ITUD20100124A1 - Procedimento ed impianto di colata e laminazione per realizzare prodotti laminati metallici lunghi - Google Patents

Procedimento ed impianto di colata e laminazione per realizzare prodotti laminati metallici lunghi Download PDF

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ITUD20100124A1
ITUD20100124A1 IT000124A ITUD20100124A ITUD20100124A1 IT UD20100124 A1 ITUD20100124 A1 IT UD20100124A1 IT 000124 A IT000124 A IT 000124A IT UD20100124 A ITUD20100124 A IT UD20100124A IT UD20100124 A1 ITUD20100124 A1 IT UD20100124A1
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Gianpietro Benedetti
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Description

"PROCEDIMENTO E IMPIANTO DI COLATA E LAMINAZIONE PER REALIZZARE PRODOTTI LAMINATI METALLICI LUNGHI"
CAMPO DI APPLICAZIONE
II presente trovato si riferisce ad un procedimento e ad un impianto, o linea, di colata e laminazione in linea, per la realizzazione di prodotti laminati metallici lunghi quali barre, vergella, travi, rotaie o profili in genere, partendo da un materiale colato in continuo in endelss o in semi-endless.
STATO DELLA TECNICA
Gli impianti noti nello stato dell’arte per la produzione di prodotti laminati lunghi prevedono una macchina di colata ed un treno di laminazione, il quale à ̈ disposto in linea ed a valle della macchina di colata. È anche noto che, nelle soluzioni in cui coincidono l’asse di colata definito dalla macchina di colata e l’asse di laminazione definito dal treno di laminazione, rimpianto può essere configurato ed utilizzato in modalità endless (cioà ̈ in continuo), ovvero in modalità semiendless (cioà ̈ a partire da segmenti del prodotto colato tagliati a misura).
In queste soluzioni operative, in caso di fermata del treno di laminazione, sia essa accidentale, ad esempio dovuta a incagli, o programmata, ad esempio per cambio canale o cambio produzione, si ha la necessità di arrestare il processo di laminazione che comporta anche l’interruzione della macchina di colata; inoltre, in caso di fermata accidentale del laminatoio, si rende necessaria la rottamatura sia di almeno parte del materiale intermedio fra la colata ed il punto di arresto, sia del materiale in processo dalla paniera al treno di laminazione.
Di conseguenza, una fermata del treno di laminazione comporta una riduzione della produttività e del fattore di utilizzo dell’impianto, un aumento dei costi di gestione e sono la causa principale di un aumento dell’energia richiesta.
Uno scopo del presente trovato à ̈ pertanto quello di realizzare un processo di colata e laminazione in linea, in endless o in semiendless, e mettere a punto un relativo impianto di produzione che permetta di gestire le fermate del treno di laminazione, sostanzialmente senza interrompere la colata e quindi senza perdita di produzione e senza penalizzare l’acciaieria a monte.
Altro scopo del trovato à ̈ quello di ridurre al minimo o eliminare gli scarti di materiale nelle situazioni di emergenza o durante le fermate programmate e comunque di recuperare completamente il prodotto che in tali situazioni viene temporaneamente accumulato in un punto intermedio lungo la linea di produzione
Un ulteriore scopo del trovato à ̈ quello di sfruttare al massimo l’entalpia posseduta dall’acciaio lìquido di partenza lungo tutta la linea di produzione al fine di ottenere un notevole risparmio energetico e una riduzione dei costi di esercizio rispetto ai processi convenzionali.
Ulteriori scopi del trovato sono:
- garantire un’elevata resa (o yield), pari al rapporto fra peso di prodotto finito e peso di acciaio liquido per produrre una tonnellata,
- ottenere una maggiore stabilità del treno di laminazione e una migliore qualità dimensionale del prodotto finito,
- garantire la possibilità di cambi di produzione in dimensione e tipologia senza fermare la colata continua, ottenendo un elevato fattore di utilizzo delTimpianto. Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere tutti questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.
ESPOSIZIONE DEL TROVATO
11 presente trovato à ̈ espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le relative rivendicazioni dipendenti illustrano varianti all’idea di soluzione base.
Un impianto di colata e laminazione per la produzione di prodotti lunghi secondo il presente trovato comprende una singola macchina di colata continua ed un treno di laminazione disposto a valle ed in linea alla macchina di colata. Per disposto in linea si intende che un ipotetico asse di colata della macchina di colata à ̈ sostanzialmente coincidente e parallelo con un ipotetico asse di laminazione delle billette, per cui questa configurazione à ̈ particolarmente idonea a realizzare un processo di tipo endless; in ogni caso à ̈ sempre possibile realizzare anche un processo di tipo semi-endless.
In forme realizzative, la macchina di colata à ̈ dotata di un cristallizzatore idoneo a colare acciaio liquido ad alta velocità ed alta produttività (ad esempio, e solo indicativamente, da 35 fino a 200 ton/h). Per colata ad alta velocità si intende che la macchina di colata continua può colare prodotti, in relazione allo spessore, ad una velocità variabile da circa 3 a circa 9 m/min.
Vantaggiosamente, il cristallizzatore produce una sezione sostanzialmente quadrangolare, nel seguito definita in generale billetta.
Nella descrizione e nelle rivendicazioni, con il termine billetta si intenderà un prodotto di sezione quadrata oppure un prodotto di sezione sostanzialmente rettangolare, o comunque di forma allargata, in cui il rapporto fra lato lungo e lato corto à ̈ compreso tra 1,02 e 4, cioà ̈ tra appena superiore alla sezione quadrata fino ad una sezione rettangolare in cui il lato lungo à ̈ fino a 4 volte il lato corto.
Nel presente trovato la sezione del prodotto colato non à ̈ limitata a quella quadrangolare con lati diritti e a due a due paralleli, ma comprende anche sezioni con almeno un lato curvo, concavo o convesso, vantaggiosamente ma non necessariamente a due a due opposti e speculari, o combinazioni delle suddette geometrie.
Quando il cristallizzatore cola prodotti aventi una sezione rettangolare, si ottiene, a parità di velocità di colata e di spessore (o altezza) della sezione, un maggiore quantitativo in tonnellate di materiale nell’unità di tempo, cioà ̈ un incremento della produttività oraria, per esempio superiore a 120 t/h.
A solo titolo esemplificativo, le billette quadrate che vengono prodotte dalla colata continua secondo il presente trovato hanno dimensioni di circa 130 mm x 130 mm, mentre le sezioni rettangolari hanno dimensioni di circa 160 mm x 280 mm.
In generale, la sezione colata ha una superficie pari a quella di un quadrato equivalente di lato compreso tra 100 e 300 mm.
Quando viene colato un prodotto metallico con sezione sostanzialmente rettangolare viene previsto un gruppo di laminazione aggiuntivo, composto da almeno una gabbia, per riportare il rettangolo a una forma quadra/tonda/ovale idonea per il treno di laminazione. Il gruppo aggiuntivo può essere posto immediatamente a valle della macchina di colata, ovvero immediatamente a monte del treno di laminazione.
La linea di colata e laminazione comprende inoltre, a valle della colata continua, almeno una cesoia per tagliare a misura le billette in segmenti di lunghezza voluta nella modalità semi-endless o in caso di emergenza nella modalità endless. Per lunghezza voluta degli segmenti si intende un valore compreso tra 12 e 80 metri.
Inoltre, la cesoia può eseguire la rottamatura di emergenza del materiale proveniente dalla colata.
Secondo una caratteristica del presente trovato, a valle della macchina di colata, ed in condizione disassata, o sfalsata lateralmente, sia rispetto all’asse di colata, sia rispetto all’asse di laminazione, à ̈ presente un gruppo di mantenimento che comprende una scatola-forno (thermal-box) configurata per fungere da camera di mantenimento in temperatura ed accumulo di billette, particolarmente, ma non esclusivamente, in caso di interruzione temporanea del treno di laminazione, ad esempio per consentire interventi programmati di manutenzione o cambio canale o cambio produzione, oppure per incidenti.
In questo modo, la macchina di colata non deve essere necessariamente arrestata, ma al limite solo rallentata, in quanto il prodotto in uscita da essa viene sequenzialmente tagliato in billette di dimensioni predefinite e viene portato fuori linea, all’ interno della scatola- forno, dove viene sostanzialmente mantenuto a temperatura operativa, svincolandosi così dal treno di laminazione che à ̈ fermo. Le billette accumulate e mantenute in temperatura vengono poi nuovamente alimentate verso il treno di laminazione, una volta ripristinata l’operatività di quest’ultimo. Le billette vengono accumulate/scaricate secondo il criterio LIFO.
Questa soluzione permette di ridurre, se non annullare, le perdite di produzione in caso di interruzione del treno di laminazione, aumentando di molto il fattore di utilizzo e la resa dell’impianto, potendo così ridurre i costi di esercizio, ottenere una maggiore stabilità del treno di laminazione e una migliore qualità dimensionale del prodotto finito, nonché garantire la possibilità di cambi di produzione in dimensione e tipologia senza mai fermare la colata continua.
Grazie alla scatola-forno, anche la resa complessiva risulta migliorata; infatti, in caso di interruzione accidentale del treno di laminazione durante la colata continua: - si evita di rottamare l’acciaio che nel momento dell'incidente nel treno si trova dalla paniera (che scarica l’acciaio liquido nel cristallizzatore) ad inizio treno laminazione, oltre a quello rimanente in siviera che spesso non può essere recuperato;
- nel caso di blocco accidentale del treno di laminazione, la billetta già in presa in una o più gabbie può essere riportata all’interno del forno e lì mantenuta, anche in temperatura, evitando lo spezzonamento e quindi la perdita di materiale.
Le billette entrano nella scatola-forno a una temperatura media di circa 1 100 °C; la temperatura media di uscita dal forno delle billette à ̈ compresa tra circa 900 °C e circa 1100 °C.
La scatola-forno svolge una pura funzione di “camera di mantenimento†in una delle seguenti modalità:
1) la carica entra a 1100 °C e viene mantenuta a 1100 °C (che significa set di temperatura camera forno a 1100 - 1120 °C); non à ̈ necessario prevedere un induttore a valle forno;
2) la carica entra a 1100 °C e viene mantenuta > 900 °C (che significa set di temperatura camera forno a 920 - 950 °C) per poi recuperare tramite un induttore, posto subito a valle, le temperature di laminazione richieste.
Nel caso 2) la scatola-forno ha un consumo di gas limitatamente al necessario per mantenere l'ambiente a temperatura inferiore alla carica che vi entra.
In questo modo il consumo oscillerà dal valore di regime fino quasi a zero.
Quando il forno à ̈ vuoto, il consumo e' quello che serve per stare pronto e caldo al punto giusto.
Quando invece il forno riceve (e restituisce subito) una singola billetta a temperatura maggiore, alla quale si lascia la libertà di perdere temperatura, allora il consumo tenderà a diminuire in funzione di quanto calore la billetta lascerà, relativamente a quanto tempo la singola billetta resterà al suo interno.
Se il forno, invece, accumula una pluralità di billette, allora il consumo tenderà a smorzarsi a zero poiché in quel transitorio, il forno viene riempito con una massa di acciaio più calda dello sfornamento.
Vantaggiosamente, la capacità di accumulo o buffer-time della scatola-forno à ̈ tale da contenere un numero di billette, in peso, pari a una siviera d'acciaio di 70 ton. Come detto, in soluzioni realizzative, non vincolanti nell’ambito del trovato, all’uscita del gruppo di mantenimento, o comunque a valle di esso, può essere presente almeno un forno induttore che ha la funzione di portare la temperatura delle billette a valori idonei per la laminazione, almeno nel caso in cui la temperatura di uscita dal forno à ̈ di circa 1050 °C o più bassa.
Il forno induttore può essere presente, o anche presente, in posizione intermedia tra le gabbie del treno di laminazione, e con la sua azione permette una maggiore uniformità di riscaldamento delle billette, in particolare per riscaldare gli spigoli, evitando così la formazione di cricche in queste zone durante la laminazione.
In una soluzione preferita del trovato, il gruppo di mantenimento comprende, inoltre una via a rulli di collegamento fra la macchina di colata ed il treno di laminazione, la quale via a rulli à ̈ posta all'esterno della scatola-forno, per alimentare le billette verso tale scatola- forno stessa, ovvero evacuarle da quest’ ultima.
Secondo un’altra forma di realizzazione, la scatola-forno comprende sostanzialmente almeno una porta frontale di infomamento/sfomamento per realizzare la chiusura della scatola-forno stessa, una carcassa forno refrattari ata, un apparato di combustione con bruciatori superiori ed estrazione fumi dal basso fino ad un camino a tiraggio forzato, ed una pluralità di longheroni fissi in fusione per il sostegno della carica accumulata all'intemo della scatola-forno.
Secondo un’altra forma di realizzazione, l’impianto comprende una o più teste di spinta predisposte per alimentare le billette nella scatola-forno, nonché per eseguire il successivo prelevamento delle stesse e ri-deposito sulla via a rulli.
Vantaggiosamente, sono previste anche una o più teste di "contro spinta", per svuotare la scatola-forno dall’intemo.
Secondo una forma di realizzazione, la linea di laminazione comprende una o più cesoie disposte immediatamente a monte del treno di laminazione, o anche in posizione intermedia tra le gabbie del treno di laminazione, in modo da poter tagliare il prodotto colato anche in fase di laminazione, ed alimentarlo verso il gruppo di mantenimento, nelle condizioni di interruzione accidentale della laminazione.
Secondo un’altra forma di realizzazione, la linea di laminazione comprende uno o più, vantaggiosamente tre, cannelli di ossitaglio, eventualmente carrellati, disposti tra la cesoia di taglio a misura a valle della colata e la cesoia di spuntatura a monte del treno di laminazione, e predisposti per tagliare il prodotto colato nel tratto compreso tra dette cesoie in segmenti da alimentare alla scatola-forno, nelle condizioni di interruzione accidentale della laminazione.
Rientra nel presente trovato anche un processo di laminazione per la produzione di prodotti lunghi comprendente una fase di colata in continuo di billette, ed una fase di laminazione in linea, successiva alla fase di colata in continuo, per la produzione di prodotti laminati lunghi.
Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, in condizioni di interruzione della fase di laminazione, à ̈ prevista una fase di accumulo e mantenimento in temperatura, la quale prevede di accumulare una pluralità di billette tagliate a misura, in una posizione sfalsata dagli assi di colata e laminazione, all’intemo di una scatola-forno in una condizione di mantenimento in temperatura, per un tempo correlato all’intervento di ripristino della fase di laminazione, per permettere la continuità della fase di colata continua.
Il processo prevede così di definire un polmone di accumulo tra colata e laminazione con tempo di residenza pari al tempo di intervento per il ripristino della fase di laminazione.
ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI
Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:
- le figg. 1-3 rappresentano tre possibili lay-out di un impianto di laminazione secondo il presente trovato;
- la fig. 4 rappresenta un particolare ingrandito di uno dei lay-out delle figg. 1-3;
- la fig. 5 rappresenta una sezione lungo la linea V-V di fig. 4;
- la fig. 6 rappresenta una prima possibile variante di fig. 5;
- la fig. 7 rappresenta una seconda possibile variante di fig. 5;
- la fig. 8 rappresenta una possibile variante di fig. 4;
- le figg. 9-12 rappresentano esempi di alcune differenti sezioni colabili con rimpianto di fig. 1.
DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME PREFERENZIALI DI REALIZZAZIONE
Con riferimento alle figure allegate, la fig. 1 illustra un primo esempio di lay-out 10 di un impianto per la produzione di prodotti lunghi secondo il presente trovato. Il lay-out 10 di fig. 1 comprende, negli elementi essenziali rappresentati, una macchina di colata continua 11 a una sola linea la quale utilizza un cristallizzatore, od altro dispositivo idoneo a colare billette di varia forma e dimensione, per lo più quadrangolare con lati diritti, curvi, concavi o convessi, od altro ancora. Alcuni esempi di sezioni colabili nel contesto del presente trovato sono rappresentati nelle figg. 9-12, che rappresentano rispettivamente una sezione rettangolare a lati diritti e paralleli (fig. 9), una sezione con lati corti con curvatura convessa e lati lunghi diritti e paralleli (fig. 10), una sezione con lati corti aventi una curvatura convessa al centro e lati lunghi diritti e paralleli (fig. 11) ed una sezione con lati corti con curvatura concava e lati lunghi diritti e paralleli (fig. 12).
La macchina di colata continua 11 à ̈ disposta su una linea coincidente con la linea di laminazione definita da un treno dì laminazione 16 posto a valle. In tal modo à ̈ possibile concretizzare un processo endless, cioà ̈ senza soluzione di continuità. Può essere altresì concretizzato un processo semi-endless.
In forme realizzative, la macchina di colata continua 11 può essere ad elevata produttività, potendo raggiungere velocità di colata comprese tra 3 e 9 m/min, in funzione della tipologia di prodotto (sezione, qualità dell’acciaio, prodotto finale da ottenere, ecc.), e potendo colare anche sezioni di forma allargata, cioà ̈ con una dimensione prevalente sull’altra, in un rapporto compreso preferibilmente tra 1 ,02 e 4.
In particolare, tale macchina di colata continua 11 consente di ottenere una produttività variabile da 35 ton/h a 200 ton/h.
A solo titolo esemplificativo, le billette colate hanno dimensioni di circa 130 mm x 130 mm oppure di circa 160 mm x 280 mm. In generale, la sezione colata ha una superfide pari a quella di un quadrato equivalente di lato compreso tra 100 e 300 mm. A valle della macchina di colata continua 11 à ̈ presente una cesoia di taglio a misura 12, che può tagliare le billette colate in segmenti di lunghezza voluta, sia per il funzionamento in modalità semi-endless dell’impianto 10, sia, come verrà di seguito spiegato in dettaglio, per il funzionamento in modalità endless in caso di arresto del treno di laminazione 16. Tale cesoia 12 può effettuare anche la rottamatura di emergenza del materiale proveniente dalla colata.
Nel caso in cui venga colata una sezione rettangolare, può essere à ̈ presente anche un gruppo aggiuntivo di riduzione/sbozzatura 13 (figg. 2 e 3), costituito generalmente da 1 a 4 gabbie di laminazione alternate verticale/orizzontale. Tali gabbie vengono utilizzate allo scopo di riportare la sezione colata di forma allargata a una sezione quadra, tonda, ovale o comunque meno allargata di quella di partenza, per renderla idonea alla laminazione nel treno di laminazione 16 posto a valle. Resta inteso che il numero di gabbie di laminazione può essere selezionato tra 1 e 4, in funzione dei parametri progettuali complessivi della linea e dei prodotti da colare in continuo.
II migliore posizionamento del gruppo aggiuntivo di riduzione/sbozzatura 13 lungo la linea compresa da fine colata a inizio del treno di laminazione 16 viene stabilito in relazione alla velocità ottenibile all’ingresso della prima gabbia del gruppo stesso. Ad esempio, se tale velocità à ̈ compresa tra 3 e 4,8 m/min (0,05 m/sec e 0,08 m/sec), il suddetto gruppo di riduzione/sbozzatura 13 viene posizionato subito a valle della macchina di colata continua 11, e a monte della cesoia di taglio a misura 12 (fig. 3), mentre se la velocità di imbocco alla gabbia à ̈ maggiore, ad esempio compresa tra 5 e 9 m/min, il gruppo aggiuntivo di riduzione/sbozzatura 13 viene posto in testa al treno di laminazione 16 e a valle della scatola-forno 14 di mantenimento (fig. 2), come si vedrà in seguito.
Un altro parametro che può condizionare la scelta di inserire il gruppo aggiuntivo di riduzione/sbozzatura 13 subito a valle della macchina di colata continua e a monte della cesoia 12 à ̈ il fattore energetico.
Infatti, quando la prima riduzione di sezione viene eseguita subito a valle della colata continua, immediatamente dopo la chiusura del cono metallurgico, si hanno ridotti consumi energetici in quanto la riduzione di sezione avviene su un prodotto con cuore ancora molto caldo, e quindi à ̈ possibile impiegare una minore forza di schiaccio ed utilizzare gabbie più piccole che richiedono una minor potenza installata.
Nei tre lay-out esemplificativamente riportati nelle figg. 1-3, a valle della macchina di colata continua 11 Ã ̈ disposta una scatola-forno 14 di mantenimento, del tipo orizzontale, disposta disassata, o comunque sfalsata lateralmente, rispetto alla linea di colata continua ed alla linea di laminazione definite, rispettivamente, dalla macchina di colata continua 11 e dal treno di laminazione 16.
La scatola-forno 14 (fig. 5) comprende sostanzialmente almeno una porta frontale 22 di infomamento/sfomamento per realizzare la chiusura della scatola-forno 14 stessa, una carcassa forno 23 refrattariata, un apparato di combustione 25 con bruciatori superiori, un impianto di estrazione fumi 26 dal basso fino ad un camino 27 a tiraggio forzato, ed una pluralità di longheroni 29 fissi in fusione per il sostegno della carica accumulata all'intemo della scatola- forno 14.
Inoltre, con particolare riferimento alla fig. 4, rimpianto 10 comprende una o più teste di spinta 30 predisposte per alimentare le billette nella scatola- forno 14, nonché per eseguire il successivo prelevamento delle stesse e ri-deposito sulla via a rulli 20. Vantaggiosamente, sono previste anche una o più teste di "contro spinta" 31, conformate per svuotare la scatola-forno 14 dall’interno.
La scatola-forno 14 fùnge principalmente da polmone di accumulo delle billette, in particolare in caso di interruzione di funzionamento del treno dì laminazione 16, per incidenti o per cambio programmato dei cilindri o per cambio di produzione.
La scatola- forno 14 svolge inoltre la funzione di camera di mantenimento, mantenendo la temperatura delle billette, tra l’ingresso e l’uscita, tra circa 900°C e circa 1100 °C.
Dopo aver ristabilito la funzionalità del treno di laminazione 16, le billette accumulate e mantenute in temperatura vengono avviate al treno di laminazione 16 secondo modalità operative predefinite, ristabilendo normale ciclo di funzionamento deirimpianto 10.
Vantaggiosamente, la capacità della scatola-forno 14 di accumulare le billette, cosiddetta buffer, à ̈ tale da contenere un numero di billette, in peso, pari a una siviera d'acciaio di 70 ton.
In particolare, la macchina di colata continua 11 e il treno di laminazione 16 sono fra loro collegati in linea mediante una via a rulli 20, prevista sostanzialmente in corrispondenza della scatola-forno 14.
Con riferimento alla forma di realizzazione esemplificativa illustrata in fig. 6, al di sopra della via a rulli 20, in associazione almeno con l’apertura frontale 22 à ̈ prevista una copertura termica 32, per esempio costituita da cappe coibentate passive, che limita al minimo le dissipazioni termiche, e quindi il raffreddamento, delle billette in transito sulla via a rulli dalla macchina di colata continua 11 al treno di laminazione 16, con conseguente risparmio energetico.
Nella forma di realizzazione illustrata in fig. 7, la carcassa forno 23 della scatolaforno 14 à ̈ conformata in modo da alloggiare al suo interno la via a rulli 20. In questa forma di realizzazione non à ̈ più prevista l’apertura frontale 22 e, nella normale condizione di marcia dell’impianto, vengono limitate ulteriormente le dispersioni di calore della billetta in transito sulla via a rulli 20 nel tratto che passa aH’interno della scatolaforno 14.
Nella forma di realizzazione illustrata in fig. 8, la carcassa forno 23 della scatolaforno 14 à ̈ conformata in modo da alloggiare al suo interno due vie a rulli, rispettivamente, una prima 20a allineata con gli assi di colata e di laminazione e una seconda 20b, allineata ad un asse di eventuale scarico, sostanzialmente parallelo agli assi di colata e di laminazione. In questa forma di realizzazione, nella condizione in cui il fermo del treno di laminazione 16 abbia una durata superiore alla capacità di buffer della scatola-forno 14, per non arrestare la macchina di colata continua 16, le billette vengono progressivamente evacuate dalla seconda via a rulli 20b all’esterno della scatola-forno 14 e fuori linea, per esempio su un pianale di raccolta, per permettere comunque di introdurre all’interno della scatola-forno 14 nuove billette calde provenienti dalla macchina di colata continua 11.
Nei lay-out 10 delle figg. 2 e 3, subito a valle della scatola- forno 14 ed a monte del treno di laminazione 16, à ̈ previsto un induttore 15 avente la funzione di portare la temperatura delle billette in uscita dalla scatola-forno 14, a valori idonei per la laminazione almeno nel caso in cui la temperatura di sfornamento à ̈ di circa 1050 °C o più bassa. Per esempio, quando le billette vengono mantenute all’interno della scatolaforno 14 ad una temperatura compresa fra circa 920 e circa 950°C, allora l’induttore 15 in uscita della scatola-forno 14 provvede a ripristinare la temperatura a un valore superiore a circa 1000 °C, mentre nel caso in cui le billette vengono mantenute all’interno della scatola-forno 14 ad una temperatura compresa fra circa 1050 e circa 1080°C, allora non à ̈ necessario prevedere, o prevederne il funzionamento, dell’induttore 15 in uscita della scatola-forno 14.
11 numero di gabbie di laminazione 17 impiegate nel treno 16 à ̈ variabile da 3-4 a 15-18 e più, in relazione alla tipologia di prodotto finale da ottenere, allo spessore del prodotto colato, alla velocità di colata e ad altri parametri ancora.
A monte del treno di laminazione 16 à ̈ presente una cesoia di spuntatura 18, per esempio una cesoia idraulica, che oltre a spuntare la testa della billetta prima dell’imbocco nelle gabbie del treno di laminazione può anche eseguire la rottamatura di emergenza.
Nella forma di realizzazione illustrata in figura 3 rimpianto 10 comprende tre cannelli di ossitaglio 21a, 21 b, 21c, disposti in corrispondenza della via a rulli 20, e mobili linearmente e perpendicolarmente alla via a rulli 20, mediante relativi carrelli, non illustrati. I cannelli di ossitaglio 21a, 21 b, 21c sono configurati per intervenire simultaneamente e tagliare un tratto continuo di billetta, vantaggiosamente in quattro parti uguali, indicate con il riferimento "a" nel lay-out di fig. 3. A tal fine, il posizionamento reciproco dei cannelli à ̈ pari alla suddetta distanza “a†e anche la distanza dalla cesoia 12 al cannello 2 la e la distanza dal cannello 21c alla cesoia 18 sono entrambe pari ad “a†. Inoltre i cannelli 21a, 21 b sono posizionati sostanzialmente in corrispondenza delle estremità della porta frontale 22 della scatola-forno 14 in modo che il segmento di billetta da essi tagliato abbia dimensioni tali da poter essere introdotto direttamente aH’intemo della scatola-forno 14.
Nel caso in cui sia previsto l’induttore 15 per il ripristino della temperatura, esso viene vantaggiosamente realizzato in due parti, o in due metà, come illustrato in figura 3, in modo che il cannello 21c possa avere uno spazio libero per tagliare la billetta in corrispondenza del punto di interruzione.
Per esempio, in accordo con la forma di realizzazione di figura 3, se rimpianto sta funzionando in modalità endless (cioà ̈ con il materiale contemporaneamente in presa nella macchina di colata e nelle gabbie di laminazione) e si verifica una fermata accidentale del treno di laminazione 16, viene attuato il seguente ciclo di emergenza: - la cesoia 12 e la cesoia 18 tagliano il tratto continuo di billetta compreso tra esse; - la macchina di colata viene temporaneamente rallentata, per esempio dimezzando la velocità di colata, e la cesoia 12 inizia a rottamare il materiale proveniente dalla colata;
- i cannelli di ossitaglio carrellati 21a, 21 b, 21c intervengono simultaneamente per tagliare il suddetto tratto di billetta in quattro parti uguali, indicate con il riferimento “a†;
- lo spezzone di billetta compreso tra i cannelli 21 a e 21 b à ̈ il primo a essere spinto dalle teste di spinta 30 attraverso la porta frontale 22 aU’intemo della scatola-forno 14;
- successivamente gli spezzoni di billetta compresi rispettivamente nei tratti 12-21 a, 21b-21c, 21c-18 vengono portati tramite la via a rulli (che li fa avanzare o retrocedere) in corrispondenza della porta frontale 22 della scatola-forno 14 e poi spinti aH’intemo dalle teste di spinta 30;
- la cesoia 12 termina di rottamare e comincia a tagliare a misura le billette provenienti dalla macchina di colata in segmenti di lunghezza predefinita (passaggio alla modalità semi-endless) che vengono spinti alFintemo della scatola-forno 14 dove si accumulano e vengono mantenuti in temperatura.
Le billette scaricate e accumulate nella scatola- forno 14 durante i periodi di fermata del treno di laminazione 16, alla ripartenza di quest’ultimo, vengono completamente recuperate e reintrodotte in linea di laminazione attraverso le teste di spinta 30, le teste di controspinta 31 e la via a rulli 20.
Possono essere previste differenti modalità di ripartenza delle billette, ad esempio progressivamente, in maniera alternata rispetto alle billette provenienti dalla colata, ovvero in un'unica soluzione al termine della produzione della colata, per es. a fine giornata, o altro. Un altro parametro di particolare rilevanza à ̈ la netta riduzione del consumo di gas naturale per Γ alimentazione alla scatola-forno 14, fino a 1/5, rispetto alle soluzioni tradizionali.
Altri componenti noti nella tecnica, quali scagliatori, misuratori, ecc., non illustrati, sono normalmente presenti lungo il lay-out 10, presente nelle figure allegate.

Claims (14)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per realizzare prodotti laminati metallici lunghi, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: - colata continua realizzata da una singola macchina di colata (11), definente un asse di colata, di un prodotto di sezione quadrangolare od equivalente; - riduzione della sezione in un treno di laminazione (16) definente un asse di laminazione sostanzialmente coincidente all’asse di colata; e - selettivo accumulo e mantenimento in temperatura di una pluralità di segmenti di prodotto colato tagliati a misura in una posizione sfalsata rispetto dall’asse di coiata e/o all’asse di laminazione, all’interno di una scatola-forno (14) di mantenimento, per un tempo correlato ad una condizione di temporanea interruzione della fase di riduzione, per permettere la continuità della fase di colata continua.
  2. 2. Procedimento come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre almeno una fase di taglio selettivo in cui il prodotto colato viene seletti vamente tagliato a misura per definire i segmenti di prodotto da accumulare e mantenere in temperatura all’interno della scatola-forno (14).
  3. 3. Procedimento come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre una fase di trasferimento laterale, in cui i segmenti di prodotto vengono selettivamente spinti lateralmente rispetto all’asse di colata e/o all’asse di laminazione, per essere avviati a detta fase di selettivo accumulo e mantenimento in temperatura.
  4. 4. Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta macchina di colata continua (11) opera a una velocità di colata compresa tra 3 e 9 m/min e a una produttività oraria compresa tra 35 t/h e 200 t/h.
  5. 5. Procedimento come ad una o l’altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sezione del prodotto colato ha una superficie pari a quella di un quadrato equivalente di lato da 100 a 300 mm.
  6. 6. Procedimento come ad una o l’altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che prevede una fase di riduzione/sbozzatura del prodotto colato eseguita da un gruppo di riduzione aggiuntivo (13) composto da almeno una gabbia di laminazione.
  7. 7. Procedimento come ad una o l’altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che prevede una fase di riscaldo rapido eseguita da almeno un induttore (15) posto subito all’uscita della scatola-forno (14), e/o in una posizione intermedia tra le gabbie (17) del treno di laminazione (16).
  8. 8. Linea di colata e laminazione per realizzare prodotti laminati metallici lunghi, caratterizzata dal fatto di comprendere: - una macchina di colata continua (11) a singola linea definente un asse di colata, atta a colare un prodotto di sezione quadrangolare od equivalente; - un treno di laminazione (16) definente un asse di laminazione sostanzialmente coincidente all’asse di colata; e - una scatola-forno (14) di mantenimento disposta a valle di detta macchina di colata continua (11), ed in posizione disassata, o sfalsata lateralmente, rispetto all’asse di colata e/o all’asse di laminazione, in cui una pluralità di segmenti di prodotto colato tagliati a misura sono atti a essere introdotti per essere accumulati in una condizione di mantenimento in temperatura, in posizione sfalsata rispetto all’asse di colata e/o all’asse di laminazione, per un tempo correlato ad una condizione di temporanea fermata del treno di laminazione (16), senza interrompere il funzionamento della macchina di colata continua (11).
  9. 9. Linea di colata e laminazione come nella rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi di taglio (12) disposti a valle della macchina di colata continua (11), per tagliare a misura il prodotto colato in segmenti di lunghezza voluta, e comprende mezzi di taglio (18) disposti a monte del treno di laminazione (16), per spuntare la testa del prodotto colato prima dell’imbocco nelle gabbie di detto treno di laminazione (16).
  10. 10. Linea di colata e laminazione come nella rivendicazione 8 o 9, caratterizzata dal fatto che comprende almeno un cannello di ossitaglio (2 la, 21b, 2 le) atto a tagliare il tratto continuo di prodotto colato compreso tra detti mezzi di taglio (12) e (18) in segmenti idonei a essere introdotti in detta scatola- forno (14).
  11. 11. Linea di colata e laminazione come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 8 a 10, caratterizzata dal fatto che comprende almeno un forno induttore (17) disposto almeno all’uscita della scatola-forno (14), o comunque a valle di essa, ed atto a portare la temperatura dei segmenti di prodotto colato a valori idonei per la laminazione.
  12. 12. Linea di colata e laminazione come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 8 a 11, caratterizzata dal fatto che comprende, inoltre una via a rulli (20) di collegamento fra la macchina di colata continua (11) ed il treno di laminazione (16), detta via a rulli (20) essendo posta all'estemo o all’interno della scatola-forno (14), per alimentare i segmenti di prodotto colato verso detta scatola-forno (14), ovvero evacuarle da detta scatola- forno (14).
  13. 13. Linea di colata come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 8 a 12, caratterizzata dal fatto che comprende una o più teste di spinta (30) e/o di controspinta (31) predisposte per alimentare i segmenti di prodotto colato dalla via a rulli (20) all’interno della scatola-forno (14), nonché per eseguire il successivo prele vamento di detti segmenti da detta scatola-forno (14) e posizionarli su detta via a rulli (20).
  14. 14. Linea come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, da 8 a 13, caratterizzata dal fatto che nel tratto di linea compreso tra l’uscita della macchina di colata (11) e l’ingresso nel treno di laminazione (16), à ̈ previsto un gruppo di riduzione aggiuntivo (13) composto da almeno una gabbia di laminazione,
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