ITUD20110013A1 - Procedimento di laminazione per nastri e relativa linea di laminazione - Google Patents

Description

"PROCEDIMENTO DI LAMINAZIONE PER NASTRI E RELATIVA LINEA DI LAMINAZIONE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

II presente trovato si riferisce ad un procedimento di laminazione, ed alla relativa linea, per la realizzazione di prodotti metallici piani, quali nastri, in particolare un procedimento ed una linea a bassa produttività.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti nello stato della tecnica processi ed impianti per la produzione di nastro d'acciaio laminato a caldo che utilizzano un laminatoio Steckel a una o più gabbie reversibili alimentato normalmente con bramme aventi spessore da 150 a 250 mm.

Tali impianti prevedono, tipicamente, una macchina di colata di bramme, mezzi di taglio, un forno di riscaldo per il ripristino, mantenimento od omogeneizzazione della temperatura della bramma colata affinché sia idonea alla successiva laminazione, un discagliatore ad acqua ad alta pressione, un treno di laminazione reversibile Steckel a singola o doppia gabbia, un sistema di raffreddamento laminare ed un’unità di avvolgimento del nastro in rotoli di peso predefinito. E’ noto, inoltre, che gli impianti di laminazione con treno di laminazione reversibile del tipo Steckel a una o più gabbie che utilizzano una bramma con spessore da 150 a 250 mm o più hanno limitazioni in termini di spessore minimo ottenibile e di qualità, sia dimensionale che di superficie, del nastro finale.

Infatti, a causa dell’elevato spessore della bramma di partenza, del numero elevato di passaggi di laminazione attraverso la/e gabbia/e e conseguentemente degli elevati tempi morti di inversione, con conseguenti elevati tempi totali da inizio a fine laminazione, si ha un elevata perdita di temperatura che rende impossibile laminare spessori sottili di prodotto finito, ad esempio 1,6 - 1,4 mm o meno.

Inoltre, si ha disomogeneità di temperatura lungo il nastro e formazione di scaglia che incidono negativamente sulla qualità finale del nastro prodotto.

Infine, la qualità della superficie del prodotto finito risente anche dell'utilizzo dei cilindri di lavoro per i numerosi passaggi delle punte / code fredde e del conseguente rapido deterioramento della superficie dei cilindri stessi. Per ridurre quest’inconveniente si à ̈ costretti a cambiare frequentemente i cilindri di lavoro, con conseguenti fermate, compromettendo fattore di utilizzo e produttività dell'impianto.

Un altro problema che si riscontra in siffatte linee di produzione à ̈ anche quello relativo all'elevata lunghezza complessiva della linea, che si ripercuote negativamente non solo sui costi di investimento ma anche sui costi energetici di produzione e sui costi di manutenzione.

Scopo primario del presente trovato à ̈ quello di realizzare un processo e la relativa linea per la produzione, direttamente a caldo, di nastro d'acciaio che sia estremamente compatto, con bassi costi di investimento, che permetta di ottenere spessori finali sottili fino a 1,4 mm o meno.

Un altro scopo à ̈ quello di ottenere un prodotto finito di buona qualità in termini di ridotta scaglia impressa, buona qualità superficiale e tolleranza dimensionale anche lungo la lunghezza.

Ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di mettere a punto un procedimento, e realizzare una relativa linea, che consenta di ridurre al minimo il numero di passaggi di laminazione e di inversioni, e quindi di diminuire il tempo totale di laminazione, con conseguente maggior uniformità/omogeneità della temperatura lungo il nastro in laminazione e una minor perdita complessiva di temperatura dello stesso.

Ancora, altro scopo à ̈ quello di realizzare una linea produttiva che trasformi in un solo ciclo continuo, senza stoccaggi intermedi e riprese di materiale e con consumo energetico ridottissimo, l’acciaio liquido proveniente daH'acciaieria e che sia in grado di produrre a costi competitivi, rispetto alle altre tecnologie convenzionali, nel campo compreso da circa 300.000 a circa 800.000 tonnellate annue.

Altro scopo à ̈ quello di aumentare il fattore di utilizzo della linea produttiva aumentando la durata operativa dei cilindri di lavoro.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato à ̈ espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le relative rivendicazioni dipendenti illustrano varianti all’idea di soluzione base. Secondo il presente trovato, per ottenere tutti gli scopi e i vantaggi più sopra e di seguito elencati, il procedimento di laminazione, per la produzione di prodotti piani a bassa produttività, comprende una fase di colata in continuo ad una velocità compresa tra 3,5 m/min e 6 m/min di una bramma sottile di spessore compreso tra 25 e 50 mm, vantaggiosamente tra 30 e 40 mm, una fase di sbozzatura per la riduzione dello spessore in almeno una gabbia di sbozzatura ad un valore compreso tra 6 mm e 40 mm, preferibilmente tra 6 mm e 20 mm, ancor più preferibilmente tra 6 mm e 15 mm ed idoneo all 'avvolgimento, una fase di riscaldo rapido mediante induzione per almeno ripristinare la temperatura persa nel tratto a valle della colata e nella fase di sbozzatura, una fase di avvolgimento/svolgimento in un dispositivo avvolgitore/svolgitore a due mandrini, una fase di laminazione di tipo reversibile del prodotto svolto dal dispositivo avvolgitore/svolgitore in un gruppo di laminazione che consiste di un’unica gabbia di laminazione reversibile di tipo Steckel, detta fase di laminazione comprendendo al più di cinque passaggi di laminazione, ovvero quattro inversioni, per ottenere un prodotto finale avente spessore compreso tra 1,4 mm e 10 mm, preferibilmente tra 1,4 mm e 8 mm, una fase di raffreddamento laminare ad acqua ed una fase di avvolgimento del prodotto finale.

In particolare, rientra nello spirito del presente trovato prevedere che con un’unica gabbia di sbozzatura ed un’unica gabbia reversibile sia possibile ottenere spessori del prodotto finale fino a circa 4 mm al più con tre passaggi di laminazione (due inversioni), mentre spessori da circa 1,4 mm a 4 mm si ottengono con al più cinque passaggi di laminazione (quattro inversioni), mentre con due gabbie di sbozzatura ed un’unica gabbia reversibile sia possibile ottenere spessori del prodotto finale fino a circa 2 mm al più con tre passaggi di laminazione (due inversioni), mentre spessori da circa 1,4 mm a 2 mm si ottengono con al più cinque passaggi di laminazione (quattro inversioni).

Con il presente trovato, quindi, la previsione di una o due gabbie di sbozzatura direttamente a valle della colata ottimizza lo spessore della barra, in modo da avere sempre il minimo numero dispari possibile di passi di laminazione nell’unica gabbia reversibile Steckel.

Qui, e nel prosieguo della descrizione, il prodotto pre-laminato risultante dalla fase di sbozzatura a valle colata verrà chiamato semplicemente “barra†.

In varianti del procedimento, ciascuna gabbia di sbozzatura esegue una riduzione di spessore compresa fra il 20% e il 60%, vantaggiosamente tra il 35% e il 55%.

Tale almeno una gabbia di sbozzatura, sfruttando l’alta temperatura in uscita dalla colata e la minor resistenza del materiale per via della mancata “ ricristallizzazione†, viene eseguita utilizzando gabbie più piccole, che richiedono minore potenza installata, e quindi i costi, in sé e di installazione, di tale almeno una gabbia sbozzatrice sono modesti.

In accordo con una forma di realizzazione del procedimento secondo il presente trovato, in funzione del numero di gabbie sbozzatrici ed almeno dei seguenti parametri:

- spessore finale nastro,

- larghezza nastro,

- tipo di acciaio (o "steel grade"),

la fase laminazione nella gabbia reversibile Steckel può avvenire vantaggiosamente con al più tre soli passaggi, ovvero due inversioni.

In tal caso, quindi, riducendo al valore minimo possibile il numero dei passaggi di laminazione (dispari) e di correlate inversioni (pari), e quindi il tempo totale di laminazione e i tempi morti di inversione, si riduce al minimo il tempo di esposizione all 'aria del prodotto in laminazione e quindi la formazione della scaglia e la sua impressione sulla superficie del nastro.

Inoltre, si ottiene un minor calo di temperatura in assoluto ed una migliorata omogeneità/uniformità della temperatura lungo il nastro. Il prodotto finale ha, così, migliore tolleranza dimensionale.

Ulteriormente, si ottiene la riduzione del numero di volte che le punte/code fredde passano sotto i cilindri di lavoro, con minor consumo degli stessi e quindi miglior qualità dimensionale e di superficie del nastro finale.

Aumentando anche la durata operativa dei cilindri di lavoro si riducono le fermate del laminatoio per il cambio cilindri, con conseguente miglioramento del fattore di utilizzo dell’impianto.

In alcune forme di realizzazione, la riduzione della scaglia può essere ulteriormente incrementata con discagliatori, ad esempio ad acqua ad elevatissima pressione, che puliscono il nastro finito nelle fasi di avvolgimento.

In una prima forma di esecuzione, con una sola gabbia sbozzatrice possono essere sufficienti al più tre passaggi di laminazione, ovvero due inversioni, nel treno di laminazione reversibile per spessori di nastro finale superiori a circa 4 mm. In tale prima forma di esecuzione, per spessori inferiori a 4 mm, fino a 1,4 mm, sono necessari al massimo cinque passaggi di laminazione, cioà ̈ quattro inversioni.

In una seconda forma di esecuzione vantaggiosa, con due gabbie sbozzatrici sono sufficienti al più tre soli passaggi di laminazione, ovvero due inversioni, nel treno di laminazione reversibile per spessori di nastro finale superiori a 2 mm e fino a 10 mm, preferibilmente fino 8 mm. In tale seconda forma di esecuzione, per spessori inferiori a 2 mm, fino a 1,4 mm, sono necessari al massimo cinque passaggi di laminazione, cioà ̈ quattro inversioni.

In un’ulteriore variante di esecuzione, con due gabbie sbozzatrici e per spessori di nastro finale superiori a circa 5-6 mm la laminazione nella gabbia reversibile Steckel può avvenire vantaggiosamente con un solo passaggio e quindi senza inversioni e senza utilizzo degli aspi avvolgitori, pertanto si riduce drasticamente il tempo di esposizione all 'aria del prodotto e quindi la formazione di scaglia.

Il procedimento, inoltre, può eseguire, secondo alcune forme realizzative, una riduzione dinamica dello spessore a cuore liquido della bramma colata, cosiddetta “dynamic soft reduction†, a valle del cristallizzatore, al fine di ottenere una struttura metallurgica migliorata. Lo spessore ottenuto dopo la riduzione a cuore liquido à ̈ compreso tra circa 25 mm e 50 mm.

Nel caso in cui detto gruppo di soft-reduction non sia presente, Ã ̈ il cristallizzatore stesso a fornire direttamente lo spessore finale della bramma.

Il procedimento del presente trovato à ̈ focalizzato su una bassa produttività, volutamente ricercata per soddisfare determinate esigenze di mercati locali e quindi risparmiare sui costi di investimento, mantenendo, nel contempo, elevata la qualità del prodotto. L’impianto che adotta tale procedimento permette di operare in sequenza con forni elettrici, o comunque con altri dispositivi di produzione di acciaio liquido, a un ritmo da 40 a 140/150 ton/ora.

Poiché si ha una bassa velocità di colata e un ridotto spessore colato, il massflow, che à ̈ dato proprio dal prodotto tra velocità di colata e spessore di colata, à ̈ di conseguenza basso e non consentirebbe di avere temperature idonee per la laminazione a valle: il forno induttore ed il dispositivo avvolgitore/svolgitore riscaldato sono vantaggiosi perché consentono, rispettivamente, di ripristinare la temperatura e di mantenerla al valore richiesto per la successiva laminazione nel treno reversibile.

E’ vantaggioso utilizzare il dispositivo avvolgitore/svolgitore, che ben si abbina alla bassa produttività e mass-flow ridotto della colata, in quanto permette di evitare l’impiego di forni a tunnel molto lunghi atti a contenere una bramma sottile di lunghezza equivalente a un rotolo di nastro finito di 25-30 ton. Inoltre, con tale dispositivo avvolgitore/svolgitore, viene risolto il problema di movimentare una bramma molto sottile all’interno del forno a tunnel che ne complicherebbe ulteriormente la realizzazione aumentandone i costi.

In altre varianti, il dispositivo avvolgitore/svolgitore può anche fungere da polmone per consentire il cambio cilindri, essendo il tempo di avvolgimento della barra sul mandrino del dispositivo avvolgitore/svolgitore coerente con il tempo di cambio cilindri della gabbia reversibile.

Secondo un altro aspetto del procedimento del presente trovato, la barra che viene alimentata alla fase di laminazione reversibile à ̈ immediatamente arrotolabile su un aspo avvolgitore a valle, sì che si evita il problema, ricorrente nella tecnica nota, di movimentare in piano sulla via a rulli di uscita, o “run-out table†, la lunga barra per due o più passaggi attraverso il laminatoio prima di poterla avvolgere negli aspi avvolgitori a monte ed a valle.

11 principale vantaggio di avvolgere la barra subito dopo il primo passaggio di laminazione à ̈ quello di ridurre le dimensioni complessive della linea e quello di contenere le perdite di calore a beneficio di un minor calo in assoluto della temperatura e di una maggiore uniformità della stessa tra testa/coda e parte centrale della barra in laminazione. Ciò si ripercuote positivamente sulla qualità dimensionale e superficiale del nastro finito e anche sulla possibilità di ottenere spessori sottili.

Rientra nello spirito del presente trovato anche una linea di laminazione per la produzione di prodotti piani a bassa produttività che comprende una macchina di colata adatta a colare in continuo una bramma sottile a bassa velocità, ad esempio compresa tra 3,5 e 6 m/min, un gruppo di riscaldamento rapido ed un gruppo di laminazione costituito da un†̃ unica gabbia reversibile del tipo Steckel. La soluzione con gabbia di laminazione reversibile consente di ridurre il numero di gabbie, e quindi gli ingombri ed i costi di realizzazione, rispetto a un treno di laminazione continuo.

Inoltre, secondo il presente trovato, la linea di laminazione prevede, direttamente collegata in presa subito all’uscita della macchina di colata continua e a monte del gruppo di riscaldamento rapido, almeno una gabbia di formatura, o gabbia sbozzatrice, atta a ridurre lo spessore del materiale appena solidificato ed ancora ad elevata temperatura.

Ciascuna gabbia sbozzatrice à ̈ configurata per permettere una riduzione di spessore compresa fra il 20 e il 60%, vantaggiosamente tra il 35 e il 55%, e, sfruttando l’alta temperatura in uscita colata e la minor resistenza del materiale per via della mancata “ri cristallizzazione†, consente di utilizzare gabbie più piccole, che richiedono minore potenza installata, e quindi di ottenere un rilevante risparmio energetico.

La previsione di una, oppure due, gabbie sbozzatrici consente vantaggiosamente di alimentare la gabbia reversibile del gruppo di laminazione con uno spessore di barra tale per cui il prodotto finito venga ottenuto al massimo con cinque passaggi di laminazione, cioà ̈ quattro inversioni, e preferibilmente con al più tre passaggi di laminazione, ovvero due inversioni, a seconda dello spessore finale da ottenere.

In altre parole, la previsione di una o due gabbie di sbozzatura direttamente a valle della colata ottimizza lo spessore della barra in modo da avere sempre il minimo numero dispari possibile di passi di laminazione nell’unica gabbia reversibile Steckel.

Vantaggiosamente, inoltre, la riduzione di spessore nell 'almeno una gabbia sbozzatrice, oltre a rendere avvolgibile la barra nel dispositivo avvolgitore/svolgitore, permette di alimentare il treno di laminazione con spessori ridotti, pertanto la gabbia Steckel può avere i cilindri di lavoro di diametro più piccolo, consentendo, a parità di schiaccio, forze di laminazione più basse del 20-30% con conseguente riduzione delle dimensioni della macchina. Inoltre, forze di laminazione inferiori comportano anche coppia di laminazione ridotta, e la taglia dei motori principali avrà, di conseguenza, minor valore di coppia, anche inferiore del 30-40%.

Secondo un aspetto del presente trovato, il gruppo di riscaldamento rapido à ̈ un forno induttore configurato per almeno recuperare le perdite di temperatura derivanti dal passaggio nella gabbia sbozzatrice, ed a valle di detto forno induttore à ̈ presente un dispositivo avvolgitore/svolgitore ad almeno due mandrini atti a svolgere selettivamente ed alternativamente la funzione di avvolgere la barra proveniente dalla colata e di svolgerla per alimentarla all’unica gabbia reversibile del gruppo di laminazione. Detta gabbia reversibile à ̈ configurata per eseguire una laminazione comprendente al più cinque passaggi di laminazione, o quattro inversioni, per ottenere un prodotto finale compreso di spessore tra circa 1,4 mm e 10 mm, preferibilmente tra circa 1,4 e 8 mm

La linea del presente trovato consente di avere una bassa produttività, mantenendo comunque una buona qualità del prodotto finale.

Inoltre il ridottissimo sviluppo complessivo della linea di produzione, che ha un layout molto corto, permette di compattare e razionalizzare gli spazi occupati con notevoli vantaggi nella realizzazione delle opere civili, come fondazioni, capannoni, tubazioni, infrastrutture, ecc. Ciò comporta vantaggiosamente minori esborsi di capitale per l 'investimento rispetto a un impianto dell'arte nota.

II presente trovato sfrutta al massimo la bassa resistenza alla deformazione dell ’acciaio alle alte temperature che possiede appena si à ̈ solidificato per effettuare la laminazione di sbozzatura del prodotto uscente dalla macchina di colata continua, potendo così utilizzare gabbie sbozzatrici più piccole e quindi con minore potenza installata, notevole riduzione del fabbisogno energetico e una migliorata compatibilità ambientale.

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:

- la fig. 1 rappresenta in modo schematico una prima forma di realizzazione della linea di laminazione secondo il presente trovato;

- la fig. 2 rappresenta in modo schematico una seconda forma di realizzazione della linea di laminazione secondo il presente trovato.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

Le figg. 1 e 2 rappresentano rispettivamente due forme di realizzazione di una linea di laminazione 10 secondo il presente trovato per la produzione di prodotti piani laminati, ad esempio nastri 111.

La linea di laminazione 10 comprende una macchina 12 per la colata continua, che produce nella fattispecie una bramma 11 sottile. In modo tradizionale, la macchina 12 prevede una siviera 13, una paniera 15 ed un cristallizzatore 17.

In alcune forme realizzative, nel tragitto curvo mostrato nei disegni all’uscita dal cristallizzatore 17, la bramma sottile 11 può essere sottoposta ad una riduzione dinamica di spessore a cuore liquido, o “dynamic soft-reduction†, al fine di ottenere una struttura metallurgica migliorata. In accordo con il trovato, lo spessore colato, dopo soft-reduction, à ̈ compreso tra 25 mm e 50 mm.

In forme di realizzazione, la bramma sottile che viene colata ha larghezza di 800 - 1600.

La linea di laminazione 10 del presente trovato à ̈ configurata complessivamente per produrre coils, o bobine, con spessore da circa 1,4 - 1,6 mm a circa 8-10 mm e peso del rotolo di 25 ton.

Poiché la linea di laminazione 10 à ̈ del tipo a bassa produttività, il processo di laminazione secondo il presente trovato prevede una velocità di colata della bramma 1 1 compresa tra 3,5 e 6 m/min.

Secondo il presente trovato, a valle della colata à ̈ prevista almeno una gabbia sbozzatrice 20, 20a, 20b. Tipicamente, detta almeno una gabbia sbozzatrice 20, 20a, 20b à ̈ del tipo a quarto.

In particolare, secondo una prima forma di realizzazione del presente trovato, illustrata in fig. 1, immediatamente a valle della macchina 12 di colata à ̈ prevista un’unica gabbia sbozzatrice 20.

In accordo con una seconda forma di realizzazione, illustrata in fig. 2, vengono previste invece due gabbie sbozzatrici 20a, 20b poste in serie.

Secondo il presente trovato, il diametro di lavoro dei rulli della gabbia sbozzatrice 20, o di ciascuna delle due gabbie sbozzatrici 20a, 20b, à ̈ compreso tra 550 mm e 650 mm, preferibilmente tra 575 mm e 625 mm, ad esempio circa 600 mm. La lunghezza dei rulli à ̈ di circa 1500 - 1800 mm, ad esempio circa 1750 quando il diametro à ̈ 600 mm.

Inoltre, in alcune forme di realizzazione la forza di separazione della gabbia sbozzatrice 20, o di ciascuna delle due gabbie sbozzatrici 20a, 20b, Ã ̈ di circa 3000 ton (30000 kN).

Ulteriormente, in alcune forme di realizzazione la potenza nominale del motore della gabbia sbozzatrice 20, o di ciascuna delle due gabbie sbozzatrici 20a, 20b, Ã ̈ di 1500 kW.

La singola gabbia sbozzatrice 20 o la coppia di due gabbie sbozzatrici 20a, 20b, ha la funzione di ridurre lo spessore della bramma sottile 11 subito in uscita dalla macchina 12 di colata. Secondo il presente trovato ciascuna gabbia permette di ottenere riduzioni inferiori a circa 60%, ad esempio comprese tra circa 20% e circa 60%, vantaggiosamente tra circa 35% e circa 55%, dello spessore iniziale.

Nella prima forma di realizzazione di fig. 1, la gabbia sbozzatrice 20 riduce lo spessore della bramma sottile 11 fino a circa 10 mm e 30 mm, preferibilmente tra 10 mm e 20 mm.

Nella seconda forma di realizzazione di fig. 2, le due gabbie sbozzatrici 20a, 20b riducono lo spessore della bramma sottile 11 fino a circa 6 mm e 20 mm, preferibilmente tra 6 mm e 15 mm.

In entrambe le forme di realizzazione, la gabbia sbozzatrice 20, o la coppia di gabbie sbozzatrici 20a, 20b, à ̈ disposta immediatamente a valle della macchina 12 di colata con cui à ̈ in presa diretta senza soluzione di continuità.

Vantaggio principale di tale disposizione della gabbia sbozzatrice 20, o della coppia di gabbie sbozzatrici 20a, 20b, à ̈ che si esegue la riduzione dello spessore quando la bramma 11 à ̈ ancora a cuore molto caldo, il che richiede una gabbia più piccola e quindi una minore potenza installata con conseguente risparmio energetico.

Subito a valle della singola gabbia sbozzatrice 20, o della coppia di gabbie sbozzatrici 20a, 20b à ̈ presente un primo gruppo di taglio 14 mediante il quale effettuare il taglio a misura della barra 11.

II gruppo di taglio 14 à ̈ del tipo noto e, in alcune forme di realizzazione, può comprendere una cesoia pendolare, mentre in altre forme di realizzazione può comprendere una cesoia rotante o “crank shear†.

Durante il ciclo produttivo, il primo gruppo di taglio 14 taglia la barra 11 in segmenti, o spezzoni, di lunghezza voluta, correlata al peso desiderato della bobina, o rotolo, di nastro finale.

In particolare, la lunghezza degli spezzoni di barra à ̈ tale da ottenere una bobina, o "coil", di un peso voluto, ad esempio 25 tonnellate, sì che si concretizza un processo di laminazione nella modalità cosidetta “ coil-to-coil

A monte della singola gabbia sbozzatrice 20, o della coppia di gabbie sbozzatrici 20a, 20b può essere previsto un discagliatore 16. In forme di realizzazione, il discagliatore 16 à ̈ preferibilmente del tipo avente ugelli rotanti ed effettua un’accurata rimozione della scaglia dalla superficie del prodotto colato, impiegando la minima portata d’acqua possibile, a favore di un modesto calo di temperatura del prodotto colato.

Secondo il presente trovato, a valle della gabbia sbozzatrice 20, o delle due gabbie sbozzatrici 20a, 20b, ed a valle del primo gruppo di taglio 14, lungo la linea di laminazione 10 Ã ̈ disposto un gruppo di riscaldamento rapido, nella fattispecie un forno induttore 18 configurato per almeno recuperare le perdite di temperatura derivanti dal passaggio nell 'almeno una gabbia sbozzatrice 20, vantaggiosamente fungendo da omogeneizzazione e riscaldo del prodotto colato.

La linea di laminazione 10 prevede, a valle di detto forno induttore 18, un dispositivo avvolgitore/svolgitore 34 ad almeno due mandrini 34a, 34b atti a svolgere selettivamente ed alternativamente la funzione di avvolgere la barra proveniente dall’almeno una gabbia sbozzatrice e di svolgerla per alimentarla ad un successivo treno di laminazione con unica gabbia reversibile 22 di tipo Steckel di cui si dirà meglio nel prosieguo della descrizione. Ad esempio, il dispositivo avvolgitore/svolgitore 34 può essere realizzato come nella domanda internazionale PCT/EP2010/070857 a nome della Richiedente, qui interamente incorporata come riferimento.

In alcune forme di realizzazione, il dispositivo avvolgitore/svolgitore 34 à ̈ di tipo riscaldato per fungere da forno di almeno mantenimento della temperatura, sì che durante le fasi di avvolgimento/svolgimento la barra rimane ad una temperatura idonea per la successiva laminazione nel treno di laminazione, riducendo anche costi ed ingombri.

In caso di fermata del laminatoio il dispositivo avvolgitore/svolgitore 34 consente di accumulare al massimo due segmenti di barra al suo interno senza fermare la macchina 12 di colata, fungendo quindi da polmone, per poi immetterli nuovamente nella linea di laminazione 10 alla ripartenza del treno di laminazione. In questo modo si può operare, ad esempio, in alcune modalità di funzionamento della linea di laminazione 10, in caso di fermata del treno di laminazione per emergenza (ad esempio incaglio), o fermata programmata (ad esempio cambio cilindri). Vantaggiosamente, il tempo di avvolgimento della barra su uno o più mandrini 34a, 34b del dispositivo avvolgitore/svolgitore 34 à ̈ coerente con il tempo di cambio cilindri della gabbia reversibile del treno di laminazione.

Subito a valle del dispositivo avvolgitore/svolgitore 34 à ̈ presente una cesoia di emergenza, o “crop-shear†30, di per sé di tipo noto.

Il suddetto treno di laminazione à ̈, secondo il presente trovato, di tipo reversibile Steckel e, secondo il presente trovato, à ̈ costituito da una singola gabbia reversibile 22 di tipo Steckel che coopera con aspi avvolgitori/svolgitori 25a, 25b, in alcune forme di realizzazione aspi riscaldati, chiamati anche aspiforno. Gli avvolgitori/svolgitori 25a e 25b cooperano con rispettive unità di traino 27a, 27b.

Nella soluzione illustrata, subito a monte e a valle dell’unica gabbia reversibile 22 del treno di laminazione sono presenti rispettivi dispositivi discagliatori, indicati con 28a e 28b, rispettivamente, che svolgono la funzione di rimuovere la scaglia prima e/o dopo ogni passaggio di laminazione, evitando che la scaglia venga impressa sulla superficie del nastro dall’azione dei cilindri di laminazione.

Il diametro di lavoro dei rulli della singola gabbia reversibile 22 Steckel à ̈ compreso tra circa 500 mm e 600 mm, con lunghezza di circa 2050 mm.

Il diametro di lavoro dei rulli di ciascun aspo avvolgitore/svolgitore 25a, 25b à ̈ di circa 1350 mm, con lunghezza di 2050 mm.

Il procedimento di laminazione del presente trovato prevede al più cinque doppi passaggi attraverso la gabbia reversibile 22, che determinano le volute riduzioni di spessore.

Per esempio, nella configurazione di fig. 1 avente una sola gabbia sbozzatrice 20, per produrre, a partire da una bramma sottile di 35 mm di spessore, un nastro d’acciaio basso carbonio avente larghezza di circa 1.300 mm, per spessore finale da 8 - 10 mm fino a 4 mm sono sufficienti tre passaggi di laminazione (due inversioni), mentre per spessore finale sotto 4 mm e fino a 1,4 mm, sono sufficienti cinque passaggi di laminazione nella gabbia reversibile 22 del treno di laminazione (quattro inversioni).

In particolare, in questa prima forma di realizzazione la riduzione di spessore nella singola gabbia sbozzatrice 20 Ã ̈ del 60% e si ottiene una barra di spessore 14 mm che nel treno di laminazione viene ridotta allo spessore finale ad esempio di 2 mm nel seguente modo:

- un primo passaggio di laminazione attraverso la gabbia reversibile 22 (prima riduzione di spessore del primo passaggio di laminazione di circa il 40%) e avvolgimento nell’aspo avvolgitore/svolgitore 25b;

- una prima inversione (seconda riduzione di spessore del secondo passaggio di laminazione di circa il 38%), con svolgimento del nastro dall’aspo avvolgitore/svolgitore 25b e avvolgimento nell’aspo avvolgitore/svolgitore 25a; -una seconda inversione (terza riduzione di spessore del terzo passaggio di laminazione di circa il 33%), con svolgimento del nastro dall’aspo avvolgitore/svolgitore 25a e avvolgimento nell’aspo avvolgitore/svolgitore 25b; una terza inversione (quarta riduzione di spessore del quarto passaggio di laminazione di circa il 28%), con svolgimento del nastro dall’aspo avvolgitore/svolgitore 25b e avvolgimento nell’aspo avvolgitore/svolgitore 25a; - una quarta inversione (quinta riduzione di spessore del quinto passaggio di laminazione di circa il 22%), con svolgimento del nastro dall’aspo avvolgitore/svolgitore 25a.

Invece, nella configurazione di fig. 2 avente due gabbie sbozzatrici 20a, 20b, per produrre un nastro d’acciaio basso carbonio avente larghezza di circa 1.300 mm e spessore finale da 8 - 10 mm fino a 2 mm, a partire da una bramma sottile di 35 mm di spessore, sono sufficienti solo tre passaggi di laminazione nel treno reversibile (due inversioni), mentre per spessore finale inferiore a 2 mm e fino a 1,4 mm sono sufficienti solo cinque passaggi di laminazione (quattro inversioni).

In particolare, in questa seconda forma di realizzazione la riduzione nella prima gabbia sbozzatrice à ̈ del 60%, mentre nella seconda gabbia sbozzatrice à ̈ del 50% e si ottiene una barra di spessore 7 mm che nel treno di laminazione viene ridotta allo spessore finale ad esempio di 2 mm nel seguente modo:

- un primo passaggio di laminazione attraverso la gabbia reversibile 22 (prima riduzione di spessore del primo passaggio di laminazione di circa il 41%) e avvolgimento nell’aspo avvolgitore/svolgitore 25b;

- una prima inversione (seconda riduzione di spessore del secondo passaggio di laminazione di circa il 34%), con svolgimento del nastro dall’aspo avvolgitore/svolgitore 25b e avvolgimento nell’aspo avvolgitore/svolgitore 25a;

- una seconda inversione (terza e ultima riduzione di spessore del terzo e ultimo passaggio di laminazione di circa il 26%), con svolgimento del nastro dall’aspo avvolgitore/svolgitore 25a.

In una forma di realizzazione secondo il presente trovato, con due gabbie sbozzatrici e per spessori di nastro finale superiori a 5-6 mm, la laminazione nella singola gabbia reversibile 22 Steckel avviene vantaggiosamente con un solo passaggio e quindi senza inversioni e senza utilizzo degli aspi avvolgitori, pertanto si riduce drasticamente il tempo di esposizione all 'aria del prodotto e quindi la formazione di scaglia.

Infine, la linea di laminazione 10 include, successivamente alla gabbia reversibile 22 del treno di laminazione, una via a rulli di uscita del nastro I l i o “ run-out table†, a velocità di circa 1,5 - 12 m/s, ed un gruppo di raffreddamento 24. Ad esempio, il gruppo di raffreddamento 24 à ̈ del tipo a raffreddamento laminare con docce.

A valle del gruppo di raffreddamento 24 la linea di laminazione 10 comprende un’unità di avvolgimento 26, ad esempio formata da un aspo avvolgitore (“down coiler†), del nastrol 11 per produrre le bobine di nastro, o “coils†.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di laminazione per la produzione di prodotti piani (111) con bassa produttività, caratterizzato dal fatto che comprende una fase di colata in continuo ad una velocità compresa tra 3,5 m/min e 6 m/min di una bramma sottile (1 1) di spessore compreso tra 25 e 50 mm, una fase di sbozzatura per la riduzione dello spessore in almeno una gabbia di sbozzatura, o gabbia sbozzatrice, (20, 20a, 20b) ad un valore compreso tra 6 mm e 40 mm, preferibilmente tra 6 mm e 20 mm, ed idoneo all’ avvolgimento, una fase di riscaldo rapido mediante induzione per almeno ripristinare la temperatura persa nel tratto a valle della colata e nella fase di sbozzatura, una fase di avvolgimento/svolgimento in un dispositivo di avvolgimento/svolgimento (34) a due mandrini, una fase di laminazione in un gruppo di laminazione che consiste di un’unica gabbia reversibile (22) di tipo Steckel del prodotto svolto dal dispositivo di avvolgimento/svolgimento (34) comprendente al più cinque passaggi di laminazione, o quattro inversioni, per ottenere un prodotto finale compreso di spessore tra circa 1,4 mm e 10 mm, preferibilmente tra circa 1,4 e 8 mm, una fase di raffreddamento ed una fase di avvolgimento del prodotto finale.
2. 2. Procedimento come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la fase di sbozzatura avviene in una sola gabbia di sbozzatura, o gabbia sbozzatrice, (20) in cui lo spessore colato viene ridotto a un valore compreso tra 10 mm e 30 mm, preferibilmente tra 10 mm e 20 mm, e la fase di laminazione nell’unica gabbia reversibile (22) comprende al più tre passaggi di laminazione, o due inversioni, per ottenere un prodotto finale con spessore compreso tra circa 4 mm e 10 mm, preferibilmente tra circa 4 mm e 8 mm, oppure al più cinque passaggi di laminazione, o quattro inversioni, per ottenere un prodotto finale con spessore compreso tra circa 1,4 mm e 4 mm.
3. 3. Procedimento come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la fase di sbozzatura avviene in due gabbie di sbozzatura, o gabbie sbozzatrici, (20a, 20b) in cui lo spessore colato viene ridotto a un valore compreso tra 6 mm e 20 mm, preferibilmente tra 6 mm e 15 mm, e la fase di laminazione nell’unica gabbia reversibile (22) comprende al più tre passaggi di laminazione, o due inversioni, per ottenere un prodotto finale con spessore compreso tra circa 2 mm e 10 mm, preferibilmente tra circa 2 mm e 8 mm, oppure al più cinque passaggi di laminazione, o quattro inversioni, per ottenere un prodotto finale con spessore compreso tra circa 1,4 mm e 2 mm.
4. 4. Procedimento come nella rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la fase di laminazione comprende un solo passaggio di laminazione, senza inversioni, per ottenere un prodotto finale con spessore superiore a circa 5-6 mm.
5. 5. Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna gabbia di sbozzatura, o gabbia sbozzatrice, (20, 20a, 20b) esegue una riduzione di spessore compresa fra il 20 e il 60%.
6. 6. Procedimento come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che prevede di riscaldare il dispositivo avvolgitore/svolgitore (34) che funge da forno di almeno mantenimento della temperatura, sì che durante le fasi di avvolgimento/svolgimento il prodotto sbozzato rimane ad una temperatura idonea per la successiva laminazione.
7. 7. Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il dispositivo avvolgitore/svolgitore (34) funge da polmone per consentire il cambio cilindri, essendo il tempo di avvolgimento del prodotto colato sul mandrino del dispositivo avvolgitore/svolgitore (34) coerente con il tempo di cambio cilindri della gabbia reversibile (22) del gruppo di laminazione.
8. 8. Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che prevede di eseguire una riduzione dinamica dello spessore a cuore liquido della bramma colata, a valle del cristallizzatore (17).
9. 9. Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che già dopo il primo passaggio di laminazione nella gabbia reversibile (22) il prodotto viene avvolto sull’aspo avvolgitore/svolgitore (25b) a valle di detta gabbia (22).
10. 10. Linea di laminazione per la produzione di prodotti piani (111) a bassa produttività comprendente una macchina di colata (12) adatta a colare in continuo una bramma sottile (11) a bassa velocità, compresa tra circa 3,5 m/min e 6 m/min, un gruppo di riscaldamento rapido ed un gruppo di laminazione che consiste di un’unica gabbia reversibile (22) di tipo Steckel, almeno una gabbia di sbozzatura, o gabbia sbozzatrice (20, 20a, 20b), atta a ridurre lo spessore del materiale appena solidificato, direttamente collegata in presa subito all’uscita della macchina di colata (12) continua e a monte del gruppo di riscaldamento rapido, caratterizzata dal fatto che il gruppo di riscaldamento rapido à ̈ un forno induttore (18) configurato per almeno recuperare le perdite di temperatura derivanti dal passaggio nella gabbia sbozzatrice (20, 20a, 20b), ed a valle di detto forno induttore à ̈ presente un dispositivo avvolgitore/svolgitore (34) ad almeno due mandrini (34a, 34b) atti a svolgere selettivamente ed alternativamente la funzione di avvolgere il prodotto colato proveniente dalla colata e di svolgerlo per alimentarlo alla gabbia reversibile (22) del gruppo di laminazione Steckel, in cui detta gabbia reversibile (22) à ̈ configurata per eseguire una laminazione comprendente al più cinque passaggi di laminazione, o quattro inversioni, per ottenere un prodotto finale compreso di spessore tra circa 1,4 mm e 10 mm, preferibilmente tra circa 1,4 e 8 mm.
11. 11. Linea come nella rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detta almeno una gabbia di sbozzatura, o gabbia sbozzatrice, (20, 20a, 20b) Ã ̈ configurata per permettere ciascuna una riduzione di spessore compreso fra il 20 e il 60%.
12. 12. Linea come nella rivendicazione 10 o 11, caratterizzata dal fatto che detta almeno una gabbia di sbozzatura, o gabbia sbozzatrice (20, 20a, 20b) Ã ̈ adatta ad eseguire una riduzione di spessore della bramma sottile (11) fino ad uno spessore compreso tra circa 6 mm e circa 40 mm.
13. 13. Linea come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 12, caratterizzata dal fatto che il dispositivo avvolgitore/svolgitore (34) à ̈ riscaldato per fungere da forno di almeno mantenimento della temperatura, sì che durante le fasi di avvolgimento/svolgimento il prodotto sbozzato rimane ad una temperatura idonea per la successiva laminazione.
14. 14. Linea come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 13, caratterizzata dal fatto che il dispositivo avvolgitore/svolgitore (34) Ã ̈ configurato per fungere da polmone per consentire il cambio cilindri, essendo il tempo di avvolgimento del prodotto colato sul mandrino del dispositivo avvolgitore/svolgitore (34) coerente con il tempo di cambio cilindri della gabbia reversibile (22) del gruppo di laminazione.
15. 15. Linea come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14, caratterizzata dal fatto che comprende un’unica gabbia sbozzatrice (20) e la gabbia reversibile (22) del gruppo di laminazione à ̈ adatta ad eseguire una laminazione che comprende al più tre passaggi di laminazione, o due inversioni, per ottenere un prodotto finale con spessore compreso tra circa 4 mm e 10 mm, preferibilmente tra circa 4 mm e 8 mm, oppure al più cinque passaggi di laminazione, o quattro inversioni, per ottenere un prodotto finale con spessore compreso tra circa 1,4 mm e 4 mm.
16. 16. Linea come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 15, caratterizzata dal fatto che comprende due gabbie sbozzatrici (20a, 20b) e la gabbia reversibile (22) del gruppo di laminazione à ̈ adatta ad eseguire una laminazione che comprende al più tre passaggi di laminazione, o due inversioni, per ottenere un prodotto finale con spessore compreso tra circa 2 mm e 10 mm, preferibilmente tra circa 2 mm e 8 mm, oppure al più cinque passaggi di laminazione, o quattro inversioni, per ottenere un prodotto finale con spessore compreso tra circa 1,4 mm e 2 mm.
17. 17. Linea come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 16, caratterizzata dal fatto che la macchina di colata (12) comprende un gruppo di riduzione dinamica dello spessore a cuore liquido della bramma colata, a valle del cristallizzatore (17).