di un impianto secondo l’arte nota;

- la figura 2 rappresenta uno schema a blocchi di un impianto secondo l’invenzione;

- la figura 3 rappresenta schematicamente il dettaglio di un espansore utilizzato nell’impianto secondo l’invenzione.

L’impianto per la laminazione di un tubo senza saldatura secondo l’invenzione comprende i seguenti componenti.

- Un forno adatto a riscaldare billette prodotte da colata continua. - Un perforatore adatto a perforare longitudinalmente le billette.

- Un laminatoio principale del tipo continuo comprendente gabbie a tre o più rulli, in cui la posizione radiale dei rulli à ̈ regolabile, per la laminazione su mandrino trattenuto di un tubo semilavorato.

- Un laminatoio estrattore-riduttore a rulli fissi posizionato a valle del laminatoio principale e in linea con esso, il laminatoio estrattore-riduttore essendo adatto ad estrarre il tubo semilavorato dal mandrino e a definire il diametro del tubo semilavorato fino ad un valore predeterminato.

- Mezzi di misurazione dello spessore della parete del tubo semilavorato. Il laminatoio principale à ̈ adatto a regolare la posizione radiale dei rulli sulla base della misura dello spessore di parete del tubo in uscita dal laminatoio estrattore-riduttore.

- Un primo forno intermedio adatto a scaldare il tubo semilavorato fino ad una temperatura adatta alle lavorazioni per deformazione plastica a caldo.

- Un espansore adatto ad espandere il diametro del tubo semilavorato fino ad un valore predeterminato prossimo a quello del tubo finito.

- Una rullatrice adatta ad uniformare lo spessore della parete e a migliorare la finitura superficiale dell’interno del tubo semilavorato.

- Un secondo forno intermedio adatto a scaldare il tubo semilavorato fino ad una temperatura adatta alle lavorazioni per deformazione plastica a caldo.

- Un primo laminatoio calibratore adatto a definire il diametro del tubo finito. Il primo laminatoio calibratore à ̈ del tipo a 3 o più rulli in cui la posizione radiale dei rulli à ̈ regolabile, ed à ̈ posizionato a valle del secondo forno intermedio per tubi. Esso comprende inoltre mezzi di misurazione della temperatura del tubo in entrata e mezzi di misurazione del diametro del tubo in uscita. Il primo laminatoio calibratore à ̈ adatto a regolare la posizione radiale dei rulli sulla base della misura della temperatura del tubo in entrata nel primo laminatoio calibratore e sulla base della misura del diametro del tubo in uscita dal primo laminatoio calibratore.

- Un letto di raffreddamento.

Inoltre l’impianto secondo l’invenzione comprende, a valle del laminatoio estrattore-riduttore, una biforcazione che genera una seconda linea produttiva che si diparte dalla linea produttiva principale. La seconda linea produttiva comprende:

- Un secondo laminatoio calibratore del tipo in cui la posizione radiale dei rulli à ̈ regolabile. Tale secondo laminatoio calibratore à ̈ posizionato a valle del laminatoio estrattore-riduttore e fuori linea rispetto ad esso. Esso comprende mezzi di misurazione della temperatura del tubo in entrata e mezzi di misurazione del diametro del tubo in uscita. Il secondo laminatoio calibratore à ̈ adatto a regolare la posizione radiale dei rulli sulla base della misura della temperatura del tubo in entrata nel secondo laminatoio calibratore e sulla base della misura del diametro del tubo in uscita dal secondo laminatoio calibratore.

- Un letto di raffreddamento.

I componenti dell’impianto secondo l’invenzione, pur arrangiati in una disposizione inedita, sono in sé noti.

Il componente meno noto della linea à ̈ l’espansore, del quale à ̈ fornito uno schema nella allegata figura 3. L’espansore, indicato nel suo complesso con 10, comprende una coppia di dischi conici 12 rotanti attorno a rispettivi assi. L’espansore 10 comprende inoltre una punta conica 14 connessa ad un’asta 16. Il tubo semilavorato 20 à ̈ messo in rotazione attorno al proprio asse ed à ̈ spinto contro la punta conica 14 nella direzione della freccia f di figura 3. Come si può notare dallo schema di figura 3, l’azione dei dischi conici 12 determina una riduzione dello spessore di parete e un contemporaneo aumento del diametro del tubo in lavorazione.

Viene fornita di seguito una rapida descrizione degli ulteriori componenti dell’impianto, in accordo con una sua forma di realizzazione.

I forni, tanto quello per le billette quanto quelli per i tubi semilavorati, sono forni tradizionalmente impiegati nel settore e ben noti alla persona esperta.

Il perforatore per le billette à ̈ un comune perforatore a rulli conici, comprendente due rulli ad assi sghembi che agiscono sulla superficie esterna della billetta e una punta che viene inserita al centro della billetta lungo il foro.

Il laminatoio principale, del tipo con gabbie a tre o più rulli regolabili e mandrino trattenuto, può essere ad esempio del tipo descritto nella domanda di brevetto internazionale PCT/EP99/01402 depositata a nome Demag Italimpianti S.p.A. e pubblicata con il numero WO 99/47284.

In accordo con una forma di realizzazione, il laminatoio principale comprende quattro successive gabbie di laminazione. Tale soluzione rappresenta un adattamento particolarmente conveniente del laminatoio a tre rulli regolabili. I laminatoi di questo tipo comprendono infatti solitamente cinque o più gabbie.

I controlli retroazionati della posizione dei rulli nel laminatoio principale, basata sullo spessore del tubo, e nei laminatoi calibratori, basata sulla temperatura e sul diametro del tubo, sono descritti nella domanda di brevetto IT MI2009A001085 depositata dalla medesima richiedente il 19 giugno 2009.

Il laminatoio estrattore-riduttore a rulli fissi il cui scopo à ̈ estrarre il tubo semilavorato dal mandrino e ridurre il diametro del tubo semilavorato fino ad un valore predeterminato prossimo a quello desiderato per il tubo finito. In accordo con una forma di realizzazione dell’impianto, il laminatoio estrattore-riduttore può essere sostituito da una combinazione di macchinari che nel complesso sono adatti a svolgere una funzione analoga. Ad esempio il laminatoio estrattore-riduttore può essere sostituito dalla combinazione di un laminatoio estrattore, specificamente destinato ad estrarre il tubo dal mandrino, con un laminatoio riduttore, adatto a definire il diametro del tubo semilavorato fino ad un valore predeterminato.

La rullatrice, o reeler, comprende una coppia di rulli contrapposti che deformano la parete del tubo laminandone l’esterno e l’interno.

L’invenzione riguarda inoltre un metodo per la laminazione di tubi senza saldatura. Il metodo secondo l’invenzione comprende le seguenti fasi.

- Riscaldare una billetta prodotta da colata continua.

- Perforare longitudinalmente la billetta riscaldata così da ottenere un semilavorato forato.

- Laminare il semilavorato forato in un laminatoio principale così da ottenere un tubo semilavorato; il laminatoio principale à ̈ del tipo continuo, a mandrino trattenuto, comprendete gabbie a tre o più rulli regolabili.

- Estrarre il tubo semilavorato dal mandrino.

- Definire il diametro del tubo semilavorato fino ad un valore predeterminato.

- Misurare lo spessore della parete del tubo semilavorato.

- Regolare la posizione radiale dei rulli del laminatoio principale sulla base della misura dello spessore di parete del tubo semilavorato.

- Espandere il diametro del tubo semilavorato in un espansore, fino ad un valore predeterminato prossimo a quello del tubo finito.

- Rullare la parete del tubo semilavorato così da uniformarne lo spessore e migliorarne la finitura superficiale.

- Misurare la temperatura del tubo semilavorato.

- Definire il diametro del tubo finito in un primo laminatoio calibratore del tipo a rulli regolabili.

- Misurare il diametro del tubo in uscita.

- Regolare la posizione radiale dei rulli del primo laminatoio calibratore sulla base della misura della temperatura del tubo in entrata nel primo laminatoio calibratore e sulla base della misura del diametro del tubo in uscita dal primo laminatoio calibratore.

- Raffreddare il tubo finito.

In accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, il metodo comprende inoltre, dopo la fase di regolare la posizione radiale dei rulli del laminatoio principale, la fase di scaldare il tubo semilavorato fino ad una temperatura adatta alle lavorazioni per deformazione plastica a caldo.

In accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, il metodo comprende inoltre, dopo la fase di rullare la parete del tubo semilavorato, la fase di scaldare il tubo semilavorato fino ad una temperatura adatta alle lavorazioni per deformazione plastica a caldo.

Le fasi accessorie di riscaldare i tubi semilavorati possono rendersi necessarie nel caso in cui durante le lavorazioni i tubi si raffreddino eccessivamente per poter garantire una buona lavorabilità. Tale evenienza à ̈ probabile, ad esempio, nel caso di tubi con pareti di piccolo spessore.

Come descritto sopra, l’impianto e il metodo secondo l’invenzione prevedono l’uso di billette ottenute da colata continua. Tali billette hanno, rispetto ai lingotti tradizionalmente usati per la produzione di tubi di grande diametro, alcuni notevoli vantaggi. Innanzitutto l’acciaio in billetta ha una qualità più omogenea, più controllata e, in generale, migliore. Inoltre il costo delle billette à ̈ di un 30% circa inferiore al costo dei lingotti.

Un grande vantaggio, reso possibile dall’impianto e dal metodo secondo l’invenzione, riguarda la netta riduzione dei costi di produzione. Come detto nell’introduzione, la tecnica nota prevedeva di alimentare l’espansore con tubi finiti, disponibili a magazzino. Nella configurazione dell’impianto secondo l’invenzione invece, l’espansore segue direttamente il laminatoio estrattore-riduttore. Si evita così la fase di raffreddamento precedente lo stoccaggio in magazzino necessaria per i tubi per alimentare l’espansore nella tecnica nota. In questo modo il tubo semilavorato arriva all’espansore già caldo, e può richiedere al massimo un piccolo innalzamento della temperatura che richiede poca energia termica e poco tempo. Senza la necessità di permanere nel forno per il lungo riscaldamento dalla temperatura ambiente alla temperatura di lavorazione, si evita anche il problema della formazione di ossidi all’interno del tubo. Inoltre la lavorazione al perforatore determina un sensibile aumento della temperatura interna del tubo, dovuto agli attriti e alla liberazione dell’energia di rottura del materiale sotto forma di calore. In questo modo si ottengono due sensibili vantaggi: il materiale interno al tubo rimane esposto all’atmosfera per un tempo minimo e la temperatura interna del tubo, la più difficile da innalzare in forno, à ̈ addirittura maggiore di quella esterna. Alla sensibile riduzione dell’energia e del tempo di lavorazione, occorre inoltre aggiungere il minor costo della billetta rispetto al lingotto, di cui si à ̈ già detto sopra.

Una ulteriore riduzione dei costi deriva dalla totale eliminazione del magazzino intermedio che implica un notevole risparmio di investimento, di spazio, di costi operativi e di manutenzione.

Rispetto alla tecnica nota, l’impianto e il metodo secondo l’invenzione consentono inoltre di ottenere sensibili vantaggi in termini di qualità del tubo finito. Della miglior qualità dell’acciaio da billetta rispetto al lingotto si à ̈ già detto sopra. Inoltre la ridottissima formazione di ossidi ottenuta mediante la lavorazione diretta all’espansore, determina una lavorabilità nettamente migliore del materiale e quindi una miglior qualità finale. Infine, eliminando la laminazione a passo del pellegrino si ottiene una miglior qualità superficiale del tubo semilavorato e, quindi, del tubo finito. In termini di sicurezza ambientale e degli operatori, la ridottissima formazione di ossidi riduce al minimo il problema della loro rimozione e del conseguente impiego di soluzione salina.

Infine, l’impianto secondo l’invenzione à ̈ caratterizzato anche da una certa flessibilità. Infatti tale impianto non consente solo la produzione dei tubi di grande diametro, diametro cioà ̈ compreso tra 18†e 28†, ai quali à ̈ dedicata la linea produttiva principale. L’impianto secondo l’invenzione consente anche, sfruttando la seconda linea produttiva, la produzione di tubi di medio diametro, compreso cioà ̈ tra 10 3⁄4†e 20†. La produzione di tubi di medio diametro nell’impianto secondo l’invenzione à ̈ estremamente competitiva in termini di qualità del tubo finito e consente di aumentare la produttività complessiva dell’impianto. I tubi di grande diametro rappresentano infatti una quota relativamente piccola del mercato e affiancare la produzione di tubi di medio diametro può velocizzare sensibilmente l’ammortamento dell’intero impianto e il ritorno del relativo investimento.

Come risulterà chiaro alla persona esperta, l’impianto e il metodo secondo l’invenzione superano almeno parzialmente gli inconvenienti individuati con riferimento alla tecnica nota.

Alle forme di realizzazione dell’impianto e del metodo per la produzione di tubi senza saldatura di grande diametro secondo l’invenzione, la persona esperta potrà, al fine di soddisfare specifiche esigenze, apportare modifiche e/o sostituzioni di elementi descritti con elementi equivalenti, senza per questo uscire dall’ambito delle rivendicazioni allegate.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto per la laminazione di tubi senza saldatura, comprendente: - un forno adatto a riscaldare billette prodotte da colata continua; - un perforatore adatto a perforare longitudinalmente le billette; - un laminatoio principale continuo del tipo comprendete gabbie a tre o più rulli, in cui la posizione radiale dei rulli à ̈ regolabile, per la laminazione su mandrino trattenuto di un tubo semilavorato; - un laminatoio estrattore-riduttore a rulli fissi posizionato a valle del laminatoio principale e in linea con esso, il laminatoio estrattore-riduttore essendo adatto ad estrarre il tubo semilavorato dal mandrino e a definire il diametro del tubo semilavorato fino ad un valore predeterminato; - mezzi di misurazione dello spessore della parete del tubo semilavorato; il laminatoio principale essendo adatto a regolare la posizione radiale dei rulli sulla base della misura dello spessore di parete del tubo in uscita dal laminatoio estrattore-riduttore; - un primo forno intermedio adatto a scaldare il tubo semilavorato fino ad una temperatura adatta alle lavorazioni per deformazione plastica a caldo; - un espansore adatto ad espandere il diametro del tubo semilavorato fino ad un valore predeterminato prossimo a quello del tubo finito; - una rullatrice adatta ad uniformare lo spessore della parete e a migliorare la finitura superficiale dell’interno del tubo semilavorato; - un secondo forno intermedio adatto a scaldare il tubo semilavorato fino ad una temperatura adatta alle lavorazioni per deformazione plastica a caldo; - un primo laminatoio calibratore adatto a definire il diametro del tubo finito, in cui il primo laminatoio calibratore: - à ̈ del tipo in cui la posizione radiale dei rulli à ̈ regolabile; - à ̈ posizionato a valle del secondo forno intermedio per tubi; - comprende mezzi di misurazione della temperatura del tubo in entrata e mezzi di misurazione del diametro del tubo in uscita; ed - à ̈ adatto a regolare la posizione radiale dei rulli sulla base della misura della temperatura del tubo in entrata nel primo laminatoio calibratore e sulla base della misura del diametro del tubo in uscita dal primo laminatoio calibratore; e - un letto di raffreddamento; in cui l’impianto comprende inoltre, a valle del laminatoio estrattoreriduttore, una biforcazione che genera una seconda linea produttiva che si diparte dalla linea produttiva principale, detta seconda linea produttiva comprendendo: - un secondo laminatoio calibratore del tipo in cui la posizione radiale dei rulli à ̈ regolabile, in cui il secondo laminatoio calibratore: - à ̈ posizionato a valle del laminatoio estrattore-riduttore e fuori linea rispetto ad esso; - comprende mezzi di misurazione della temperatura del tubo in entrata e mezzi di misurazione del diametro del tubo in uscita; ed - à ̈ adatto a regolare la posizione radiale dei rulli sulla base della misura della temperatura del tubo in entrata nel secondo laminatoio calibratore e sulla base della misura del diametro del tubo in uscita dal secondo laminatoio calibratore; e - un letto di raffreddamento.
2. 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, in cui il laminatoio principale comprende quattro successive gabbie di laminazione.
3. 3. Impianto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il primo laminatoio calibratore à ̈ adatto alla laminazione di tubi di diametro compreso tra 457,2 mm e 711,2 mm (tra 18†e 28†).
4. 4. Impianto secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui il secondo laminatoio calibratore à ̈ adatto alla laminazione di tubi di diametro compreso tra 273,05 mm e 508 mm (tra 10 3⁄4†e 20†).
5. 5. Impianto secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui l’espansore (10) comprende una coppia di dischi conici (12) rotanti attorno a rispettivi assi, e una punta conica (14) connessa ad un’asta (16).
6. 6. Metodo per la laminazione di tubi senza saldatura, comprendente le fasi di: - riscaldare una billetta prodotta da colata continua; - perforare longitudinalmente la billetta riscaldata così da ottenere un semilavorato forato; - laminare il semilavorato forato in un laminatoio principale così da ottenere un tubo semilavorato, il laminatoio principale essendo del tipo continuo, a mandrino trattenuto, comprendete gabbie a tre o più rulli regolabili; - estrarre il tubo semilavorato dal mandrino; - definire il diametro del tubo semilavorato fino ad un valore predeterminato; - misurare lo spessore della parete del tubo semilavorato; - regolare la posizione radiale dei rulli del laminatoio principale sulla base della misura dello spessore di parete del tubo semilavorato; - espandere il diametro del tubo semilavorato in un espansore, fino ad un valore predeterminato prossimo a quello del tubo finito; - rullare la parete del tubo semilavorato così da uniformarne lo spessore e migliorarne la finitura superficiale; - misurare la temperatura del tubo semilavorato; - definire il diametro del tubo finito in un primo laminatoio calibratore del tipo a rulli regolabili; - misurare il diametro del tubo in uscita; - regolare la posizione radiale dei rulli del primo laminatoio calibratore sulla base della misura della temperatura del tubo in entrata nel primo laminatoio calibratore e sulla base della misura del diametro del tubo in uscita dal primo laminatoio calibratore; e - raffreddare il tubo finito.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione precedente, comprendente inoltre, dopo la fase di regolare la posizione radiale dei rulli del laminatoio principale, la fase di scaldare il tubo semilavorato fino ad una temperatura adatta alle lavorazioni per deformazione plastica a caldo.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 6 o 7, comprendente inoltre, dopo la fase di rullare la parete del tubo semilavorato, la fase di scaldare il tubo semilavorato fino ad una temperatura adatta alle lavorazioni per deformazione plastica a caldo.
9. 9. Metodo secondo una qualsiasi rivendicazione da 6 a 8, in cui la fase di espandere il diametro del tubo semilavorato (20) comprende le fasi di: - predisporre un espansore (10) comprendente una coppia di dischi conici (12) e una punta conica (14) connessa ad un’asta (16); - mettere in rotazione i dischi conici (12) attorno a rispettivi assi; - mettere in rotazione il tubo semilavorato (20) attorno al proprio asse; - spingere il tubo semilavorato (20) contro la punta conica (14).