ITUD20000032A1 - Procedimento di controllo assialita' per bramme uscenti da colata continua e relativo dispositivo - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"PROCEDIMENTO DI CONTROLLO ASSIALITA ' PER BRAMME USCENTI DA COLATA CONTINUA E RELATIVO DISPOSITIVO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forma oggetto del presente trovato un procedimento di controllo assialità per dramme uscenti da colata continua, ed il relativo dispositivo, utilizzati negli impianti di laminazione con treno di laminazione posto in linea alla colata continua per ovviare ai problemi di disassialità della bramma uscente dalla colata rispetto all’asse delle prime gabbie di laminazione.

Il trovato si applica sia nei casi in cui la bramma venga tagliata a misura in spezzoni sia nel caso in cui la bramma venga lavorata senza interruzione tra la colata ed il treno.

In particolare, il trovato si applica negli impianti convenzionali per dramme sottili, negli impianti per dramme lunghe da circa 20 m a circa 60 m, e negli impianti del tipo semiendless con bramme lunghe fino a 300 m.

STATO DELLA TECNICA

Uno dei problemi lamentati dagli operatori degli impianti di laminazione è quello relativo al controllo della assialità della dramma rispetto all'asse delle prime gabbie di laminazione poste a valle del forno di riscaldo.

E' noto infatti che la bramma uscente dalla colata continua, poiché soggetta alle fasi di estrazione, prelaminazione e raddrizzatura, raramente mantiene un corretto allineamento rispetto all'asse di avanzamento, ciò creando problemi nell'imbocco delle gabbie di laminazione e nelle fasi di laminazione. Inoltre la bramma, transitando all'interno dei forni a tunnel, di riscaldo o di mantenimento, può subire spostamenti laterali che la disallineano.

Se la bramma si presenta disallineata rispetto all'asse della prima gabbia la laminazione diventa difficoltosa, in particolare nel caso di laminazione di spessori sottili.

Infatti, per compensare detto disassamento dopo l'ingresso nella gabbia e fare in modo che la bramma imbocchi correttamente la gabbia a valle, è necessario intervenire sul livellamento della prima gabbia, con effetti negativi sulla simmetria del profilo di sezione trasversale della bramma stessa.

Se per spessori elevati del prodotto, ad esempio sopra 2 mm, ciò non crea grossi problemi, nel caso di spessori sottili sorgono grossi problemi di guida nastro nel laminatoio, anche se limitata, in quanto il recupero della differenza di spessore tra un lato e l'altro genera allungamenti differenziati sui due lati, e quindi la curvatura del nastro sul piano orizzontale.

La laminazione risulta inoltre di difficile gestione, se non impossibile, per spessori di circa 0,6÷0 ,8 mm.

Per tentare di risolvere almeno in parte questi problemi le soluzioni note prevedono vari mezzi per ottenere il progressivo centraggio assiale tra bramma e asse di laminazione, i quali mezzi generalmente agiscono all'interno od a valle del forno a tunnel.

Tuttavia, può accadere che la bramma entrante nel forno abbia già un disallineamento così accentuato da poter anche essere soggetta ad uno slittamento progressivo verso i lati e le pareti del forno, con possibili gravi danni per il forno stesso ed ovviamente anche per la bramma e per l 'intero processo di colata.

Per risolvere questo inconveniente che provoca gravi problemi operativi, tecnologici e qualitativi nella laminazione di prodotti piani, in particolare prodotti piani sottili, la proponente ha studiato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rispettive rivendicazioni principali.

Le rivendicazioni secondarie espongono altre caratteristiche dell'idea di soluzione principale. Lo scopo del trovato è quello di ottenere il centraggio e l'allineamento assiale di una bramma uscente dalla macchina di colata continua affinchè essa si presenti all'imbocco delle prime gabbie, siano esse di sbozzatura, prefinitura o finitura, perfettamente allineata all'asse di dette gabbie. Altro scopo è quello di ottenere tale allineamento già a monte del forno a tunnel allo scopo di evitare rischi di spostamenti laterali progressivi che possono provocare strisciamenti od urti della bramma avanzante contro le pareti del forno .

Ulteriore scopo è ottenere tale allineamento con una soluzione semplice, applicabile anche su impianti preesistenti senza modifiche sostanziali alla configurazione dell'impianto, e che garantisca un risultato efficace sostanzialmente per ogni condizione di laminazione e per ogni tipo di prodotto in lavorazione.

Il trovato prevede di rilevare un eventuale disallineamento tra asse della bramma ed asse di laminazione in almeno un punto, vantaggiosamente due o più, disposto a monte del forno e/o all'interno del forno stesso.

Tale segnale di disallineamento viene inviato ad un gruppo di comando e controllo che, in funzione della posizione della testa della bramma all'interno del forno ed in base all'entità di detto disallineamento, comanda l'azionamento controllato e differenziato di almeno parte delle coppie di rulli estrattori del gruppo di estrazione e raddrizzatura posto a valle della macchina di colata.

Più in particolare, almeno una coppia di detti rulli estrattori viene comandata per concretizzare uno schiacciamento differenziato fra un lato e l'altro della bramma allo scopo di annullare progressivamente tale disallineamento.

La rilevazione del disallineamento può avvenire periodicamente, ed in questo caso anche l'intervento di correzione eseguito dalle coppie di rulli estrattori sarà periodico.

Nella soluzione preferenziale del trovato, la rilevazione del disallineamento è continua, e l'azionamento delle coppie di rulli estrattori, in termini di schiacciamento differenziato, viene modulato in continuo in base ai valori di disallineamento che pervengono continuamente al gruppo di comando e controllo.

La regolazione del disallineamento eseguita tramite schiacciamento differenziato dei rulli estrattori può essere associata ad altri metodi di allineamento, ad esempio eseguiti all'interno del forno od a valle di esso, nel caso in cui tale correzione eseguita a monte del forno non risulti sufficiente e tale da garantire il preciso allineamento della bramma all'asse di laminazione.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato saranno chiare dalla lettura della descrizione di alcune soluzioni preferenziali, fatta con riferimento alle tavole allegate, in cui abbiamo che :

- la fig. 1 illustra schematicamente, in vista laterale, una linea di laminazione direttamente collegata alla colata continua a cui si applica il trovato;

- la fig. 2 illustra schematicamente, con vista dall'alto, un tratto della linea di fig. 1; - la fig 3 illustra un particolare del tratto di fig. 2;

- la fig. 4 illustra una applicazione del trovato.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La linea di laminazione 10 schematicamente illustrata in fig. 1 comprende un treno di laminazione 19 disposto in linea ad una colata continua 11 presentante una lingottiera 13 ed un gruppo di estrazione e raddrizzatura 12 comprendente tona pluralità di coppie di rulli 25.

A valle del gruppo 12 è presente una cesoia di taglio a misura 14 ed un forno di riscaldo e/o mantenimento 15 che alimenta le bramine 24 in temperatura ad un treno di laminazione 16, nel caso di specie a due gabbie 17, che può essere a seconda dei casi di sbozzatura o prefinitura.

Tra il treno 16 ed il finitore 19 è presente, nel caso di specie, un sistema di equalizzazione e ripristino temperatura 18 mentre a valle del treno finitore 19 è presente un gruppo di avvolgimento 21 dei nastri prodotti.

Nel caso di specie, tra il forno di riscaldo 15 ed il treno 16 sono presenti convenzionali sistemi a guide laterali 20, un gruppo di scagliatura 22 ed un gruppo di rifinitura bordi 23.

Secondo il trovato, a monte del forno 15 sono presenti mezzi 26 per rilevare la posizione assiale della bramma 24 avanzante, ed in particolare per rilevare l'entità dello scostamento Δ tra l'asse di laminazione 27 e l'asse 28 della bramma 24.

Tale scostamento, come si vede in fig. 2, può aumentare progressivamente all'interno del forno 15 e determinare uno scorrimento laterale (indicato con la freccia 29) che può portare la bramma 24 a strisciare od urtare le pareti del forno 15 stesso, con ovvi e gravi danneggiamenti del forno e della bramma, e con il rischio di interruzione del processo di colata.

Detti mezzi 26, che nel caso di specie comprendono due gruppi rilevatori, rispettivamente 31a e 31b, atti a rilevare in due punti distinti la posizione assiale della bramma 24 a monte del forno 15, inviano tale segnale ad un gruppo di elaborazione 30.

Tali rilevatori, potrebbero, in una soluzione del trovato, essere posti anche all'interno del forno 15 o subito all'uscita di esso.

Il gruppo di elaborazione 30 è atto ad acquisire in continuo il segnale di posizione della bramma 24 ed a calcolare la posizione esatta, in termini di distanza e di scostamento Δ del suo asse 28 rispetto all'asse di laminazione 27, della testa della bramma 24 all’interno del forno 15.

In base a tale calcolo, detto gruppo di elaborazione 30 è atto a condizionare l'azionamento di almeno parte delle coppie di rulli 25 del gruppo di estrazione e raddrizzatura 12 allo scopo di realizzare uno schiacciamento differenziato nel senso della larghezza, tra un lato e l'altro della bramma 24, per eliminare almeno in parte detto disallineamento .

Più precisamente, come illustrato in fig. 4, il gruppo di elaborazione 30 comanda l'azionamento di attuatori 32 atti ad inclinare un relativo rullo 25 rispetto alla posizione nominale del proprio asse 33, normalmente sostanzialmente orizzontale, per realizzare uno schiacciamento differenziato sui lati della bramma 24.

Tale correzione della posizione reciproca dei rulli 25 può anche avvenire a partire da una situazione in cui i rulli stessi, nella loro posizione nominale, non sono paralleli, ad esempio a causa di dilatazioni termiche o di altri fattori al di fuori del controllo del sistema.

Il sistema di controllo rileva in questo caso una situazione di non assialità, e la corregge progressivamente schiacciando di più o di meno su un lato dei rulli 25 del gruppo di estrazione 12.

Tale azione di schiacciamento differenziato può interessare una, alcune, o tutte le coppie di rulli 25 del gruppo 12 in funzione dell'entità dello scostamento Δ rilevato; tale azione di schiacciamento può essere inoltre modulata in continuo sulla base delle rilevazioni continue dei mezzi 26 e sui calcoli e le elaborazioni eseguite dal gruppo 30.

Poiché tale schiacciamento differenziato viene eseguito sul prodotto uscente dalla lingottiera 13, le differenze di spessore determinate sulla larghezza della bramma 24 non creano problemi e possono essere recuperate durante le prime fasi di laminazione di sbozzatura o pre-finitura, quando gli scorrimenti laterali del materiale non sono vincolati dai cilindri.

In questo modo, la bramma 24 entrante nel forno 15 si presenta sostanzialmente allineata all'asse 27 di laminazione, e vengono evitati i rischi di slittamento progressivo verso le pareti del forno. Nel caso in cui lo scostamento Δ risultasse troppo elevato e non correggibile mediante la sola azione di schiacciamento differenziato, tale azione può essere combinata con altri sistemi di allineamento che agiscono all'interno od a valle del forno.

Pur avendo descritto alcune soluzioni preferenziali del trovato, è ovvio per un esperto del settore individuare modifiche e varianti realizzative che rientrano tutte nell'ambito di protezione come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Procedimento di controllo assialità per bramme uscenti da colata continua applicato in impianti di laminazione comprendenti almeno una macchina di colata (11), un gruppo di estrazione a raddrizzatura (12) a coppie di rulli (25), un forno di riscaldo e/o mantenimento (15) ed un treno di sbozzatura e prefinitura (16) o finitura (19) comprendente almeno una gabbia di laminazione (17), detto procedimento servendo per allineare sostanzialmente l'asse (28) di una bramma (24) entrante in detto forno (15) all'asse (27) della prima gabbia di laminazione (17), caratterizzato dal fatto che prevede una prima fase di controllo della posizione assiale della bramma (24) eseguita in almeno una posizione a monte, o all'interno, di detto forno (15) per rilevare un eventuale scostamento (Δ) dell'asse (28) della bramma (24) rispetto a detto asse di laminazione (27), ed una seconda fase di azionamento controllato di almeno una coppia di rulli (25) di detto gruppo di estrazione e raddrizzatura (12) per eseguire uno schiacciamento differenziato nel senso della larghezza della bramma (24) per eliminare almeno in parte detto scostamento (Δ). 2 - Procedimento come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal £atto che detta fase di controllo della posizione assiale della bramma (24 ) viene eseguita in almeno due posizioni distinte a monte od all ' interno del forno ( 15) . 3 - Procedimento come alla rivendicazione 1 o 2 , caratterizzato dal fatto che detta fase di azionamento controllato di almeno una coppia di rulli (25 ) viene modulata in continuo in funzione del controllo continuo della posizione assiale della bramma (24) . 4 - Procedimento come ad una o l’altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di controllo della posizione assiale della bramma (24) prevede il calcolo della posizione esatta, in termini di distanza e di scostamento (Δ), della testa della bramma (24) all'interno del forno (15). 5 - Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di schiacciamento differenziato della bramma (24) eseguita da almeno una coppia di rulli (25) del gruppo di estrazione e raddrizzatura (12) è associata ad almeno una procedura di allineamento eseguita all ' interno del forno ( 15) od a valle di esso . 6 - Dispositivo di controllo assialità per bramme uscenti da una colata continua applicato in impianti di laminazione comprendenti almeno una macchina di colata (11), un treno di estrazione e raddrizzatura (12) a coppie di rulli (25), un forno di riscaldo e/o mantenimento (15) ed un treno di sbozzatura, prefinitura (16) o finitura (19), caratterizzato dal fatto che comprende mezzi (26, 31a, 31b) per rilevare la posizione assiale della bramma (24) disposti in almeno una posizione a monte od all'interno di detto forno (15) ed un gruppo di elaborazione (30) atto a ricevere da detti mezzi (26, 31a, 31b) il segnale relativo alla posizione assiale della bramma (24) ed a condizionare l'azionamento di almeno una di dette coppie di rulli (25) del gruppo di estrazione e raddrizzatura (12) per ottenere uno schiacciamento differenziato della bramma (24) nel senso della larghezza allo scopo di eliminare almeno parzialmente un eventuale scostamento (Δ) dell'asse (28) della bramma (24) rispetto all'asse di laminazione (27). 7 - Dispositivo come alla rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che comprende almeno due mezzi di rilevazione (31a, 31b) disposti in due posizioni distinte a monte od all'interno di detto forno (15). 8 - Dispositivo come alla rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto gruppo di elaborazione (30) è atto ad agire su attuatori (32) idonei ad inclinare un relativo rullo (25) di almeno una di dette coppie di rulli (25) rispetto alla sua posizione nominale sostanzialmente orizzontale per realizzare uno schiacciamento differenziato sui lati di detta bramma (24) . 9 - Dispositivo come alla rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto gruppo di elaborazione (30) è atto ad agire su attuatori (32) idonei ad agire su un relativo rullo (25) nel caso in cui si riscontri una situazione di non parallelismo fra i rulli (25) di una coppia, causata da dilatazioni termiche o da altri fattori. 10 - Dispositivo come alla rivendicazione 6, caratterizzato dal tatto che detti mezzi rilevatori (31a, 31b) sono atti a rilevare in continuo la posizione assiale di detta bramma (24) e detto gruppo di elaborazione (30) è atto a condizionare in continuo l'azionamento di dette coppie di rulli (25) per eliminare almeno parzialmente detto scostamento assiale (Δ). 11 - Procedimento di controllo assialità per bramme uscenti da colata continua e relativo dispositivo sostanzialmente come descritti ed illustrati negli annessi disegni.