ITVI20120001A1 - Impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio - Google Patents

Impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio Download PDF

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ITVI20120001A1
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Description

IMPIANTO PER LA PRODUZIONE ED IL CONFEZIONAMENTO
DI BARRE E PROFILI IN ACCIAIO
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La presente invenzione riguarda genericamente un impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio.
Più in particolare, l’invenzione si riferisce ad un impianto e ad un metodo in continuo per la produzione ed il confezionamento di barre e/o profili in acciaio da metallo liquido, comprendente un blocco acciaieria, composto da un forno di fusione del rottame e di metallurgia secondaria, un blocco di colata, atto a colare billette, un blocco di estrazione, un blocco di laminazione ed un blocco di finitura per il confezionamento delle barre in fasci di peso predefinito e già pronte alla vendita, in cui i suddetti blocchi risultano tutti in linea.
Sono tuttora noti impianti di produzione di barre e/o profili in acciaio da metallo liquido con macchinari in linea e/o con punti di interruzione della linea di produzione, secondo i quali le barre, che possono avere differenti sezioni trasversali, vengono prodotte tramite laminazione e quindi tagliate e confezionate. Un esempio di impianto di produzione e confezionamento di barre in acciaio di tipo tradizionale e realizzato dalla stessa Richiedente à ̈ mostrato nello schema a blocchi delle figure 1 e 2 allegate (la figura 2 à ̈ una vista in sezione fatta lungo la linea II-II di figura 1), ove con 1 à ̈ indicata una barra di lunghezza indefinita presente all’inizio della linea di produzione, con 2 à ̈ indicato lo stadio di laminazione, con 3 à ̈ indicata una stazione di raffreddamento, con 4 à ̈ indicata una stazione di separazione del rottame, con 5 à ̈ indicato un deviatore, mentre con 6 à ̈ indicata una cesoia di taglio, atta a tagliare la barra 1 ad una lunghezza prefissata o predefinita Lh (pari alla massima lunghezza commerciale) o a lunghezze pari ad uno o più multipli di tale lunghezza predefinita Lh, e con 7 à ̈ indicato un dispositivo variatore di velocità (dispositivo frenante), atto a movimentare le barre di lunghezza prefissata 1a, 1b ad una velocità tale da frenare e disporre le barre stesse 1a, 1b all’interno di ciascuna sede 18 (di lunghezza L) prevista sulla superficie esterna, rispettivamente, di ciascun tamburo o cilindro rotante 8a, 8b.
Quindi, nel dettaglio, ciascuna barra 1 di lunghezza indefinita presente all’ingresso della linea dell’impianto à ̈ suddivisa dalla cesoia 6 in barre 1a, 1b di lunghezza predefinita Lh o presentanti una lunghezza pari ad uno o più multipli della lunghezza predefinita Lh, mentre il deviatore 5 direziona le barre 1a, 1b, alternativamente e rispettivamente, nel cilindro rotante 8a e nel cilindro rotante 8b e il variatore di velocità 7 consente di frenare le barre 1a, 1b, in modo che le stesse raggiungano una velocità tale da poter essere inserite (secondo la direzione di flusso F) all’interno delle rispettive sedi 18, di lunghezza L, presenti sulla superficie laterale di ciascun cilindro rotante 8a, 8b.
in particolare, la lunghezza L di ciascuna sede 18 dei cilindri rotanti 8a, 8b risulta maggiore o uguale alla massima lunghezza commerciale o lunghezza predefinita Lh di ciascuna barra 1a, 1b.
Le posizioni delle barre 1a, 1b all’interno delle sedi 18 sono le medesime, sia per il cilindro rotante 8a che per il cilindro rotante 8b, e, quindi, in tal modo, il cilindro 8a scarica una prima barra 1a su una prima sede di alloggiamento 19 di un letto o placca di raffreddamento 13, che presenta mezzi per il trasporto delle barre 1a, quali coltelli o lame mobili.
Successivamente, i coltelli mobili trasferiscono la barra 1a su una successiva sede di alloggiamento 20 del letto di raffreddamento 13 ed il cilindro rotante 8b scarica la barra 1b sulla prima sede di alloggiamento 19 del letto di raffreddamento 13, prima che i coltelli mobili trasferiscano ulteriormente la barra 1b sulla successiva sede di alloggiamento 20.
Il procedimento continua in questa modalità finché le barre 1a, 1b giungono su appositi rulli di allineamento 9, ove vengono mantenuti in posizione al fine di essere scaricati nel trasportatore 14, in modo tale da formare un opportuno strato 15 composto da una pluralità di barre 1a, 1b di lunghezza Lh.
A questo punto, lo strato 15 Ã ̈ mosso verso la cesoia di taglio 16, che procede, se necessario, a tagliare le barre 1a, 1b di lunghezza prefissata Lh ad una ulteriore lunghezza predeterminata.
Si forma così uno strato di barre 17 di lunghezza predeterminata, che viene movimentato verso le stazioni di confezionamento 10, di legatura 11 e di impacchettatura 12.
L’apparecchiatura descritta, così come gli impianti di produzione di tipo noto, che prevedono apparti di confezionamento delle barre posti a valle del treno di laminazione, presentano alcuni inconvenienti, fra cui quello di non consentire una elevata velocità di confezionamento delle barre, quello di non poter trattare varietà diversificate di profili e quello di non presentare una sostanziale compattezza, il che ne rende altresì costosa la realizzazione.
Nell’ambito delle esigenze sopra menzionate, quindi, scopo della presente invenzione à ̈ quello di ovviare agli inconvenienti tecnici lamentati e, in particolare, quello di realizzare un impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio, che permetta di ottenere una linea di produzione compatta, affidabile, efficiente e di lunghezza sostanzialmente ridotta, rispetto all’arte nota.
Altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio, che, rispetto alla tecnica nota, risulti estremamente flessibile, comportando una riduzione di tempi e costi di attuazione, nonché permetta di evitare eventuali sovrapposizioni delle barre sulla placca o letto di raffreddamento.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio, che consenta di ridurre sia i costi di investimento che quelli di gestione dell’impianto, riducendo altresì i tempi di produzione ed aumentando la velocità di confezionamento delle barre e quindi la produttività. Questi ed altri scopi sono conseguiti realizzando un impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio, secondo la rivendicazione 1 allegata.
Altri dettagli tecnici e/o particolarità costruttive dell’impianto sono riportati altresì nelle ulteriori rivendicazioni dipendenti.
In modo vantaggioso, l’impianto oggetto della presente invenzione risulta essere particolarmente compatto e versatile, in quanto consente in continuo la produzione, il trattamento ed il confezionamento di barre e/o profili di varie sezioni, mantenendo sempre una efficiente velocità di produzione, senza la necessità di prevedere lunghi tempi di attesa in magazzini di stoccaggio.
In particolare, una serie di cilindri rotanti presentano rispettive sedi ricavate sulla superficie laterale del cilindro, atte ad alloggiare barre e/o profili di lunghezza commerciale, una dopo l’altra e a differenti velocità, in modo tale che l’arresto delle suddette barre in una direzione perpendicolare alla direzione di rotazione dei cilindri avviene in momenti diversi in relazione al rispettivo cilindro, senza comunque causare alcuna sovrapposizione delle barre quando le stesse sono scaricate sulla placca di raffreddamento dell’impianto.
Gli scopi ed i vantaggi suddetti, nonché altri che emergeranno nel prosieguo, appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione che segue, relativa a preferite forme realizzative dell’invenzione, fornite a titolo esemplificativo e preferito, ma non limitativo, e dai disegni annessi, in cui:
- la figura 1 mostra uno schema a blocchi di massima di un impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio, realizzato secondo la tecnica nota;
- la figura 2 Ã ̈ una sezione schematica fatta lungo la linea II-II di figura 1;
- la figura 3 mostra uno schema a blocchi di massima di una prima forma realizzativa di impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio secondo la presente invenzione; - la figura 4 Ã ̈ una sezione schematica fatta lungo la linea IV-IV di figura 3;
- la figura 5 à ̈ una vista schematica del procedimento di deposizione delle barre sulla placca o letto di raffreddamento attuato nell’impianto di cui alla figura 3, secondo la presente invenzione;
- la figura 6 mostra uno schema a blocchi di massima di una ulteriore forma realizzativa di impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio secondo la presente invenzione; - la figura 7 Ã ̈ una sezione schematica fatta lungo la linea VII-VII di figura 6;
- la figura 8 à ̈ una vista schematica del procedimento di deposizione delle barre sulla placca o letto di raffreddamento attuato nell’impianto di cui alla figura 6, secondo la presente invenzione.
Con particolare riferimento alle figure 3-5 menzionate, ove gli stessi elementi di cui alle figure 1 e 2 sono indicati con i medesimi numeri di riferimento, con 1 à ̈ indicata una barra o profilo di lunghezza indefinita, presente all’inizio della linea, con 2 à ̈ indicato uno stadio di laminazione, con 3 à ̈ indicata una stazione di raffreddamento, con 4 à ̈ indicata una stazione di separazione del rottame, con 5 à ̈ indicato un deviatore, mentre con 6 à ̈ indicata una cesoia di taglio, atta a tagliare la barra 1 ad una lunghezza prefissata o predefinita Lh (pari alla massima lunghezza commerciale) o a lunghezze pari ad uno o più multipli di tale lunghezza predefinita Lh, e con 7 à ̈ indicato un dispositivo variatore di velocità (dispositivo frenante), atto a movimentare le barre di lunghezza prefissata 1a, 1b ad una velocità tale da frenare e disporre le barre stesse 1a, 1b all’interno di ciascun alloggiamento o sede 18 (di lunghezza L, con L maggiore della lunghezza predefinita Lh), prevista sulla superficie esterna, rispettivamente, di ciascun tamburo o cilindro rotante 8a, 8b.
Le sedi 18 sono costituite da altrettante scanalature previste nella superficie laterale dei cilindri 8a, 8b, disposte orizzontalmente e rotanti attorno all’asse del cilindro.
Le scanalature dei cilindri 8a, 8b poste più in alto ricevono le rispettive barre 1a, 1b dal laminatoio 2, mentre le scanalature poste più in basso scaricano le barre 1a, 1b, che erano state precedentemente ricevute nella posizione alta, sulla placca di raffreddamento 13.
Inoltre, il variatore di velocità 7, installato frontalmente a ciascun cilindro rotante 8a, 8b, mantiene le barre 1a, 1b a velocità tali da poter arrestare ed alloggiare comodamente le suddette barre 1a, 1b all’interno degli alloggiamenti o sedi 18 dei cilindri o tamburi rotanti 8a, 8b, mentre il deviatore 5 direziona le barre 1a, 1b verso le scanalature dei cilindri 8a, 8b.
Quindi, ciascuna barra 1 di lunghezza indefinita presente all’ingresso della linea dell’impianto à ̈ suddivisa, dalla cesoia 6, in barre 1a, 1b di lunghezza predefinita Lh, che sono alloggiate all’interno degli alloggiamenti o sedi 18 di lunghezza L (con L>Lh e L maggiore della lunghezza commerciale delle barre), mentre il deviatore 5 direziona le barre 1a, 1b, alternativamente e rispettivamente, nel cilindro rotante 8a e nel cilindro rotante 8b e il variatore di velocità 7 consente di frenare le barre 1a, 1b, in modo che le stesse raggiungano una velocità tale da poter essere inserite (secondo la direzione di flusso F) all’interno delle rispettive sedi 18 presenti sulla superficie laterale di ciascun cilindro rotante 8a, 8b. Le posizioni delle barre 1a, 1b all’interno delle sedi 18 sono le medesime, sia per il cilindro rotante 8a che per il cilindro rotante 8b.
In particolare, si prevede che le barre 1a, 1b siano disposte nelle sedi 18 di ciascun cilindro rotante, rispettivamente, 8a, 8b, sempre nelle medesime posizioni, in modo tale che, durante la movimentazione di scarico delle suddette barre 1a, 1b sulla placca o letto di raffreddamento 13, le stesse non si sovrappongano tra loro.
Nel dettaglio, sia il cilindro 8a che il cilindro 8b scaricano ciascuno una prima barra 1a, 1b su una prima sede di alloggiamento 19 della placca o letto di raffreddamento 13, che presenta mezzi per il trasporto delle barre 1a, 1b, quali coltelli o lame mobili.
Successivamente, i coltelli mobili trasferiscono le barre 1a, 1b su una successiva sede di alloggiamento 20 del letto o placca di raffreddamento 13 solo dopo che entrambe le barre 1a, 1b sono scaricate dai rispettivi cilindri 8a, 8b.
Il procedimento continua in questa modalità finché le barre 1a, 1b giungono su appositi rulli di allineamento 9, ove vengono mantenuti in posizione al fine di essere scaricati nella stazione di confezionamento 10 e da qui verso le stazioni di legatura 11 ed impacchettatura 12. Al fine di sfruttare meglio la capacità (limitata) di alloggiamento della placca di raffreddamento 13, à ̈ possibile utilizzare un impianto di produzione e confezionamento di barre e/o profili quale quello illustrato nelle figure 6-8 allegate, secondo cui la cesoia 6 suddivide le barre 1 di lunghezza indefinita in barre 1a, 1b di lunghezza prefissata Lh (la lunghezza Lh à ̈ tale per cui à ̈ possibile alloggiare 2 o più barre 1a, 1b all’interno della lunghezza L, con L pari alla lunghezza delle sedi 18 di ciascun cilindro rotante 8a, 8b, e, in particolare, Lh<1⁄2 L) ed il deviatore 5 direziona le barre 1a, 1b, alternativamente e rispettivamente, verso il cilindro 8a e verso il cilindro 8b.
Inoltre, il variatore di velocità 7 posto frontalmente al cilindro 8a mantiene le rispettive barre 1a ad una velocità tale per cui le suddette barre 1a possano essere alloggiate nelle sedi 18 del cilindro rotante 8a, mentre il variatore di velocità 7 posto frontalmente al cilindro 8b mantiene le rispettive barre 1b ad una velocità tale per cui le suddette barre 1b possano essere alloggiate nelle sedi 18 del cilindro 8b che risultano prossime o vicine, ma differenti, rispetto alle corrispondenti sedi 18 del cilindro 8a, in modo da non creare sovrapposizioni delle barre 1a e 1b sulla placca di raffreddamento 13.
Quindi, le posizioni delle barre 1a, 1b sono sempre le medesime, sia all’interno del cilindro 8a che all’interno del cilindro 8b (come mostrato in dettaglio nella figura 8 allegata), ed i cilindri 8a e 8b scaricano le barre 1a, 1b dapprima su una prima sede 19 della placca di raffreddamento 13.
In particolare, le posizioni delle barre 1a, 1b all’interno dei rispettivi cilindri 8a, 8b sono tali che, quando le suddette barre 1a, 1b vengono scaricate sulla placca di raffreddamento 13, le stesse non si sovrappongono tra loro e, nello specifico, si prevede che le barre 1a siano poste sempre in una sede di alloggiamento 18 dei cilindri 8a, 8b, in posizioni successive, una consecutiva all’altra e non interferenti tra loro all’interno della suddetta sede di alloggiamento 18 (come illustrato dettagliatamente nella figura 8 allegata).
In tal modo, si carica, in modo ciclico ed alternativamente, prima l’intera sede di alloggiamento 18 di un primo cilindro 8a e dopo un’altra sede di alloggiamento 18 di un secondo cilindro 8b.
A questo punto e, quindi, solo dopo che sia le barre 1a, provenienti dal cilindro 8a, che le barre 1b, provenienti dal cilindro 8b, sono collocate nella sede 19 della placca di raffreddamento 13, i coltelli mobili della placca 13 provvedono a trasferire le barre 1a, 1b all’interno della sede 20, successiva ed adiacente alla sede 19, della placca di raffreddamento 13.
Quando le barre 1a, 1b giungono sui rulli di allineamento 9, le stesse sono mantenute in posizioni atte al confezionamento e, in particolare, le barre 1a sono posizionate verso il lato di entrata dei rulli 9, mentre le barre 1b sono posizionate verso il lato di uscita dei rulli 9.
Nella stazione di confezionamento 10, posta prima delle stazioni di legatura 11 ed impacchettatura 12, si formano così due fasci di barre contemporaneamente.
Dalla descrizione effettuata sono chiare le caratteristiche tecniche dell’impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio, che à ̈ oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.
E’ chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate all’impianto in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell’idea inventiva, così come à ̈ chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, e potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Claims (13)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto per la produzione ed il confezionamento di barre e profili in acciaio, comprendente uno stadio di laminazione (2) di barre e profili (1) di lunghezza indefinita, posto in linea con una stazione di raffreddamento (3) e con una stazione di separazione del rottame (4), in cui, in uscita da detta stazione di separazione del rottame (4), sono presenti almeno un dispositivo deviatore (5), almeno una cesoia di taglio (6), atta a tagliare dette barre e profili (1) in porzioni di barra (1a, 1b) aventi almeno una prima lunghezza prefissata (Lh), ed almeno un dispositivo variatore di velocità (7), atto a movimentare dette porzioni di barra (1a, 1b) ad una velocità tale da poterle disporre all’interno di rispettive scanalature o sedi di alloggiamento (18), aventi una seconda lunghezza prefissata (L), maggiore di detta prima lunghezza prefissata (Lh) e maggiore della lunghezza commerciale delle barre, e previste sulla superficie esterna di almeno un cilindro o tamburo rotante (8a, 8b), in modo tale che le sedi di alloggiamento (18) dei cilindri o tamburi rotanti (8a, 8b) poste più in alto ricevono le rispettive porzioni di barra (1a, 1b) da detto stadio di laminazione (2), tramite detto dispositivo deviatore (5), mentre le sedi di alloggiamento (18) poste più in basso scaricano le porzioni di barra (1a, 1b), precedentemente ricevute nella posizione alta, su almeno una placca di raffreddamento (13), caratterizzato dal fatto che a ciascun cilindro rotante (8a, 8b) à ̈ associato un dispositivo variatore di velocità (7), in modo che dette sedi di alloggiamento (18) ricevano dette porzioni di barra (1a, 1b) a differenti velocità, a seconda che dette sedi (18) appartengano ad un primo (8a) o ad almeno un secondo cilindro rotante (8b), e in modo che dette porzioni di barra (1a, 1b) assumano differenti posizioni di arresto nelle rispettive sedi (18), in una direzione perpendicolare alla direzione di rotazione di detti cilindri (8a, 8b), a seconda che dette sedi (18) appartengano ad un primo (8a) o ad almeno un secondo cilindro rotante (8b), al fine di evitare sovrapposizioni di dette porzioni di barra (1a, 1b) nel momento in cui dette porzioni di barra (1a, 1b) sono scaricate su detta placca di raffreddamento (13).
  2. 2. Impianto di produzione e confezionamento come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascun variatore di velocità (7) à ̈ installato frontalmente ad un rispettivo cilindro rotante (8a, 8b).
  3. 3. Impianto di produzione e confezionamento come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo deviatore (5) direziona dette porzioni di barra (1a, 1b), alternativamente e rispettivamente, in un primo (8a) ed in un secondo cilindro rotante (8b).
  4. 4. Impianto di produzione e confezionamento come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le posizioni di dette porzioni di barra (1a, 1b) all’interno di dette sedi di alloggiamento (18) sono le medesime, sia per detto primo cilindro rotante (8a) sia per detto secondo cilindro rotante (8b), in modo che dette porzioni di barra (1a, 1b) siano disposte all’interno di dette sedi (18) sempre nelle medesime posizioni.
  5. 5. Impianto di produzione e confezionamento come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta placca o letto di raffreddamento (13) presenta mezzi per il trasporto di dette porzioni di barra (1a, 1b), quali coltelli o lame mobili, da una prima sede (19) ad una seconda sede (20), adiacente a detta prima sede (19), della placca di raffreddamento (13).
  6. 6. Impianto di produzione e confezionamento come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasporto trasferiscono dette porzioni di barra (1a, 1b) da detta prima sede (19) a detta seconda sede (20) della placca di raffreddamento (13) solo a seguito dello scarico di almeno una porzione di barra (1a, 1b) da ciascun cilindro rotante (8a, 8b).
  7. 7. Impianto di produzione e confezionamento come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette porzioni di barra (1a, 1b) scaricate da detti cilindri (8a, 8b) e trasportate su detta placca di raffreddamento (13) giungono su appositi rulli di allineamento (9), ove sono mantenuti in posizione al fine di essere poi scaricati in una stazione di confezionamento (10) e da qui verso almeno una stazione di legatura (11) ed almeno una stazione di impacchettatura (12).
  8. 8. Impianto di produzione e confezionamento come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima lunghezza prefissata (Lh) à ̈ tale per cui à ̈ possibile alloggiare almeno due porzioni di barra (1a, 1b) all’interno di detta seconda lunghezza prefissata (L) e detta seconda lunghezza prefissata (L) à ̈ pari alla lunghezza di dette sedi di alloggiamento (18) previste su ciascun cilindro rotante (8a, 8b).
  9. 9. Impianto di produzione e confezionamento come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima lunghezza prefissata (Lh) à ̈ minore della metà di detta seconda lunghezza prefissata (L).
  10. 10. Impianto di produzione e confezionamento come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti dispositivi variatori di velocità (7) mantiene le rispettive porzioni di barra (1b) ad una velocità tale per cui dette rispettive porzioni di barra (1b) vengono alloggiate nelle sedi (18) di almeno un primo cilindro rotante (8b) che risultano prossime o vicine, ma differenti, rispetto alle sedi (18) di almeno un secondo cilindro rotante (8a), in modo da non creare sovrapposizioni di dette porzioni di barra (1a, 1b) sulla placca di raffreddamento (13).
  11. 11. Impianto di produzione e confezionamento come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che prime porzioni e dette seconde porzioni di dette barre (1a; 1b) sono alloggiate all’interno di una stessa sede di alloggiamento (18) di detti cilindri rotanti (8a, 8b).
  12. 12. Impianto di produzione e confezionamento come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che vengono caricate, in modo ciclico ed alternativamente, una prima sede di alloggiamento (18) di un primo cilindro rotante (8a) e, in seguito, una seconda sede di alloggiamento (18) di un secondo cilindro rotante (8b).
  13. 13. Impianto di produzione e confezionamento come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che alcune porzioni di barre (1a) sono posizionate verso il lato di entrata di detti rulli di allineamento (9), mentre altre porzioni di barre (1b) sono posizionate verso il lato di uscita di detti rulli di allineamento (9), in modo tale che nella stazione di confezionamento (10) si formino almeno due fasci di barre contemporaneamente.
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