ITUD960033A1 - Procedimento di laminazione in continuo per lamiere e/o nastri e relativa linea di laminazione in continuo - Google Patents

Procedimento di laminazione in continuo per lamiere e/o nastri e relativa linea di laminazione in continuo Download PDF

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ITUD960033A1
ITUD960033A1 IT96UD000033A ITUD960033A ITUD960033A1 IT UD960033 A1 ITUD960033 A1 IT UD960033A1 IT 96UD000033 A IT96UD000033 A IT 96UD000033A IT UD960033 A ITUD960033 A IT UD960033A IT UD960033 A1 ITUD960033 A1 IT UD960033A1
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Fausto Drigani
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Danieli Off Mecc
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Description

Descrizione del trovato avente per titolo:
"PROCEDIMENTO DI LAMINAZIONE IN CONTINUO PER LAMIERE E/O NASTRI E RELATIVA LINEA DI LAMINAZIONE IN CONTINUO"
CAMPO DI APPLICAZIONE
Formano oggetto del presente trovato un procedimento di laminazione in continuo per lamiere e/o nastri e la relativa linea di laminazione in continuo come espressi nelle rispettive rivendicazioni principali.
In particolare, il trovato prevede di produrre lamiere e/o nastri a partire da almeno due linee di colata continua, ovvero da una macchina di colata continua a due linee, di bramine sottili e medie in acciaio, o in lega metallica, dette linee essendo disposte affiancate o comunque cooperanti ed essendo associate allo stesso treno finitore di laminazione. La linea di laminazione secondo il trovato è predisposta per lavorare in continuo, ossia per avere un'alimentazione sostanzialmente continua della dramma al treno finitore per 1'intero ciclo di colata di tutte le linee di colata che lavorano in cooperazione con detto treno finitore.
Le bramine sottili e medie a cui si applica il trovato presentano uno spessore compreso tra 60 e 120 miri.
La linea di laminazione secondo il trovato è idonea a produrre lamiere e/o nastri presentanti uno spessore finale minimo dell'ordine di 0,8÷1,5 mm.
STATO DELLA TECNICA
Sono note le linee di laminazione per nastri e/o lamiere in cui sono presenti due o più macchine di colata continua che servono uno stesso treno finitore.
Detto treno finitore può essere disposto in asse con una delle dette linee di colata, ovvero essere in una posizione intermedia fra dette due linee di colata.
In tali linee sono normalmente presenti sistemi di trasferimento, costituiti da sistemi a forno di riscaldo o quanto meno di mantenimento, dalla o dalle linee di colata che si trovano in posizione disassata rispetto al treno finitore.
In tali linee, mentre un forno alimenta una bramma tagliata a misura al treno di laminazione, l'altro forno funge da polmone e mantiene la bramma in temperatura fino al momento del suo avvio alla laminazione .
Questa soluzione comporta delle pause di alimentazione al treno finitore tra la fine della lavorazione di una bramma e l'inizio della lavorazione della successiva; tali pause determinano un funzionamento discontinuo del treno di laminazione, con transitori di imbocco che determinano disturbi al sistema comportando ripercussioni negative su spessore, larghezza profilo e planarità del nastro, nonché sulla temperatura finale del nastro.
Inoltre, tali pause comportano il rischio di mancati imbocchi del laminato sia sul laminatoio che sull'aspo e quindi di incagli, con conseguenti perdite di produzione, nonché danneggiamenti ed usura dei cilindri di laminazione.
In altre parole, il laminatoio lavora costantemente in regime transitorio, con le negative conseguenze sopra evidenziate.
Dette pause di alimentazione, inoltre, non consentono di sfruttare al meglio le potenzialità del treno finitore, il quale è costretto a funzionare in maniera discontinua, limitando la produzione complessiva dell'impianto, in particolare quando vengono prodotti spessori sottili ad esempio inferiori a 1,2 mm.
Inoltre, le velocità di laminazione non si possono incrementare oltre un certo limite, in quanto risultano limitate dai problemi di avanzamento della testa del nastro sulla via a rulli in uscita dal finitore; infatti, nella produzione di nastri sottili, vi è la tendenza della testa del nastro ad alzarsi sulla via a rulli e ribaltarsi all'indietro.
Per ovviare a tutti questi inconvenienti della tecnica nota ed ottenere altri ed ulteriori vantaggi, la proponente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.
ESPOSIZIONE DEL TROVATO
Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rispettive rivendicazioni principali.
Le rivendicazioni secondarie espongono varianti all'idea di soluzione principale.
Scopo del presente trovato è quello di ottenere un procedimento di laminazione con alimentazione continua del treno finitore che consenta di eliminare le pause di alimentazione tra la fine della lavorazione della bramma proveniente da una linea di colata e l'inizio della lavorazione della bramma proveniente da una differente linea di colata.
Detta alimentazione continua consente al treno finitore di funzionare sostanzialmente sempre a regime, ciò permettendo di eliminare i problemi legati ai continui transitori di imbocco, riducendo il rischio di incagli, nonché eliminando i problemi di avanzamento e di sollevamento della testa del nastro sulla via a rulli in uscita del treno finitore.
Tale alimentazione sostanzialmente continua permette l'incremento delle velocità di laminazione, e quindi della produzione dell’impianto, permette di ottenere un prodotto finale migliore in termini di spessore, larghezza e qualità superficiale ed interna e consente di aumentare la durata media dei cilindri di lavoro.
Secondo il trovato, le bramine sottili e medie provenienti dalle rispettive linee di colata continua vengono avviate alla fase di sbozzatura in cui subiscono una prima riduzione di spessore.
Tale fase di sbozzatura può essere eseguita, in una prima soluzione, da un unico treno sbozzatore comune alle due o più linee di colata, previo trasferimento della bramma in asse con detto treno sbozzatore.
Secondo una variante, ogni linea di colata prevede il proprio treno sbozzatore.
All'uscita del treno sbozzatore, normalmente comprendente da una a tre gabbie, i nastri così ottenuti, dopo una eventuale scagliatura, vengono avvolti a formare una bobina.
Dette bobine vengono quindi avviate ad un eventuale sistema di trasferimento, costituito da mezzi di trasporto associati ad eventuali mezzi di riscaldo o comunque di mantenimento, in cui vengono poste in asse con il treno finitore.
Secondo il trovato, a monte del treno finitore è presente un gruppo di saldatura idoneo a saldare la coda della vecchia bobina già in laminazione con la testa della nuova bobina da laminare, ottenendo così la continuità del prodotto da laminare.
Detta saldatrice può essere del tipo ad inseguimento e quindi in grado di effettuare detta operazione di saldatura in corsa.
Secondo una variante, detta saldatrice è di tipo statico, effettuante la saldatura da fermo o a bassa velocità.
Nel caso di saldatura da fermo, a valle di detta saldatrice è presente un gruppo formatore d’ansa/anse, orizzontali o verticali, che funge da polmone e continua ad alimentare il treno finitore' quando la coda della vecchia bobina in laminazione viene fermata o rallentata per permettere l'esecuzione della saldatura.
Secondo il trovato, subito a monte della saldatrice sono presenti mezzi di taglio, eventualmente cooperanti con mezzi di scagliatura, che hanno la funzione di spuntare la coda della vecchia bobina in laminazione ed un tratto di testa della nuova bobina, rendendo le superfici affacciate da saldare piane, parallele ed esenti da scaglia, e predisponendole alla successiva fase di saldatura.
Secondo una variante, detti mezzi di taglio, il gruppo di scagliatura e la saldatrice sono disposti all'interno di una camera sostanzialmente chiusa in cui viene mantenuta un'atmosfera satura di gas neutro, ad esempio argon, allo scopo di evitare l'ossidazione delle estremità spuntate del nastro. Inoltre, l'esecuzione della spuntatura immediatamente prima della saldatura rende minimo il tempo in cui le estremità tranciate delle bramme da saldare sono esposte al rischio di ossidazione.
Secondo una variante, i mezzi di taglio sono posti subito a valle del treno sbozzatore, essendo ugualmente presenti a monte del gruppo di saldatura mezzi di scagliatura e/o anti-ossidanti.
E' inoltre presente un sistema di centratura della bobina che ha la funzione di allineare in modo opportuno la testa della nuova bobina con la coda dello sbozzato già in laminazione.
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Le figure allegate sono fornite a titolo esemplificativo non limitativo ed illustrano alcune soluzioni preferenziali del trovato.
Nelle tavole abbiamo che:
- la fig. 1 illustra schematicamente una forma realizzativa di una linea di laminazione in continuo secondo il trovato;
- la fig. 2 illustra un’altra forma realizzativa della linea di laminazione in continuo secondo il trovato;
- la fig. 3 illustra un possibile gruppo di saldatura ad inseguimento secondo il trovato;
- la fig. 4 illustra un possibile gruppo di saldatura statico secondo il trovato.
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Con riferimento alle figure allegate, il numero di riferimento 10,110 indica generalmente due forme realizzative di una linea di laminazione in continuo per nastri/lamiere a due linee di colata, realizzata secondo il trovato.
Le due linee di colata possono essere linee distinte, oppure può essere presente una macchina di colata unica a due linee.
Nella soluzione di fig. 1, per ognuna delle due linee di colata, la bramma 11 proveniente dalla relativa macchina di colata 12 viene tagliata a misura da mezzi a cesoia 14, viene poi sottoposta a scagliatura superficiale da primi mezzi scagliatori 13 e quindi inviata ad un primo forno 15.
Successivamente, le bramme vengono inviate ad un eventuale secondo forno del tipo ad induzione 16, tra i forni 15 e 16 essendo presenti secondi mezzi scagliatori 13.
Secondo una variante, il forno ad induzione 16 è posto a monte del primo forno 15.
Nella soluzione di fig. 2, tra i mezzi a cesoia 14 ed i mezzi scagliatori 13 è presente un primo forno ad induzione 16.
Detti forni 15 e 16 hanno la funzione di riscaldare le bramme 11 alla temperatura richiesta per poter alimentare il treno sbozzatore 17 posto alla loro uscita.
Dette bramine 11, uscenti dalla macchina di colata 12 con uno spessore vantaggiosamente compreso tra 60 e 120 iran, escono dal treno sbozzatore 17 con uno spessore compreso tra 15 mm e 35 mm circa.
Il treno sbozzatore 17 può presentare un numero di gabbie di laminazione compreso tra uno e quattro, preferenzialmente due o tre.
Nella soluzione di fig. 1, è presente un treno sbozzatore 17 costituito da due gabbie per ognuna delle due linee di colata.
Nella soluzione di fig. 2, il treno sbozzatore 17 è condiviso dalle due linee di colata; in questo caso, il forno 15 è di tipo modulare e presenta l’ultimo modulo 15a mobile lateralmente per trasferire la bramma 11 dalla linea disassata rispetto al treno sbozzatore 17 in una posizione in asse con detto treno sbozzatore 17.
Secondo una variante, il treno sbozzatore 17 coopera a monte con un gruppo di laminazione dei bordi 35 che può essere seguito, vedi fig. 2, da un gruppo di scagliatura del tipo a rampa 13a.
Secondo un'altra variante, è presente un gruppo di laminazione dei bordi 35 a monte di ogni gabbia 117 del treno sbozzatore 17.
Il prodotto laminato 111 uscente dal treno sbozzatore 17 viene poi avvolto in bobine 18 in un gruppo di avvolgimento 36.
Nella soluzione di fig. 1, ogni linea di colata prevede un proprio gruppo di avvolgimento 36.
In questo caso, le bobine 18 formate su ogni linea di colata vengono avviate, mediante un opportuno sistema di trasferimento, in una stazione di alimentazione 33 posta in asse con il treno finitore
20 .
Detto sistema di trasferimento, ad esempio del tipo con carrelli, può essere a cielo aperto, oppure, secondo una variante, posto all'interno di un forno di riscaldo e mantenimento 19.
Quando la bobina 18a già in laminazione si esaurisce, mezzi di taglio 21 effettuano la tranciatura della coda 23a del prodotto laminato 111 di detta bobina 18a, per renderla piana, parallela, ed esente da scaglia, e renderla quindi idonea alla saldatura.
In cooperazione con detti mezzi di taglio 21 ed a valle di essi, sono vantaggiosamente presenti mezzi di scagliatura 13 che agiscono sulla testa dello sbozzato ed asportano eventuale scaglia od altre impurità ivi presenti.
Secondo una variante, i mezzi di taglio 21 sono di sposti all'interno di una camera 34 , sostanzialmente chiusa, con atmosfera satura di gas neutro, ad esempio argon od altro gas opportuno, che previene l'ossidazione dell'estremità dello sbozzato così spuntata.
Contemporaneamente la nuova bobina 18 viene svolta e inviata ai mezzi di taglio 21, che ne effettuano la spuntatura della testa 23.
I mezzi di taglio 21 possono essere sostanzialmente di qualsiasi tipo noto e generalmente sono costituiti da una cesoia volante 22 comprendente due tamburi contrapposti ad una o due coppie di coltelli (soltanto schematicamente illustrata nelle figg. 3 e 4), la quale effettua in successione sia il taglio della coda 23a della bobina vecchia 18a che il taglio della testa 23 della bobina nuova 18.
La struttura della cesoia volante 22 è normalmente vincolata a terra ed il taglio viene eseguito sfruttando l'energia cinetica accumulata nella rotazione dei tamburi.
Secondo una variante, sono presenti due cesoie volanti 22, 22a (indicata tratteggiata in fig. 3) in posizione adiacente, sfalsate rispetto la direzione del moto del laminato 111 svolgentesi dalla rispettiva bobina 18, cooperanti contemporaneamente ognuna con la rispettiva bobina 18.
Le estremità così predisposte delle due bobine, rispettivamente 18 e 18a, vengono quindi fatte cooperare con una saldatrice 24 che ne effettua la saldatura di testa/coda, realizzando la continuità del prodotto da laminare.
La saldatrice 24 può essere di qualsivoglia tipo noto, ad esempio del tipo ad induzione, al laser, a scintillio o di altro tipo voluto.
In fig. 3 è illustrato un esempio di saldatrice 24 del tipo ad inseguimento, in cui i mezzi a ganascia 31 sono posizionati su mezzi di scorrimento 25 asserviti a relativi mezzi attuatori 26.
I mezzi a ganascia 31 fungono sia da elettrodi di saldatura che da elementi di supporto e trascinamento delle estremità da saldare, portandone a reciproco contatto dette estremità, ed esercitando tra di esse una adeguata pressione durante la fase di saldatura.
La velocità dei mezzi di scorrimento 25 è regolata da una unità di comando in funzione della velocità di avanzamento dello sbozzato 111 da saldare.
Nel caso di specie, anche la cesoia 22 è del tipo ad inseguimento, ed è supportata e movimentata da relativi mezzi di scorrimento 25.
In fig. 4 è illustrata una variante in cui la saldatrice 24 è del tipo statico.
In questo caso, per consentire la continuità dell'alimentazione al treno finitore 20 posto a valle, mentre i mezzi di taglio 21 e la saldatrice 24 vengono alimentate a passo, tra detta saldatrice 24 e detto treno finitore 20 è presente un sistema formatore d'ansa 27 con funzione di polmone.
Durante l’avanzamento dello sbozzato 111 svolgentesi dalla rispettiva bobina 18 e proveniente dalla saldatrice 24, detto sistema formatore d’ansa 27 accumula detto sbozzato 111, che viene in seguito rilasciato durante le soste di tranciatura e saldatura.
La saldatrice 24, i mezzi di taglio 21 ed il formatore d'ansa 27 sono posti in un ambiente coibentato, dotato di coperchio di accesso 32, per evitare il raffreddamento dello sbozzato 111.
Lo sbozzato 111 continuo viene quindi sottoposto a scagliatura da mezzi 13 che ne effettuano la pulizia superficiale e passa quindi al treno finitore 20 che ne riduce lo spessore ad un valore compreso tra 0,8 mm e 8+12,5 mm.
La lamiera o nastro così ottenuta viene in seguito raffreddata sulla via a rulli di evacuazione 28 tagliata in prossimità della saldatura dalla cesoi'ai volante 29 e avvolta in bobine mediante i gruppi di avvolgimento 30, per essere inviata alle successive fasi di reggettatura, pesatura, marcatura, ecc.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1 - Procedimento di laminazione in continuo per lamiere e/o nastri, a partire da almeno due linee di colata continua di bramme (11) sottili, dette bramine (11) essendo sottoposte, sulla rispettiva linea di colata, ad almeno una fase di sbozzatura in un treno sbozzatore (17), ad una fase di bobinatura dei prodotti laminati uscenti dal treno sbozzatore (17) e ad una fase di finitura in un treno finitore (20), detto treno finitore (20) essendo condiviso dalle due o più linee di colata, caratterizzato dal fatto che i prodotti laminati (111) avvolti in bobine (18) uscenti dal treno sbozzatore (17) vengono inviati ad una stazione di alimentazione (33) posta in asse con il treno finitore (20), dette bobine (18) cooperando, a valle di detta stazione di alimentazione (33), con una macchina saldatrice (24) posta a monte del treno finitore (20), detta macchina saldatrice (24) essendo idonea a collegare l'estremità terminale della bobina (18a) già in laminazione con l'estremità iniziale della nuova bobina (18) pervenuta a detta stazione di alimentazione (33) per formare un prodotto sostanzialmente continuo alimentato al treno finitore (20), la fase di saldatura essendo eseguita in ambiente atto a prevenire l'ossidazione delle estremità da saldare delle bobine (18, 18a). 2 - Procedimento di laminazione continua come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che prima della fase di saldatura è prevista una fase di taglio di un tratto di coda (23a) della bobina (18) in laminazione e di un tratto di testa (23) della bobina (18) da laminare. 3 - Procedimento come alla rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che tra la fase di taglio e la fase di saldatura è prevista una fase di scagliatura delle estremità troncate (23, 23a) delle bobine (18, 18a) da saldare. 4 - Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le fasi di taglio, scagliatura e saldatura vengono eseguite all'interno di una camera sostanzialmente chiusa (34) con atmosfera satura di gas neutro. 5 - Procedimento di laminazione continua come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 4, caratterizzato dal fatto che la saldatura dei prodotti laminati (111) viene effettuata in corsa mediante saldatura ad inseguimento. 6 - Procedimento di laminazione continua come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 4, caratterizzato dal fatto che la saldatura dei prodott i laminati (111) viene effffettuata da ffermo mediante saldatura statica. 7 - Linea di laminazione continua per lamiere e/o nastri, a partire da almeno due linee di colata continua di bramine (11) sottili, ogni linea di colata essendo associata ad almeno un treno sbozzatore (17) cooperante a valle con mezzi di bobinatura (36) ed a monte con un eventuale gruppo di laminazione dei bordi (35), dette almeno due linee di colata essendo associate ad uno stesso treno finitore (20), caratterizzata dal fatto che comprende una stazione di alimentazione (33) comune alle almeno due linee di colata e posta in asse con il treno finitore (20), detta stazione di alimentazione (33) cooperando con mezzi di trasferimento atti a trasferire le bobine (18) uscenti dal treno sbozzatore (17) in una posizione assiale al treno finitore (20), detta stazione di alimentazione (33) cooperando a valle con una macchina saldatrice (24) idonea alla saldatura della coda (23a) della bobina (18a) già in laminazione con la testa (23) della nuova bobina (18) da laminare. 8 - Linea di laminazione in continuo come alla rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che a monte della macchina saldatrice (24) sono presenti mezzi di taglio (21) idonei ad effettuare il taglio di un tratto di coda (23a) della bobina (18a) già in laminazione e di un tratto di testa (23) della nuova bobina (18) da laminare. 9 - Linea di laminazione in continuo come alla rivendicazione 7 o 8, caratterizzata dal fatto che a valle dei mezzi di taglio (21) sono presenti mezzi di scagliatura (13) agenti sulle estremità troncate (23, 23a) delle relative bobine (18, 18a). 10 - Linea di laminazione in continuo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti da 7 in poi, caratterizzata dal fatto che i mezzi di taglio (21), i mezzi di scagliatura (13) e la macchina saldatrice (24) sono posti all'interno di una camera sostanzialmente chiusa (34) in cui è presente un'atmosfera satura di gas neutro. 11 - Linea di laminazione continua come ad una o all'altra delle rivendicazioni precedenti da 7 in poi, caratterizzata dal fatto che i mezzi di taglio (21) sono posti a bordo della macchina saldatrice (24). 12 - Linea di laminazione in continuo come ad una o all'altra delle rivendicazioni precedenti da 7 a 11, caratterizzata dal fatto che la macchina saldatrice (24) è del tipo ad inseguimento . \ 13 - Linea di laminazione in continuo come ad una o all ' altra delle rivendicazioni precedenti da 7 a 11 , caratterizzata dal fatto che la macchina saldatrice (24) è del tipo statico. 14 - Linea di laminazione continua come alla rivendicazione 13 , caratterizzata dal fatto che la macchina di saldatura (24 ) di tipo statico coopera a valle con un formatore d' ansa (27 ) . 15 - Linea di laminazione in continuo per lamiere e /o nas tri come alla rivendicaz ione 12 , caratterizzata dal fatto che i mezzi di taglio (21) sono del tipo ad inseguimento. 16 - Linea di laminazione continua come alla rivendicazione 13 , caratterizzata dal fatto che i mezzi di taglio (21) sono del tipo statico. 17 - Linea di laminazione continua come ad una o all ' altra delle rivendicazioni precedenti fino a 12 , caratterizzata dal fatto che i mezzi di taglio (21) comprendono una cesoia volante (22) cooperante in successione sia con la coda (23a) della bobina (18a) già in laminazione che con la testa (23) della nuova bobina (18) da laminare. 18 - Linea di laminazione continua come ad una o all'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 16 caratterizzata dal fatto che i mezzi di taglio (21) comprendono almeno due cesoie volanti (22, 22a) asservite a rispettivi motori, assialmente sfalsate nella direzione di avanzamento del laminato (111) e cooperanti ciascuna con la rispettiva bobina (18, 18a). 19 Procedimento di laminazione continua come alle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che adotta i contenuti di cui alla descrizione ed ai disegni . 20 - Linea di laminazione continua come alla rivendicazione da 7 a 18 , caratterizzata dal fatto che adotta i contenuti di cui alla descrizione ed ai disegni .
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