MXPA04002310A - Dispositivo para templar material laminado de gran longitud. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un dispositivo para el templado termico a partir del calor de laminacion de al menos. partes de la seccion transversal a lo largo de la extension longitudinal de material laminado perfilado producido en secuencia. Para obtener una elevada calidad y buenas propiedades de uso del material laminado que pasa a traves de la instalacion de templado termico con aprovechamiento del calor de laminacion de los trenes de laminacion de gran capacidad de produccion, de conformidad con la invencion se propone que la via de rodillos (1) comprenda un dispositivo para colocar el material laminado (S) alimentado en la direccion longitudinal y un medio (2) de alineacion asociado, que la instalacion (3) de templado este constituida por al menos dos instalaciones (31, 32) de liquido de enfriamiento con manipuladores (311, 312) para un movimiento del material laminado (S) dispuestos uno junto a otro, porque junto a y paralela a la extension longitudinal de las instalaciones de liquido de enfriamiento esta la zona (41) de deposicion del lecho (4) de enfriamiento, y porque el medio (5) de transporte transversal tiene al menos dos brazos (51) de soporte que se mueven simultaneamente entre los rodillos de la via de rodillos, los cuales en sus extremos tienen respectivas superficies (52) de apoyo para el material laminado.

Description

DISPOSITIVO PARA TEMPLAR MATERIAL LAMINADO DE GRAN LONGITUD DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención se refiere a un dispositivo para templar material laminado de gran extensión longitudinal con altos rendimientos de producción. Definida con mayor precisión, la invención se refiere a un dispositivo para el templado térmico a partir del calor de laminación de al menos partes de la sección transversal a lo largo de la extensión longitudinal de material laminado perfilado que se produce en secuencia, en particular para el temple de al menos la cabeza de rieles con una longitud superior a 50 m, y el enfriamiento consecutivo a la temperatura ambiente, que consta sustancialmente de una vía de rodillos, un medio para la orientación axialmente alineada del material laminado, un medio de transporte con una superficie de apoyo para el material laminado que permite el traslado transversal del mismo, una instalación de templado con una disposición de manipulación y un lecho de enfriamiento. Para mejorar las propiedades del material, el material laminado la mayoría de las veces se somete a un tratamiento térmico de templado, el cual convenientemente se lleva a cabo aprovechando el calor de laminación. Este templado, que sustancialmente tiene por efecto un aumento de las propiedades mecánicas del material como son dureza, resistencia a la REF: 154391 2 abrasión y lo similar se puede llevar a cabo sobre la totalidad de la sección transversal o, como es usual en el caso de un riel de traslación, solamente sobre áreas parciales del mismo. El material laminado o áreas parciales de la sección transversal del mismo que se encuentran en estado de estructura austenítica se sumergen en toda su longitud en un medio de enfriamiento, y de esta manera se obtiene de la manera deseada una transformación de la estructura. Las instalaciones para llevar a cabo este tipo de procesos de templado son conocidas (EP-0441766 Bl) y ciertamente se han acreditado con miras a mejorar las propiedades de uso de los rieles de ferrocarril. Según sea la temperatura final de laminado así como en función de la masa específica o respectivamente de la masa por unidad de longitud del material laminado, su templado térmico requiere de un correspondiente intervalo de inmersión o intervalo de permanencia en el líquido de enfriamiento, de manera que la producción se ve limitada por el dispositivo de templado. En otras palabras: el rendimiento máximo posible a través de una instalación de templado por inmersión con una sola tina de enfriamiento limita la capacidad de producción de la instalación de laminado precedente. Los modernos trenes de laminación de perfiles con hornos de calentamiento previo, en particular para material preliminar de colada en cuerda, la mayoría de las veces 3 disponen de capacidades de laminado posibles que son superiores a la capacidad de producción de las instalaciones de templado por inmersión conocidas, de manera que con una producción en secuencia de rieles templados es necesario reducir la velocidad de laminación. Para evitar esta desventaja, en particular económica, ya se propuso templar el material laminado haciéndolo pasar a través de un tramo de enfriamiento provisto con un medio de aspersión. Sin embargo, este proceso de paso requiere instalaciones con grandes longitudes de construcción, y la mayoría de las veces no rinde una calidad de material que se requiere del material laminado. La invención tiene por objeto evitar las deficiencias y en particular las desventajas económicas de las instalaciones de tratamiento térmico que se conocen para el material laminado del tipo bajo consideración, y crear un dispositivo que asegura una alta calidad y buenas propiedades de uso del material laminado producido, y que además tiene una gran capacidad de producción y permite tratar y templar térmicamente el material en barra que se produce en secuencia, en particular rieles con longitudes superiores a 50 m de trenes de laminación con alta capacidad de producción aprovechando el calor de la laminación. En el caso de un dispositivo del tipo bajo consideración, este objeto se logra mediante el hecho de que 4 la vía de rodillos comprende un dispositivo para la colocación en dirección longitudinal del material laminado que se suministra descansando sobre al menos un área de sección transversal, y un medio de alineación asociado, de que la instalación de templado está constituida por al menos dos instalaciones de líquido de enfriamiento con manipuladores para un movimiento del material laminado dispuestas una junto a otra, que en su dirección longitudinal se disponen sustancialmente paralelas al medio de alineación, de que junto a y paralelamente a la extensión longitudinal de las instalaciones de líquido de enfriamiento se encuentra la zona de deposición del lecho de enfriamiento, y de que el medio de transporte transversal tiene al menos dos brazos de soporte que se mueven simultáneamente entre los rodillos de la vía de rodillos, con respectivas superficies de apoyo para el material laminado dispuestas en los extremos, siendo que estas superficies de apoyo se pueden desplazar, bajar y de tal manera levantar en los brazos de soporte en dirección transversal desde la posición de alineación en la zona de la vía de rodillos hasta la zona de deposición del lecho de enfriamiento, que del plano de transporte de la vía de rodillos o respectivamente el canto superior de la vía de rodillos solamente sobresalen las superficies de apoyo. Las ventajas que se obtienen con la invención residen en particular en que con el dispositivo es posible, de manera 5 sencilla y con gran precisión, la colocación y alineación axial en secuencia del material laminado en la zona de transporte transversal de la vía de rodillos, siendo que mediante las superficies de apoyo para el material laminado del medio de transporte transversal es posible simultáneamente, es decir, sin menoscabo del ajuste y del proceso de alineación axial, transferir un material laminado previamente enderezado y preparado a las zonas de deposición de las instalaciones de enfriamiento, o de estas a la zona de deposición del lecho de enfriamiento o de la vía de rodillos directamente al lecho de enfriamiento. En este aspecto es importante que solamente sea posible levantar por encima del nivel superior de los rodillos de la vía de rodillos o respec ivamente de su plano de transportación, las superficies de apoyo para el material laminado de los brazos de soporte que se mueven entre los rodillos del medio de transporte transversal. Con esta forma de realización del dispositivo es posible disponer al menos dos instalaciones de temple a un lado de la vía de rodillos, de manera que solamente es necesario proporcionar unilateralmente un lecho de enfriamiento, lo cual reditúa ventajas económicas. Un material laminado colocado en la vía de rodillos y orientado de manera axialmente alineada se puede levantar de aquella mediante las superficies de apoyo de los brazos de soporte y depositar, por ejemplo, en una zona de deposición de una instalación de 6 liquido de enfriamiento que se configura como manipulador. Después de esto el medio de transporte transversal se encuentra nuevamente libre para otros transportes transversales del material laminado, siendo que el manipulador puede él solo y de manera automática ajustar la posición de la sección transversal del material laminado depositado, introducirlo al menos parcialmente en el medio de enfriamiento, sacarlo y prepararlo para un transporte hacia el hecho de enfriamiento. Esta independencia del transporte transversal del material laminado, esencial de la invención, también por sobre los dispositivos de enfriamiento ocupados, para finalmente depositarlo sobre el lecho de enfriamiento, y una introducción precisa del material laminado en el medio de enfriamiento mejora la exactitud de la manipulación así como del tratamiento de enfriamiento y redunda de manera confiable en productos laminados templados con alta calidad constante. De manera ventajosa y económica aproximadamente se duplica la capacidad de producción o respectivamente el rendimiento del dispositivo, al usar dos instalaciones de temple una al lado de otra. Si el dispositivo se proporciona para un material laminado con la forma de un riel de traslación o de ferrocarril, el cual descansa sobre la vía de rodillos sobre dos regiones de sección transversal, y si el dispositivo de colocación se configura como elemento de control electrónico 7 y/o comprende una regla de alineación o un tope transversal es posible de manera favorable acortar el tiempo de permanencia del riel en la vía de rodillos, mejorar el manejo de la temperatura y opcionalmente incrementar la capacidad de la instalación. Además, esta posición es particularmente buena para una manipulación vertical del riel denominada "cabeza abajo" mediante los manipuladores. Si, como es posible proponer en una forma de realización de la invención, las instalaciones de líquido de enfriamiento se configuran como tinas de inmersión que tienen topes que actúan desde el fondo y opcionalmente lateralmente, alineados horizontal y verticalmente para nivelar y alinear el material laminado, es posible obtener un enfriamiento y distribución del temple altamente constante sobre toda la longitud, en particular al enfriar partes que tienen la sección transversal de un riel, lo cual promueve un aseguramiento de la calidad del producto final. Para las constantes y buenas propiedades de uso es conveniente proporcionar en el dispositivo elementos de sujeción para el material laminado, en particular para un riel, elementos estos con los que es posible presionar al material laminado/riel contra los topes de nivelación en la tina de inmersión durante el enfriamiento, ya que de esta manera es posible evitar de manera efectiva un pandeo provocado por el enfriamiento y mantener completamente 8 uniforme el respectivo enfriamiento local de la superficie. Se obtienen ventajas económicas especiales en el caso de usar el dispositivo precedentemente descrito para el temple de al menos la cabeza de rieles con una longitud superior a 50 m y enfriamiento sucesivo a la temperatura ambiente con un tiempo de paso de un riel a través de la instalación de templado que excede la frecuencia de alimentación, ya que son posibles grandes incrementos de la producción con costos de la instalación comparativamente bajos. A continuación la invención se explica con más detalle mediante un dibujo que únicamente representa una posibilidad de realización, siendo que a continuación se listan ios símbolos de referencia que en cada caso se mantienen idénticos. Lista de símbolos de referencia S Material laminado I Vía de rodillos II Plano de transporte de la vía de rodillos 2 Medio de alineación 21 Regla de alineación 3 Instalación de templado 31 ~) Instalaciones de líquido de enfriamiento 32 9 311 Manipuladores 321 J 312 ? Tinas de inmersión 322 i 313 ? Topes de nivelación 323 314 "i Medios de sujeción 324 i 315 ? Liquido de enfriamiento 325 J 4 Lecho de enfriamiento 41 Zona de depósito del lecho de enfriamiento 5 Medio de transporte transversal 51 Brazo de soporte 52 Superficie de apoyo para el material laminado La Fig. 1 muestra un dispositivo de conformidad con la invención con una instalación 3 de templado constituida por dos instalaciones 31 y 32 de liquido de enfriamiento que se disponen entre una via 1 de rodillos y un lecho 4 de enfriamiento. En la representación esquemática ejemplar se muestra en una de las instalaciones 31 de liquido de enfriamiento la cabeza del riel S inmersa en un liquido 315 de enfriamiento. Mediante medios 314 de sujeción y topes 313 de nivelación es posible colocar el riel de tal manera en una 10 tina 312 de inmersión que solamente se lleva a cabo exactamente un enfriamiento forzoso de la cabeza del mismo. Sin embargo, también es posible enfriar de manera forzosa la totalidad de la sección transversal del riel mediante topes 313 que se disponen a mayor profundidad debajo de la superficie de un líquido 315 de enfriamiento. Una segunda instalación 32 de líquido de enfriamiento se encuentra en espera. Como ilustra además la Fig. 1, un riel S que proviene de un tren de laminación (no representado) está colocado en la vía 1 de rodillos y se puede orientar axialmente alineado mediante un medio 2 de alineación, opcionalmente con una regla 21 de alineación. Un medio 5 de transporte transversal que comprende brazos 51 de soporte y respectivamente una superficie 52 de apoyo para el material laminado se dispone de manera que puede retroceder a la zona de la vía 1 de rodillos. Sin embargo, también es posible inmovilizar un medio 5 de transporte de este tipo en la zona del lecho de enfriamiento. Para el transporte transversal tiene lugar un desplazamiento simultáneo de los brazos 51 de soporte, de manera que al elevarse las superficies 52 de apoyo para el material laminado dispuestas sobre ellos es posible levantar, cargar y trasladar transversalmente el riel S axialmente alineado en dirección al lecho 4 de enfriamiento desde la vía 1 de rodillos. Un aspecto esencial de la invención es que en 11 el curso de un transporte transversal solamente puedan sobresalir verticalmente por arriba de un plano 11 de transporte de la vía de rodillos las superficies 52 de apoyo para el material laminado del medio 5 de transporte transversal, incluso si las superficies 52 de apoyo se encuentran desplazadas a la zona opuesta extrema, por ejemplo, al depositar un riel S sobre una zona 41 de depósito del lecho 4 de enfriamiento. Un riel S colocado y axialmente alineado que ventajosamente descansa con dos zonas de sección transversal sobre el plano 11 de transporte de la vía 1 de rodillos puede ahora ser levantado verticalmente en esta posición mediante la superficie 52 de apoyo para material laminado, y ser trasladado sustancialmente en dirección horizontal o respectivamente transversal hacia una instalación de líquido de enfriamiento que se encuentra en estado de espera, la posición 32 en la Fig. 1. Una posición de esta índole de la sección transversal del riel S sobre las superficies 52 de apoyo para material laminado es favorable para la transferencia y una puesta vertical "cabeza abajo" del mismo mediante el manipulador 321, mediante el cual también se puede llevar a cabo un descenso o una introducción de la cabeza del riel en un líquido 325 de enfriamiento. Durante el tiempo de permanencia del riel en el líquido 325 de enfriamiento es posible sujetarlo mediante medios 324 de sujeción y topes 323 12 de nivelación con el fin de una estabilización. Puesto que, como ya se mencionó en lo precedente, de conformidad con la invención solo es posible llevar las superficies 52 de apoyo para el material laminado a un nivel que se encuentra por arriba del plano 11 de transporte de la via 1 de rodillos, a pesar de las actividades de transporte transversal resulta posible suministrarle a la via 1 de rodillos un riel siguiente desde el tren de laminación, e instalarlo y alinearlo sobre ella. Una extracción del riel S fuera de las instalaciones 31, 32 de líquido mediante los manipuladores 311, 321, y una toma del mismo mediante las superficies 52 de apoyo para material laminado se puede llevar a cabo sustancialmente de la misma manera, tras lo cual tiene lugar la traslación y deposición sobre la zona 41 de depósito del lecho 4 de enfriamiento. En el caso de altas capacidades de laminación la instalación 3 de templado también se puede realizar con más de dos instalaciones de líquido de enfriamiento, en todo caso es ventajoso instalar una unidad de control programable para un decurso de la producción. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

13 REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Dispositivo para el templado térmico a partir del calor de laminación de al menos partes de la sección transversal a lo largo de la extensión longitudinal de material laminado perfilado producido en secuencia, en particular para templar al menos la cabeza de rieles que tienen una longitud superior a 50 m y enfriarlos sucesivamente a la temperatura ambiente, que consta sustancialmente de una vía de rodillos, un medio para la orientación axialmente alineada del material laminado, un medio de transporte con una superficie de apoyo para el material laminado, para el traslado transversal del mismo, una instalación de templado con una disposición de manipuladores y un lecho de enf iamiento, caracterizado porque la via de rodillos comprende una instalación para la colocación en dirección longitudinal del material laminado que se alimenta descansando al menos sobre una zona de la sección transversal, y un medio de alineación asociado, porque la instalación de templado está constituida por al menos dos instalaciones de líquido de enfriamiento con manipuladores para un movimiento del material laminado que se disponen una junto a otra que en su dirección 14 longitudinal se disponen sustancialmente paralelas al medio de alineación, porque junto a y paralela a la extensión longitudinal de las instalaciones de líquido de enfriamiento se encuentra la zona de deposición del lecho de enfriamiento, y porque el medio de transporte transversal tiene al menos dos brazos de soporte que se mueven simultáneamente entre los rodillos de la vía de rodillos, con superficies de apoyo para el material laminado dispuestas en sus respectivos extremos, estas superficies de apoyo se pueden desplazar en los brazos de soporte en dirección transversal a la posición de alineación en la zona de la vía de rodillos hasta la zona de deposición del lecho de enfriamiento, y levantar de manera que solamente las superficies de apoyo sobresalen por arriba del plano de transporte de la vía de rodillos. 2. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque este se proporciona para un material laminado con la forma de un riel de traslación o de ferrocarril que descansa con dos zonas de la sección transversal sobre la vía de rodillos, porque el dispositivo de colocación se configura como elemento de control electrónico y/o comprende una regla de alineación o un tope. 3. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las instalaciones de líquido de enfriamiento se configuran como tinas de inmersión que comprenden topes que actúan en el fondo y opcionalmente 15 lateralmente, de alineación horizontal, para nivelar el material laminado. 4. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 a 3, caracterizado porque a cada tina de inmersión se asocian manipuladores mediante los cuales es posible retirar de las superficies de apoyo del medio de transporte transversal el material laminado, en particular un riel, introducirlo verticalmente cabeza abajo de manera ajustable en la tina de inmersión y depositarlo nuevamente sobre las superficies de apoyo. 5. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se proporcionan medios de sujeción para el material laminado, en particular para un riel, medios estos mediante los que es posible sujetar el material laminado/riel contra los topes de nivelación de la tina de inmersión durante el enfriamiento. 6. Uso del dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 5 para el templado de al menos la cabeza de rieles que tienen una longitud superior a 50 m, y el enfriamiento sucesivo a la temperatura ambiente, con un tiempo de paso del riel a través de la instalación de templado que • excede la frecuencia de alimentación.