ES2229089T3 - Caja de laminacion para la fabricacion de cintas laminadas planas con sobreelevacion deseada del perfil de cinta. - Google Patents
Caja de laminacion para la fabricacion de cintas laminadas planas con sobreelevacion deseada del perfil de cinta.Info
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Abstract
Caja de laminación para la fabricación de cintas de laminación (6) planas con sobreelevación deseada de perfil de cinta, con cilindros de trabajo (1, 2) apoyados, al menos, en un cilindro de apoyo (3, 4), en el que los cilindros de trabajo (1, 2) presentan distintos diámetros, el cilindro de trabajo (2) más grueso está unido con un accionamiento (5) y el cilindro de trabajo (1) más delgado rota simultáneamente como ¿cilindro de arrastre¿, caracterizada porque - los cilindros de apoyo (3, 4) y los cilindros de trabajo (1, 2) están dispuestos de forma que pueden desplazarse axialmente en la caja de laminación (10, 11), - al menos uno de los cilindros de trabajo (1, 2) está realizado de forma que puede ajustarse en el sentido de descarga (7) de la cinta de laminación (6) y - los cilindros de apoyo (3, 4) y los cilindros de trabajo (1, 2) están provistos con un contorno curvado que se extiende básicamente en toda la longitud de tabla y se fija mediante un polinomio de, al menos, segundo grado,que está dispuesto desplazado 180º entre sí y esta configurado de forma que ambos contornos de tabla de los cilindros de trabajo (1, 2) se agregan de forma complementaria en un contorno simétrico de la holgura de cilindro.
Description
Caja de laminación para la fabricación de cintas
laminadas planas con sobreelevación deseada del perfil de cinta.
La invención se refiere a una caja de laminación
para la fabricación de cintas laminadas planas con sobreelevación
deseada del perfil de cinta, con cilindros de trabajo apoyados, al
menos, en un cilindro de apoyo, en el que los cilindros de trabajo
presentan distintos diámetros, el cilindro de trabajo más grueso
está unido con un accionamiento y el cilindro de trabajo más delgado
rota simultáneamente como "cilindro de arrastre".
Se conocen laminadores con distintos diámetros de
cilindros de trabajo. Así, en el documento US-P
2139872 se describe un cilindro de trabajo, en el que para
conseguir una reducción lo más efectiva posible de la cinta
laminada durante la laminación, están dispuestos dos cilindros de
trabajo con distinto diámetro en cilindros de apoyo. Así mismo, se
ha comprobado como ventajoso accionar únicamente el cilindro de
trabajo mayor y dejar que el cilindro menor rote simultáneamente
como cilindro de arrastre. Los laminadores de este tipo conocidos se
montan de forma ventajosa en las cajas posteriores de un tren de
laminación con el objetivo de reducir la fuerza de laminación y la
potencia de accionamiento, así como una entalladura perimetral
menor, especialmente en el caso de acero rico en carbono.
En caso de un laminador de material de cinta,
dentro de un programa de laminación, el bombeado térmico y el
desgaste de los cilindros de trabajo, así como sus deformaciones
elásticas están sometidos a variaciones relativamente grandes. Sin
corrección mediante miembros de ajuste, el contorno de cinta varía
con el caudal de material de laminación continuo creciente. Este
efecto es distinto de caja a caja o de pasada a pasada. Con ello,
además del contorno de cinta varía, también, la planeidad de la
cinta caliente predeterminada y, como consecuencia, también la
planeidad de la cinta fría.
El objetivo de la presente invención es modificar
el laminador conocido con sus distintos diámetros de cilindros de
trabajo, de forma que produzca una cinta de elevada calidad y estas
cajas puedan montarse de forma universal.
El objetivo planteado se alcanza en el caso de un
laminador del tipo mencionado con las características
identificadoras de la reivindicación 1, de forma que,
- -
- los cilindros de apoyo y los cilindros de trabajo están dispuestos de forma que pueden desplazarse axialmente en la caja de laminación,
- -
- al menos, uno de los cilindros de trabajo está realizado de forma que puede ajustarse en el sentido de descarga y
- -
- los cilindros de apoyo y los cilindros de trabajo están provistos de un contorno curvado que se extiende básicamente en toda la longitud de tabla y fijado mediante un polinomio de, al menos, segundo grado, que está dispuesto desplazado 180º entre sí y configurado de forma que ambos contornos de tabla de los cilindros de trabajo se agregan de forma complementaria en un contorno simétrico de la holgura de cilindro.
Mediante la combinación según la invención de
proveer los cilindros de trabajo de distinta dimensión conocidos
con una rectificación de CVC (entre otros conocida del documento DE
3712043 C2; la rectificación de CVC o el contorno de cilindro
sigue, al mismo tiempo, un polinomio de segundo grado o superior),
así como disponer los cilindros de trabajo y apoyo de forma
desplazable tanto axialmente como también en sentido de descarga, se
obtiene una concepción de caja de laminación completamente nueva
que, a diferencia de las cajas de laminación conocidas, puede
montarse de forma más universal y las cintas de laminación se
producen con planeidad elevada y sobreelevación deseada de perfil
de cinta.
Como elemento de ajuste de perfil para la
rectificación de CVC de los cilindros de trabajo resulta ventajoso
en estas cajas de cilindros, calcular la rectificación según un
polinomio de tercer grado o superior, por ejemplo, también de
quinto grado, y realizarlo de forma correspondiente. Un polinomio de
quinto grado de la forma general:
R(x)=
a_{5} \cdot x^{5} + a_{4} \cdot x^{4} + a_{3} \cdot
x^{3} + a_{2} \cdot x^{2} + a_{1} \cdot x +
a_{0}
Habría entonces, por ejemplo, para un cilindro de
1900mm de longitud los siguientes parámetros:
\bullet para un sistema de coordenadas
R(x) en el borde del cilindro
| a_{0} | = | 0,349712 \cdot 10^{3} mm (radio del cilindro de trabajo) |
| a_{1} | = | 0,733199 \cdot 10^{-3} |
| a_{2} | = | 0,198038 \cdot 10^{-3} mm^{-1} |
| a_{3} | = | -0,536180 \cdot 10^{-3} mm^{-2} |
| a_{4} | = | 0,368442 \cdot 10^{-11} mm^{-3} |
| a_{5} | = | -0,775668 \cdot 10^{-15} mm^{-4} |
\bullet para un sistema de coordenadas R (x) en
el centro del cilindro
| a_{0} | = | 0,350000 \cdot 10^{3} mm (radio del cilindro de trabajo) |
| a_{1} | = | -0,544375 \cdot 10^{-3} |
| a_{2} | = | 0,000000 mm^{-1} |
| a_{3} | = | 0,163860 \cdot 10^{-3} mm^{-2} |
| a_{4} | = | -0,590250 \cdot 10^{-28} mm^{-3} |
| a_{5} | = | -0,775668 \cdot 10^{-15} mm^{-4} |
Puesto que los diámetros de los cilindros de
trabajo son distintos, los cilindros de trabajo, también, tienen un
comportamiento de flexión y aplanamiento distinto. Esto sirve,
especialmente, para una caja de tres cilindros, en la que sólo el
cilindro más delgado se apoya mediante un cilindro de apoyo, puesto
que en el caso del cilindro más grueso falta dicho apoyo. Por este
motivo, los contornos de los cilindros de trabajo se han configurado
de forma distinta según la invención, para compensar estos efectos.
Así mismo, el cálculo del contorno necesario tiene lugar offline,
con el objetivo de producir una holgura de cilindro simétrica bajo
carga.
El nuevo concepto de caja de cilindro puede
aplicarse, especialmente, en el caso de una caja de 3 cilindros de
este tipo. Estas cajas pueden montarse de forma ventajosa, por
ejemplo, para cargas no tan elevadas y, entonces, también, para las
cajas anteriores. Así mismo, en el caso de esta caja de 3 cilindros
se acciona sólo el cilindro de trabajo más grueso y el cilindro de
trabajo más delgado rota de forma simultánea como cilindro de
arrastre. El cilindro de trabajo más grueso funciona como cilindro
de trabajo que puede soportar un par elevado y sirve, al mismo
tiempo, como cilindro de apoyo. La combinación con el otro cilindro
de trabajo más delgado apoyado por un cilindro de apoyo separado
ofrece como resultado fuerzas de laminación que pueden
dominarse.
Puesto que mediante las condiciones marginales
existentes en el montaje de cilindros de trabajo con distintos
diámetros, especialmente, en caso de laminar una cinta gruesa debe
contarse con el curvado del material (doblado hacia arriba de los
bordes anteriores de la cinta), con objeto de evitar este curvado
del material, según la invención, uno de los cilindros de trabajo
está dispuesto de forma ajustable en el sentido de descarga. El
ajuste de este desplazamiento de cilindro se controla, entre otras
cosas, dependiendo del grosor de carga y descarga, la rigidez del
material de la cinta de laminación, la combinación actual de
diámetros de los cilindros de trabajo, etc.
En el caso de un caja de laminación que contiene
un cilindro de trabajo menor no accionado y que no está pretensado
(la holgura de cilindros corresponde antes de la pasada a aprox. el
grosor de carga de cinta) resulta ventajoso, proveer también el
cilindro de trabajo no accionado con un accionamiento auxiliar, que
se desacople y/o desconecte tras la pasada. Mediante esta medida se
evitan las vibraciones que aparecen, a menudo, en las cajas
anteriores durante la laminación (oscilaciones entre sí de los
cilindros de trabajo), puesto que entonces durante la laminación
los cilindros de trabajo están desacoplados conforme al
accionamiento. De forma ventajosa, adicionalmente, mediante el
accionamiento auxiliar también se posibilita un desplazamiento axial
necesario de los cilindros de trabajo en las pausas de
laminación.
Para compensar las condiciones marginales
resultantes de los distintos diámetros de los cilindros de trabajo,
según la invención, también es posible ajustar para cada uno de los
cilindros de trabajo, así como para cada uno de sus lados,
distintas fuerzas de flexión de los cilindros de trabajo
dependiendo de la posición de desplazamiento respectiva. Para
contrarrestar la presión superficial superior entre el cilindro de
trabajo delgado con su cilindro de apoyo, también, puede preverse
la prolongación de estos cilindros de forma correspondiente.
Para contrarrestar el distinto desgaste de los
cilindros de trabajo debido a su diámetro distinto, los cilindros
de trabajo están fabricados en materiales distintos en su
comportamiento de desgaste o en materiales resistentes al desgaste,
por ejemplo, según un procedimiento pulvimetalúrgico,
preferiblemente, el procedimiento HIP (hot isostatic pressing). En
caso del procedimiento HIP, como se describe en la edición especial
de "Acero" (1998), cuaderno 6, páginas 38-40,
el material que debe tratarse se calienta en un autoclave especial
(instalaciones HIP) a una presión que actúa en todos los lados
(hasta 200 Mpa) y temperatura elevada (según el material hasta
2000ºC) por encima de su límite de fluencia y se comprime al mismo
tiempo.
Otros detalles de la invención se explican en
detalle a continuación en los ejemplos de realización representados
en figuras de plano esquemáticas:
Se muestran:
Fig. 1 una caja cuarto en vista lateral
esquemática,
Fig. 2 una caja de 3 cilindros en vista lateral
esquemática,
En la fig. 1 se representa una caja cuarto 10 con
dos cilindros de trabajo 1, 2, que se apoyan en cilindros de apoyo
3, 4. Por debajo de la cinta de laminación 6 está dispuesto un
cilindro de trabajo 2 con diámetro mayor y por encima de la cinta
de laminación 6 un cilindro de trabajo 1 con diámetro menor. El
cilindro de trabajo 2 mayor está provisto con un accionamiento 5,
mientras el cilindro de trabajo 1 más delgado no tiene ningún
accionamiento y, simplemente, rota simultáneamente mediante el
contacto con la cinta de laminación 6 como "cilindro de
arrastre". El cilindro de trabajo 1 más delgado está dispuesto de
forma que puede desplazarse horizontalmente en el sentido de la
flecha 9 y, en el ejemplo de realización representado, está
desplazado en el sentido de descarga 7 de la cinta de laminación 6
en la cantidad 8 respecto a su posición original.
Los contornos de las superficies de los cilindros
de trabajo 1, 2 con sus cilindros de apoyo 3, 4 asignados están
fabricados, según la invención, mediante una rectificación de CVC,
calculada según un polinomio de, al menos, segundo grado (en la
vista lateral representada de la caja de cilindro 10 esta
rectificación de CVC no puede verse). El cilindro de trabajo 1
superior puede tener, por ejemplo, un diámetro de 400 mm, el
cilindro de trabajo 2 inferior de 600 mm, mientras los cilindros de
apoyo 3, 4 presentan un diámetro de 1350 mm, respectivamente.
En la figura 2 está representada una caja de 3
cilindros 11, en la que se apoya únicamente el cilindro de trabajo
1 inferior más delgado en un cilindro de apoyo 3. Por el contrario,
el cilindro de trabajo 2 más grueso y accionado se selecciona de un
diámetro que pueda soportar el par más elevado y, por este motivo,
este cilindro de trabajo 2 sirve, también, al mismo tiempo, como
cilindro de apoyo. Así mismo, en este ejemplo de la figura 2, el
cilindro de trabajo 1 más delgado está dispuesto desplazado en el
sentido de descarga 7 en la cantidad 8. El cilindro de trabajo 1
superior puede tener un diámetro de, por ejemplo, 600 mm y el
cilindro de apoyo superior 3, un diámetro de entre 1400 y 1600 mm.
El diámetro del cilindro de trabajo 2 inferior, que aquí está
montado al mismo tiempo como cilindro de apoyo, puede ascender, por
ejemplo, a 1400 mm.
Los ejemplos mostrados en las figuras 1 y 2
muestran la aplicación de la invención en dos cajas de laminación.
Naturalmente, la invención también puede aplicarse a otras cajas de
laminación con números de cilindros distintos a los ejemplos, por
ejemplo, en cajas de cilindros con cilindros intermedios.
- 1.
- Cilindro de trabajo
- 2.
- Cilindro de trabajo
- 3.
- Cilindro de apoyo
- 4.
- Cilindro de apoyo
- 5.
- Accionamiento del cilindro de trabajo
- 6.
- Material de laminación
- 7.
- Sentido de descarga
- 8.
- Desplazamiento de cilindro
- 9.
- Sentido de desplazamiento
- 10.
- Caja de 4 cilindros
- 11.
- Caja de 3 cilindros
Claims (8)
1. Caja de laminación para la fabricación de
cintas de laminación (6) planas con sobreelevación deseada de
perfil de cinta, con cilindros de trabajo (1,2) apoyados, al menos,
en un cilindro de apoyo (3, 4), en el que los cilindros de trabajo
(1, 2) presentan distintos diámetros, el cilindro de trabajo (2) más
grueso está unido con un accionamiento (5) y el cilindro de trabajo
(1) más delgado rota simultáneamente como "cilindro de
arrastre", caracterizada porque
- los cilindros de apoyo (3, 4) y los cilindros
de trabajo (1, 2) están dispuestos de forma que pueden desplazarse
axialmente en la caja de laminación (10, 11),
- al menos uno de los cilindros de trabajo (1, 2)
está realizado de forma que puede ajustarse en el sentido de
descarga (7) de la cinta de laminación (6) y
- los cilindros de apoyo (3, 4) y los cilindros
de trabajo (1, 2) están provistos con un contorno curvado que se
extiende básicamente en toda la longitud de tabla y se fija
mediante un polinomio de, al menos, segundo grado, que está
dispuesto desplazado 180º entre sí y esta configurado de forma que
ambos contornos de tabla de los cilindros de trabajo (1, 2) se
agregan de forma complementaria en un contorno simétrico de la
holgura de cilindro.
2. Caja de laminación según la reivindicación 1,
caracterizada porque para compensar el comportamiento de
flexión y aplanamiento distinto, los cilindros de trabajo (1, 2)
están configurados con contornos distintos entre sí, en los que
para el cálculo de los contornos se usa un polinomio de tercer grado
o superior, por ejemplo, un polinomio de quinto grado.
3. Caja de laminación (10, 11) según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el desplazamiento
de cilindro (8) del cilindro de trabajo (1, 2) puede ajustarse de
forma continuada en el sentido de descarga (7).
4. Caja de laminación (10, 11) según la
reivindicación 3, caracterizada porque la magnitud del
desplazamiento de cilindros (8) se controla dependiendo, entre
otras cosas, del grosor de carga y descarga de la cinta de
laminación (6), su rigidez de material, y la combinación de
diámetros actual de los cilindros de trabajo (1, 2).
5. Caja de laminación (10, 11) según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque para cada uno
de los cilindros de trabajo (1, 2), así como para cada uno de sus
lados pueden ajustarse distintas fuerzas de flexión de cilindros de
trabajo, dependiendo de su posición de desplazamiento.
6. Caja de laminación (10, 11) según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque sólo el
cilindro de trabajo más delgado (1) se apoya por un cilindro de
apoyo (3).
7. Caja de laminación (10, 11) según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el cilindro de
trabajo (1) más delgado está unido con un accionamiento auxiliar
que puede desconectarse y/o desacoplarse.
8. Caja de laminación (10, 11) según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque los cilindros
de trabajo (1, 2) están fabricados a partir de materiales distintos
que varían entre sí en su comportamiento de desgaste según un
procedimiento pulvimetalúrgico, por ejemplo, según el procedimiento
HIP.
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