Un laminador es un conjunto de equipos en el que se produce la deformación plástica del metal entre rodillos giratorios. En un sentido más amplio, se trata de un sistema de máquinas que realiza no sólo laminación, sino también operaciones auxiliares: transporte de la palanquilla original desde el almacén a los hornos de calentamiento y a los cilindros del laminador, transferencia del material laminado de un calibre a otro, torneado , transporte de metal después del laminado, corte en trozos, marcado o marcaje, edición, embalaje, traslado de productos terminados al almacén, etc.
Elementos de la línea principal de un laminador en frío (CRM)
La línea principal de laminadores en frío generalmente consta de los mismos elementos que los laminadores en caliente: bastidor de trabajo, bastidores, rodillos de laminación, husillos, bastidor de engranajes, embrague principal, caja de cambios, acoplamiento del motor, motor eléctrico.
En los laminadores en frío se utilizan accionamientos de rodillos tanto individuales como grupales, tanto de trabajo, de apoyo como intermedios, según el tipo de laminador y su surtido. El esquema más difundido es el accionamiento individual de los rodillos. Su uso permite reducir la cantidad de tipos de motores eléctricos y seleccionar la relación de transmisión óptima para los soportes NSHP. En el caso de utilizar una transmisión de rodillos individual, no hay jaula de engranajes y el par del motor se transmite a través de una caja de cambios combinada. Por regla general, en las cajas de cambios combinadas no se utiliza una relación de transmisión de 1:1.
Para los SCP de alta velocidad se utilizan conexiones de husillo dentado con un perfil dentado en forma de barril. El mayor ángulo de inclinación a pleno par de funcionamiento para dicha conexión es de 10 a 30° (con transferencias de rodillo de hasta 2°).
Además, los laminadores en frío tienen una conexión de husillo que consta de dos casquillos dentados montados en el extremo de los ejes de la caja de cambios combinada; dos clips que conectan los casquillos; cuatro casquillos montados en los ejes del husillo; dos ejes; dos mitades de acoplamiento colocadas en los extremos de los rodillos de trabajo; dispositivo de equilibrio (utilizado sólo durante la manipulación de los rodillos de trabajo para fijarlos).
Los acoplamientos dentados con dientes en forma de barril se utilizan como acoplamientos principales en SHP. Consisten en dos casquillos y dos jaulas, conectados a lo largo de un conector mediante pernos horizontales.
El diseño de los puestos de trabajo está determinado principalmente por la gama de bandas que se laminan, la naturaleza del trabajo y el número de rollos. Para los laminadores en frío de productos laminados se utilizan cajas de cuatro rodillos. Los rodillos de trabajo están montados sobre cojinetes de rodillos con rodillos cónicos de cuatro hileras. La fuerza de rodadura es percibida por los rodillos de trabajo, transmitida a los cilindros de los rodillos de soporte y luego a los muñones de la bomba hidráulica. Las almohadillas de estos rodillos de trabajo no hacen contacto con las almohadillas de los rodillos de soporte, por lo que se producen deformaciones elásticas de los rodillos de trabajo en el plano vertical según el patrón de vigas sobre bases elásticas.
La unidad de control hidráulico garantiza una mayor precisión en el procesamiento de las acciones de control debido a la eliminación del juego y el apriete elástico del tornillo de presión al girar bajo carga, que son característicos de las unidades de control electromecánico. Además, la GPU tiene poco desgaste, alta confiabilidad y facilidad de mantenimiento. Es más compacto y consume menos metal, lo que hace que la jaula de trabajo sea más compacta y aumenta su rigidez. La HPU, ubicada en la parte superior, es más conveniente y entre un 10 y un 15% más barata que los dispositivos ubicados debajo de la plataforma inferior del rollo de soporte.
Los laminadores en frío producen tubos con un diámetro de 4 a 450 mm.
con un espesor de pared desde unas pocas décimas de milímetro hasta 30 mm o más.
Dependiendo del esquema de laminación utilizado se distinguen dos grupos de molinos: laminación longitudinal y transversal. Los más extendidos en la industria son los laminadores longitudinales, ya que son más productivos y eficientes en la producción en masa. Los laminadores transversales se utilizan específicamente para la producción de pequeños lotes de tubos de precisión y tubos de paredes delgadas de gran diámetro. Los laminadores longitudinales de tubos se dividen en laminadores y laminadores de rodillos. Los molinos de rodillos se denominan molinos KhPT y molinos de rodillos, KhPTR. Los laminadores transversales de tubos se denominan laminadores PPT.
Según el régimen de temperatura, se distinguen dos métodos de laminación: el primero, con enfriamiento de la zona de deformación, laminación en frío; el segundo - con calentamiento de la pieza a 300...450 °C antes de la zona de deformación - laminado en caliente.
El proceso de laminación en los laminadores CPT es de naturaleza periódica, ya que la tubería se lamina en secciones separadas a lo largo de su longitud durante el movimiento alternativo del soporte.
Laminadores en frío Se acostumbra clasificar de la siguiente manera: según la naturaleza del movimiento de la herramienta (rodillos): molinos con ejes de rodillos fijos (HPTS, NKPT); con ejes de rodillos giratorios (HPTV y planetarios); con movimiento de traslación de ejes de rodillos (RPT);
según la cantidad de tubos laminados simultáneamente: uno, dos y tres cordones; a lo largo del cono de trabajo de los tubos laminados: carrera corta, carrera larga (con un ángulo de rotación del medidor alrededor de su propio eje superior a 180°);
según las condiciones de temperatura del proceso: laminadores en frío y en caliente (con calentamiento por inducción de la pieza de trabajo);
por tipo de tubos laminados: para tubos de sección transversal constante y variable (en la designación del tipo de laminador con la adición del índice P: por ejemplo, KhPT 120 P);
por tipo de carga: molinos con carga final y lateral. Además, los molinos de cogeneración se distinguen por el diseño de los mecanismos principales: el accionamiento principal, los puestos de trabajo y los dispositivos de distribución y alimentación;
por tipo de dispositivo de accionamiento del soporte: sin equilibrio, con equilibrio en el soporte de trabajo, con equilibrio en el cigüeñal, con equilibrio en el eje del motor;
por tipo de dispositivo de equilibrio: neumático, carga con movimiento alternativo del contrapeso, carga con desequilibrio oscilante, con contrapesos giratorios;
por tipo de soporte de trabajo: de dos rodillos con soporte móvil, de cuatro rodillos con soporte móvil, con casete de rollo móvil y guías eléctricas, con soporte estacionario (fijo);
según el mecanismo de alimentación y giro de la pieza de trabajo: tipo de palanca, tipo de engranaje con ruedas libres, tipo de engranaje con transmisión diferencial, tipo de engranaje con mecanismo maltés; tipo diferencial con frenado periódico del epiciclo y portador, con convertidor planetario-hipocicloide, con elementos elásticos, con cartucho estacionario;
según el método de funcionamiento de los cartuchos en blanco: con retorno periódico (de longitud completa), acción cíclica continua (con un mecanismo de confianza y mecanismos con un cartucho estacionario), con retorno combinado (dos cartuchos funcionan con interceptación);
según la ubicación del panel de control principal: derecha (a la derecha del molino durante el laminado), izquierda.
En nuestro país los molinos HPT son fabricados por JSC EZTM. A finales de los años 50. Se desarrolló un método de rodillos para laminar tubos en frío, a partir del cual se crearon los laminadores de rodillos en frío (CRRM) para laminar tubos de precisión.
En el extranjero, el mayor fabricante de molinos CPT es la empresa Mannesmann, que ha producido más de 300 molinos de uno, dos y tres hilos (cuadro 2.9).
StansPara frío laminación Los tubos están diseñados para la producción de una amplia gama de tubos con dimensiones geométricas particularmente precisas.
La estructura de cuatro jaulas también es de interés. molino 400 frío laminación lámina y cinta instaladas en la Planta de Calibración de Magnitogorsk.
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Molinos continuos con el número de puestos 4-5-6.
Molinos reversibles de rodillos múltiples de soporte único
Estos laminadores se utilizan para laminar pequeños lotes de láminas de una amplia gama, especialmente de calidades de acero difíciles de deformar. Los molinos son fáciles de montar y el laminado se puede realizar con cualquier número de pasadas. En la metalurgia ferrosa, los molinos de cuarto y de 20 rodillos se utilizan con mayor frecuencia.
En los molinos de una sola columna se utilizan dos métodos de laminación:
laminado de hojas conducen a las jaulas en cuarto. La pieza de trabajo inicial es una lámina decapada laminada en caliente con un espesor de 3-10,5 milímetros; espesor final de chapas laminadas hasta 1,5 milímetros.
Laminado de tiras enrolladas. El laminado se realiza en 20 molinos de rodillos del mismo diámetro que los rodillos de trabajo. D p = 3-150 milímetros, longitud del cañón l segundo = 60-1700 milímetros.
La gama de tales molinos incluye tiras delgadas con un espesor de 0,57-0,60 milímetros, ancho hasta 1700 milímetros. La pieza de trabajo inicial es una tira de bobina laminada en caliente decapada con un espesor de 3-4 milímetros. Al enrollar tiras con un espesor de 0,002-0,10 milímetros la pieza de trabajo inicial es una tira laminada en frío con un espesor de 0,03-1,0 milímetros, que ha sido sometido a un recocido "brillante".
Los molinos reversibles de un solo soporte están equipados con bobinadores en la parte delantera y trasera. El laminado se realiza en varias pasadas, rebobinando la banda de una bobina a otra, con elevadas tensiones de la banda entre las bobinadoras y el banco de trabajo, con el uso obligatorio de lubricantes tecnológicos para reducir la influencia de las fuerzas de fricción sobre la fuerza de laminación. En la Fig. La Figura 33 muestra un diagrama de un laminador de bandas en frío de veinte rodillos.
Arroz. 33. Esquema de un laminador en frío de veinte rodillos:
1 – rollos de trabajo; 2 Y 3 – rodillos intermedios y de soporte; 4 – medidor de espesor de tiras; 5 Y 7 – dispositivos tensores; 6 - banda; 8 – tambores enrolladores
El molino tiene sólo dos rodillos de trabajo que deforman la banda. Los rodillos de soporte restantes están diseñados para reducir la flexión de los rodillos de trabajo.
Laminadores en frío continuos de banda fina
Los laminadores continuos se utilizan para volúmenes de producción importantes de una gama relativamente estrecha de flejes. Los molinos continuos modernos constan de 5-6 cajas en cuarto no reversibles, la banda se encuentra simultáneamente en todas las cajas. Sólo se realiza una pasada en cada jaula. Los molinos continuos están equipados con un desbobinador en la parte delantera y un bobinador en la parte trasera.
El material para los laminadores continuos en frío son bobinas predecapadas laminadas en caliente con una superficie lubricada. Las bandas laminadas en caliente se producen a partir de trenes de laminación en caliente de bandas anchas y continuas. El espesor del material laminado es, dependiendo del espesor del producto terminado, de 2 a 6 milímetros.
Durante el laminado en frío se producen grandes presiones del metal sobre los rodillos debido al endurecimiento del metal durante la deformación y a la gran influencia de las fuerzas de fricción externas. El laminado en frío de la banda de bobina se realiza con una tensión significativa de la banda entre los soportes y entre el último soporte y la bobinadora con el uso obligatorio de lubricantes tecnológicos. La tensión de la tira proporciona una reducción significativa de la presión del metal sobre los rollos, lo que permite que la tira se lamine con altas reducciones en cada pasada y promueve un enrollado apretado de la tira en la bobinadora y su posición estable entre los rollos; la tira no se mueve el barril de balanceo. El uso de lubricantes tecnológicos conduce a una disminución de la influencia de las fuerzas de fricción y a una disminución de la presión del metal sobre los rodillos.
Las tiras con un espesor de 0,2-3,5 se laminan en laminadores continuos de 5 soportes. milímetros, en 6 jaulas con un espesor de 0,18-1,0 milímetros. El ancho de las bandas laminadas en estos molinos es de hasta 1200 milímetros.
En los molinos continuos se utilizan dos métodos de laminación:
Rollo de tiras. Cada rollo se enrolla por separado.
Laminación sin fin de tiras de bobina. Los rodillos adyacentes se sueldan a tope antes de enrollarlos.
Los esquemas de laminadores de bobinas continuas y laminadores sin fin se muestran en la figura. 34.
Arroz. 34. Esquemas de molinos de bobinas continuas ( A) Y
infinito ( b) rodando:
1 – desenrolladores; 2 – puestos de trabajo; 3 – bobinadoras; 4 - tijeras; 5 – máquina de soldar a tope; 6 – dispositivo de formación de bucles; 7 – tijeras voladoras
Al enrollar bobinas (Fig. 34, A) Las bobinas laminadas en caliente decapadas procedentes del almacén se transportan mediante una grúa a una cinta transportadora situada delante del laminador en frío, desde donde se transportan una a una hasta la desbobinadora. Luego se baja la palanca con el electroimán, el imán atrae el extremo del rollo, lo levanta y lo introduce en los rodillos de alimentación. Estos rodillos alimentan la tira hacia la guía de entrada, que la sujeta e inserta en los rollos del primer soporte.
El proceso de laminación comienza a una velocidad de llenado baja de 0,5-1,0 metro/Con. La tira se introduce en el primer soporte, se pasa a través de los rollos de todos los soportes y se dirige al tambor bobinador. Cuando se forman 2-3 vueltas del rodillo en el tambor devanador, el molino se acelera a una velocidad de funcionamiento de 30-40 metro/Con. Al pasar por los rodillos en el extremo trasero de la tira, la velocidad vuelve a reducirse. Dado que la mayor parte de la banda se lamina a una velocidad variable, esto conduce a un cambio en las condiciones de laminación, la fuerza de laminación, la deformación elástica del soporte y, en última instancia, a un cambio en el espesor de la banda a lo largo de su longitud.
En los laminadores sin fin se logra una mejora significativa en la calidad de las bandas (Fig. 34, b), sobre el que se sueldan los extremos de las bobinas preparadas para la laminación en el flujo delante del molino. Como resultado, se reducen las operaciones de llenado del extremo frontal, la velocidad de laminación se reduce sólo cuando las soldaduras pasan a través de los rodillos y, en consecuencia, aumenta la productividad y se reduce el coeficiente de consumo de metal. La continuidad del proceso en el momento de soldar los extremos de los rollos adyacentes que requieren detener las tiras está asegurada por la presencia de un bucle de almacenamiento. 6 . Cuando finaliza el proceso de soldadura de la bobina, se crea nuevamente una acumulación de bucle de la tira; al salir del último soporte, la tira se corta con tijeras volantes. 7 y está enrollado en bobinadoras 3 .
La gama de productos de los laminadores en frío comprende bandas delgadas en bobinas y láminas con un espesor inferior a 1,5 mm, láminas delgadas con dimensiones precisas en espesor y ancho y, finalmente, láminas delgadas con propiedades mecánicas específicas. En los laminadores en frío se utilizan como piezas de trabajo bobinas laminadas en caliente con un espesor de hasta 6,0 mm, procedentes de un laminador en caliente de banda ancha. Cuando se calienta, se forman incrustaciones en la superficie de un producto laminado en caliente, lo que alteraflujo de rodadura estable y destrucción de rollos. Por lo tanto, la primera operación antes del laminado de la banda es el grabado en soluciones ácidas especiales.
Para aumentar la productividad de los laminadores, los extremos de los rodillos de las palanquillas laminadas en caliente se sueldan entre sí de forma continua, lo que asegura la continuidad del decapado en las unidades de decapado y durante el posterior procesamiento en laminadores, en máquinas de limpieza, recocido, corte, etc. tensiones internas y obtener la estructura necesaria después de utilizar el recocido por laminación en frío. Para obtener una superficie de alta calidad, la tira se somete primero a una limpieza electrolítica en soluciones alcalinas. También se utiliza el laminado con pequeñas reducciones, formación, que aumenta el nivel de propiedades mecánicas y la estampabilidad de la tira.
La laminación en frío de flejes en bobina se realiza en trenes continuos de tres, cuatro, cinco y seis soportes y reversibles de cuatro y varios rodillos.
Figura 1 - Esquemas de laminadores en frío.
En la Figura 1, un Muestra un diagrama de un laminador en frío continuo con dirección de laminación constante. Cinta del desenrollador 1 pasa por varias jaulas 2 y está enrollado en una bobinadora 3. Tensiómetro 4 controla la tensión de la tira. En el caso de un molino reversible (Figura 1, b) la dirección de rodadura cambia cambiando la dirección de rotación del desenrollador 1, 2 rollos y 3 bobinadoras. En estos molinos se utiliza un accionamiento individual para cada stand.
El taller de laminación en frío con un laminador reversible de cinco bastidores y cuatro rodillos 1700 (Figura 2) está diseñado para laminar láminas y tiras en rollos con un espesor de 0,4-2,0 mm y un ancho de hasta 1550 mm de acero con resistencia a la tracción. de hasta 650 MPa (fleje laminado en caliente con un espesor de hasta 6,0 mm y un ancho de hasta 1550 mm). Los flejes laminados en caliente se entregan en rollos de hasta 23 toneladas a la unidad de decapado continuo y en el laminador las bobinas se transportan mediante un transportador de cadena. 1 servido en una mesa inclinada 2, donde se utiliza un carro elevador 3 rueda sobre la mesa elevadora. La mesa elevadora se mueve hacia la derecha y coloca el rollo a lo largo del eje del desenrollador. Después de sujetar el rollo en el desenrollador, su extremo se dobla con una dobladora raspadora. 5. Sin pasar por el enrollador izquierdo 6 , el extremo del rollo se inserta en la primera jaula 7 y, después de salir de la última jaula, se inserta en el dispositivo de agarre de la bobinadora. 6. Comienza el rodaje. Para seguir rodando, se invierte la rotación de los rodillos del soporte; Las bobinadoras son reemplazadas por desenrolladoras. Una vez finalizado el enrollado, el rollo terminado se pesa, se marca y se ata. Luego se bifurca el rollo con un elevador de rollos. 8 trasladado al almacén (rack) de productos terminados.
Figura 2 - Laminador en frío reversible de cuatro rodillos y cinco soportes 500/1300×1700 El molino continuo 2000 consta de cinco soportes de 630/1600 x 2000. El dispositivo de carga del molino consta de un transportador escalonado para cinco rollos, desde el cual un carro elevador se mueve verticalmente y alimenta el rollo hacia el eje del desenrollador. También hay rodillos enderezadores para centrar la tira y crear tensión trasera. Después de sujetar el rollo en el desenrollador, el extremo de la cinta se inserta en el primer soporte y luego se mueve hasta salir del último soporte. Luego se sujeta el extremo de la cinta en el enrollador. Todos los puestos de trabajo tienen el mismo diseño. Los rodillos de trabajo están montados sobre rodamientos cónicos de cuatro hileras, los rodillos de soporte están montados sobre PZhT en combinación con rodamientos de rodillos cónicos de dos hileras. El diámetro del tornillo de presión es de 560 mm. Para regular la precisión del espesor de la tira, todos los soportes están equipados con un mecanismo anti-flexión. La transmisión por jaula consta de dos motores y una caja de cambios.
El diámetro y diseño del tambor bobinador depende del espesor de la chapa. Al enrollar tiras con un espesor superior a 1,5 mm, se utiliza una bobinadora de tambor con una ranura de agarre y que sujeta el extremo de la tira. La continuidad del proceso de laminación está asegurada por un dispositivo de soldadura a tope que suelda constantemente un rollo nuevo con un rollo que está en proceso de laminación. Al momento de soldar con tambores estacionarios, el molino es “alimentado” por tiras de muestreo de una batería de bucle.
El molino está equipado con unidades de medición para medir la fuerza de laminación, la fuerza sobre los tornillos de presión, la temperatura y los medidores de presión del aceite. Los rollos terminados se atan, pesan, recocen y envían al almacén de producto terminado, así como a la máquina enderezadora o al departamento de recocido. El departamento de acabado utiliza tijeras para recortar los bordes laterales de las hojas. Después del recorte, el rollo pasa a través de una máquina enderezadora de 13 o 17 rodillos. Para el enderezamiento se pueden utilizar máquinas enderezadoras con tensión. Después de esto, las láminas se marcan, se aceitan y se transportan al almacén de producto terminado.
Un laminador es un conjunto de equipos destinados a realizar la deformación plástica del metal en rollos (laminación propiamente dicha), así como operaciones de transporte y auxiliares. Los talleres o departamentos de laminación generalmente incluyen equipos para la línea principal de un tren de laminación, incluyendo cajas de trabajo de desbaste, intermedio y acabado y mecanismos de transmisión, así como hornos de calentamiento, sistemas de desincrustación, equipos de transporte, corte, tratamiento térmico, acabado, enderezamiento, bobinado, marcado, embalaje de productos laminados, etc.
Los principales objetivos de la producción de laminados son obtener productos laminados terminados de tamaños y formas específicos en las cantidades requeridas, al menor costo posible, con un alto nivel de propiedades físicas y mecánicas y calidad superficial.
Los laminadores de perfiles se dividen en monocordones y multicordones.
Según la ubicación de los rollos, los soportes se dividen en horizontales, verticales y universales, pero según la dirección de rodadura, en continuos y reversibles.
Dependiendo de los parámetros de los productos fabricados, los laminadores de perfiles se dividen de la siguiente manera.
· Círculo de grado medio hasta ?75 mm;
Perfiles perfilados con lados de hasta 90 mm.
· Círculo de pequeña calidad hasta ?30 mm;
Perfiles perfilados con lados de hasta 40 mm.
·Alambrón?6-10 mm
En la producción de laminación moderna, se imponen mayores exigencias a la obtención de productos con las propiedades requeridas, que garanticen la compacidad, versatilidad, eficiencia, mantenibilidad e intensidad energética de los equipos.
Junto con los crecientes requisitos de precisión dimensional de los productos laminados y la calidad de su acabado, se presta mucha atención a la flexibilidad de producción de los equipos, la capacidad de reconfigurarse rápidamente a otra gama de productos y reducir el tiempo de inactividad asociado con las reparaciones y el mantenimiento.
Existe una tendencia a fundir piezas en bruto con formas y dimensiones cercanas a los parámetros del producto terminado, lo que introduce cambios significativos en el proceso de laminación: se reduce el número de pasadas y estaciones de laminación requeridas con la correspondiente simplificación del diseño, reducción de dimensiones y consumo de energía específico, sin embargo, una disminución en la relación de embutición impone mayores exigencias a la estructura del producto laminado resultante y requiere el uso generalizado de tratamiento térmico.
Las tendencias en el mercado moderno de productos metálicos se manifiestan en una disminución en la gama de tamaños de productos laminados terminados y en una mayor variedad de calidades de acero. En cualquier caso, para obtener la mayor productividad, es necesario asegurar una duración mínima del proceso de cambio al pasar a laminar de diferente tamaño, perfil o calidad de acero, así como reducir la duración de los tiempos de inactividad asociados al mantenimiento de los equipos. .
Los principales tipos de productos son herrajes de construcción, alambrón, alambre, ángulos, hexágonos, etc.
Molinos para laminar bandas de metales ferrosos y no ferrosos mediante laminación en frío
Los laminadores en frío para la laminación de bandas de metales ferrosos y no ferrosos son equipos para laminar material en frío mediante el método de deformación en frío. Esto significa que la materia prima no se calienta en el horno antes del laminado.
Este método de laminado se utiliza para obtener una tira o cinta delgada con un espesor mínimo, una superficie lisa y brillante, dimensiones de sección transversal precisas y una alta homogeneidad de las propiedades del material. Durante el laminado en frío, es posible cambiar las propiedades mecánicas del metal que se procesa seleccionando los parámetros necesarios de compresión y efectos de temperatura. El laminado en frío de materiales mediante el método de deformación en frío está muy extendido y los productos laminados en frío se utilizan ahora ampliamente en casi todas las áreas de nuestra industria.
A la hora de obtener el producto acabado, en ocasiones se utilizan todas las propiedades obtenidas mediante laminación en frío, como por ejemplo la precisión dimensional de una banda con un espesor de hasta máx. 0,002 mm, resistencia mejorada durante la laminación. A veces, al endurecer bandas gruesas, se intenta obtener propiedades mecánicas mejoradas de la banda obtenida por laminación. Los desarrollos modernos de los laminadores en frío hoy en día son mucho más avanzados en términos de velocidad de laminación o aumento de la capacidad de soportar cargas axiales o radiales de rodamientos de varios tipos de rodillos de soporte y de trabajo, así como en su vida útil. También han aparecido nuevos sistemas de medición y regulación de la tensión de las bandas laminadas creadas entre soportes, regulación automática del espesor de las bandas y eliminación de variaciones de espesor.
Los desarrollos anteriores se pueden implementar parcialmente en unidades de laminación en frío que ya están en funcionamiento, como resultado de lo cual se aumentará la productividad de las unidades de laminador que ya están en funcionamiento sin ningún coste financiero especial.
El concepto de “tira” tiene relación con el grosor de la tira, porque hasta cierto punto hubo dificultades para enrollar una tira ancha y de espesor. 0,2 mm, en este sentido, ¿qué rollos debían enrollarse en una tira de espesor? 0,2 mm, era necesario disolver antes de enrollar, es decir. División longitudinal en varias franjas. Después de eso, las tiras cortadas longitudinalmente se laminaron en molinos con cilindros de menor diámetro y barriles más pequeños.
Hoy en día, con la existencia de líneas de laminación de múltiples rollos, donde el número de rollos puede llegar hasta 20, no tiene sentido desenredar longitudinalmente la bobina, porque en una unidad de múltiples rollos es posible laminar tiras más delgadas y más anchas. Hay que pensar que en un futuro próximo tiras con un ancho mínimo. 1000 mm y 0,05 mm de espesor. Y solo después de esto se disolverá la tira, donde se dividirá longitudinalmente en tiras del ancho requerido. Sin embargo, las bandas muy finas, las aleaciones especiales y los materiales estarán sujetos a laminación en laminadores de bandas estrechas.
En relación con la producción de tiras extremadamente finas, los requisitos en cuanto a la consistencia de su espesor se han vuelto mucho más estrictos, es decir, a su uniformidad. El concepto de perfil de tira está interconectado con el concepto de variación de espesor, que se refiere a la diferencia promedio entre el espesor de la tira en su centro y el espesor dentro de una cierta distancia del borde de la tira o su borde.
Se entiende que el perfil de la banda laminada en frío depende de la planitud del material original procedente de la línea de laminación en caliente. Por ejemplo, el perfil convexo de un producto laminado en frío reproduce casi por completo el perfil del material original procedente de la producción laminada en caliente.
Los efectos de la temperatura sobre la tira, la velocidad del proceso de deformación, un espacio constante en la zona de deformación y el parámetro de tensión de la tira afectan respectivamente la variación en el espesor del metal a lo largo de toda la tira. El efecto sobre las variaciones de espesor no se limita a esto, ya que la precisión del rectificado del cilindro del rodillo de respaldo es importante. El diseño de la unidad de soporte y la configuración del muñón del rodillo (en forma de cilindro o cono) determinan qué método de control se prefiere al determinar la precisión dimensional lograda durante el rectificado.
Hay una serie de otros factores que influyen en las diferencias en el espesor del metal a lo largo de toda la longitud de la tira. Obviamente, las fluctuaciones en el espesor del material también pueden deberse a cambios en la velocidad de laminación. Y esto es simplemente imposible de evitar, especialmente durante el proceso de frenado o aceleración de la unidad.
El coeficiente de fricción creado entre los rodillos y el material laminado cambia, provocando así fluctuaciones de espesor. La consistencia en el modo de laminado contribuye en gran medida a la estabilidad de las lecturas del espesor de la tira. Los rollos deben introducirse en el molino con interrupciones mínimas. Luego se crea un proceso de laminación casi continuo, que implica el establecimiento del régimen de temperatura requerido, que afecta el perfil de los rollos. Los descansos significativos entre los rollos contribuyen a la violación de las condiciones establecidas, es necesario ajustarlos y los parámetros de la tira terminada dejan mucho que desear. La variación en el espesor del acero laminado en frío puede deberse a la mala calidad de los rodillos de soporte del laminador. Al rectificar cilindros, es necesario mantener la precisión del rectificado, lo que también conduce a reducir al mínimo los parámetros de variación del espesor. El descentramiento de los rollos en el soporte también puede contribuir a la presencia de variaciones de espesor a lo largo de toda la longitud de la banda.
El espesor del material laminado y la precisión de laminación permiten una cierta excentricidad de los rodillos y su descentramiento.
Los defectos invisibles de los rollos escondidos en el interior también provocan variaciones de espesor. Como resultado, el rodillo puede doblarse con bastante fuerza bajo una carga pesada. Se comprueba que el rollo no tenga defectos internos mediante un detector de defectos ultrasónico.
Crear suficiente rigidez en el soporte también ayuda a reducir la variación de espesor del acero laminado en frío. La rigidez se puede aumentar pretensando el soporte, equipándolo con una gran cantidad de rodillos, rodillos de materiales duros y rodillos con aleaciones de pequeño diámetro.
Para reducir la variación de espesor del material laminado, los laminadores en frío están equipados con reguladores de espesor que funcionan en modo automático y que posteriormente corrigen el perfil de la banda. Hay un impacto en la HPU, la flexión y flexión negativa de los rodillos, la tensión de la banda, los métodos de enfriamiento de los rodillos y la velocidad de laminación.
La composición del equipo de producción de laminación y el método del proceso de laminación determinan el tipo de laminador.
Se trata de una unidad de laminación no reversible o, por el contrario, reversible o continua.
Un molino no reversible puede incluir un molino con un soporte (soporte único), que se muestra esquemáticamente en la Fig. 1. El sentido de rotación de los rodillos no cambia. La banda enrollada siempre se alimenta desde el lado de la bobinadora y a la salida siempre se transporta desde la desbobinadora. Este tipo de equipo se utiliza para laminar material en hojas o tiras en rollos, cuando el laminado se puede realizar en una sola pasada. Esto es típico del laminado de papel de aluminio o del laminado en un laminador templado (Fig. 2).
Un molino reversible también puede incluir un molino con un soporte (soporte único), que se muestra esquemáticamente en la Fig. 3. El sentido de rotación de los rodillos cambia. La tira se lamina primero en una dirección y luego en la otra, realizando varias pasadas que determinan los parámetros finales del producto terminado.
Un molino continuo incluye un molino con múltiples soportes (multi-stand), que se muestra esquemáticamente en la Fig. 4. Los bastidores del laminador se suceden unos a otros, el proceso de laminación continúa continuamente, en todos los bastidores a la vez. La producción de laminación en frío puede consistir en 6 cajas (para chapa y flejes finos) o hasta 20 cajas cuando se laminan pequeñas secciones de aceros especiales. El sentido de rotación de los rodillos no cambia. La banda enrollada siempre se alimenta desde el lado de la bobinadora y a la salida siempre se transporta desde la desbobinadora.
Hoy en día, todos los laminadores continuos en frío están equipados con reguladores del proceso de laminación que funcionan en modo automático y permiten que el proceso se lleve a cabo de forma continua, sin detener la unidad. En el momento de retirar el rollo terminado en la salida, se está cargando el siguiente rollo en la entrada (Fig. 5).
La parte de entrada de dichos molinos está equipada con un grupo de desenrolladores, que consta de 2 desenrolladores, una máquina enderezadora y estiradora 2, tijeras 3, una máquina de soldar 4, dispositivos de almacenamiento de bucles 5, que son necesarios para la unidad en el momento de la fabricación. soldar a baja velocidad y tensar los rodillos S 6. A la salida del molino continuo 7 hay unas cizallas volantes 8 y dos bobinadores 9.
Cuando los rollos alcanzan una longitud determinada, las cizallas voladoras, que funcionan según el principio de guillotina, cortan la tira y el extremo del rollo pasa a la segunda bobinadora. Cuando las cizallas están funcionando, la velocidad de rodadura es de 5 m/seg.
Hoy en día merecen especial atención las líneas combinadas compuestas por una línea de decapado y un laminador en frío.
La línea de decapado tiene una velocidad que se adapta a la alta velocidad de procesamiento del material de la línea de laminación en frío. La línea de arrastre y el molino cuentan con un sistema de succión de alta calidad para vapores ácidos y emulsiones, que es respetuoso con el equipamiento de ambas líneas. El almacenamiento de tiras puede ser vertical, lo que reduce la longitud de la línea combinada en su conjunto.
Las líneas combinadas tienen sus ventajas:
- · reducción de la composición general del equipo;
- · almacén de un solo rollo;
- · Reducción de personal.
Diseño de laminador
Puestos de trabajo de un laminador de bandas.
Los requisitos para los flejes laminados en frío son cada vez más estrictos. Esto también se aplica a los parámetros de precisión del espesor, la planitud de la banda y la limpieza de su superficie. Estos requisitos forman la base para el diseño de equipos de laminación, entrada y salida del molino y otros equipos auxiliares.
Los cambios de diseño afectan a las cajas de laminación del laminador. Para crear una tensión previa en el soporte, se utilizan mayores fuerzas de rodadura, los dispositivos de prensado se han vuelto hidráulicos, los PZhT se han vuelto más avanzados, etc. El sistema de curvado y contraflexión de los rodillos de trabajo y de apoyo mejora la planitud de la banda y aumenta la vida útil del rodillo entre rectificados.
Para ayudar a controlar la planitud de la tira, se instalan tensiómetros en unidades rodantes para medir la tensión de la tira dentro de su ancho. El sistema HPU más el sistema de curvado y anti-flexión de los rodillos de trabajo y de soporte, desplazamiento axial también contribuyen a conseguir la precisión en cuanto al espesor de la cinta o tira.
Molinos de doble rodillo
El bastidor de laminación está equipado con un número determinado de rodillos, lo que posteriormente determina el nombre de la unidad de laminación. Los soportes de doble rodillo son adecuados para laminar material de perfil largo, tiras y cintas estrechas, para aplanar alambre y para procesos de laminado templado. La tecnología de estos procesos requiere cierto equipamiento estructural de un stand con dos rodillos. La carga que recae sobre los rodillos y la velocidad del proceso de laminación determinan la elección de los rodamientos para equipar el soporte: rodantes, deslizantes, de rodillos, etc. Se rediseñan constantemente para que duren más y reduzcan la pérdida de calor por fricción.
Los molinos de dos rodillos pueden ser no reversibles, reversibles o continuos. En los molinos continuos de dos rodillos, se enrolla la lámina y se aplana el alambre. Un ejemplo de tal molino se muestra en la Fig. 6. La composición del equipo es bastante sencilla: un dispositivo desenrollador, un soporte para material rodante y una bobinadora.
El soporte para material rodante se muestra en la Fig. 7. La jaula se instala sobre la base 3. Cojines enrollables, los inferiores se indican en la pos. 5 y superiores bajo pos. 4, se fijan junto con los rodillos de tal manera que las almohadas del lado de servicio queden fijadas a lo largo del eje de la base. Utilizando listones, que suelen fijarse con tornillos en el marco situado a la derecha. Los soportes de rodillos tienen huecos en los que se instalan las láminas. Este diseño fija firmemente el cojín, evitando así su desplazamiento a lo largo del eje y aportando rigidez adicional a la jaula en su conjunto.
El calzo, como una sola unidad, montado junto con los cojinetes, el casquillo distanciador, la tapa del cojinete y el anillo de sujeción hidráulico, se coloca sobre el muñón del rodillo. Del lado del conductor, los cojines se denominan flotantes, para que no queden sueltos. De este modo, el proceso de transferencia de los rollos se realiza más rápido, ya que el desmontaje de las tiras y de los elementos de fijación sólo debe realizarse desde el lado del mantenimiento. Durante el proceso de laminación, especialmente a alta velocidad, aumenta el equilibrio de temperatura, por lo que el rollo se alarga y su fijación por ambos lados podría provocar que el rollo se atasque. Esta situación, a su vez, podría provocar una sobrecarga de los rodamientos. Las almohadillas de los rodillos inferiores no se instalan directamente en el marco, sino en almohadillas con una superficie endurecida 6. La parte inferior de la almohadilla descansa sobre el plano de la almohadilla, y cuando se dobla el rodillo, el rodamiento se autoinstala en la almohadilla.
La tira ingresa al soporte a lo largo de la mesa de cableado 7. La mesa está equipada con guías laterales montadas sobre rodillos 9. Las guías se pueden ajustar según el ancho de la tira o cinta, para una cinta más estrecha o más ancha. Durante el transporte, la tira no toca las guías en sí, sino los rodillos, lo que evita el desgaste de las guías por el contacto constante con la tira. A la mesa de cableado está fijado un dispositivo de sujeción 10, que fija la tira o cinta entre el fieltro engrasado y las almohadillas de madera. Se está limpiando la tira. Antes de transferir los rollos, se desenrosca el tornillo 11 y la mesa de cableado se extiende libremente más allá de la abertura del marco, para no impedir la extracción del rollo y el cojín del marco.
Para evitar que entre suciedad en el material enrollado, los rodillos se limpian con un bloque o raspador 12, que se presiona contra el rodillo y recoge la suciedad del mismo.
Desde el soporte, la tira se transporta a la salida de la unidad, llegando primero a la mesa receptora 13, y cuando está sostenida por el rodillo de presión 14, se dirige al bobinador de la unidad. Para levantar los rollos en preparación para el transbordo, utilice un mecanismo de tornillo 2.
Los dispositivos de presión de cualquier unidad de laminación se utilizan para regular con precisión el espesor del material laminado. Pueden ser eléctricos o hidráulicos. Dado que las presiones hidráulicas de las unidades laminadoras de dos y cuatro rodillos son casi idénticas desde el punto de vista estructural, abordaremos su descripción cuando nos familiaricemos con el soporte de cuatro rodillos.
Consideraremos todas las secciones del equipo que son iguales para rodales de 2 y 4 alturas al describir el molino de 4 alturas.
Molinos de cuatro rodillos
Hoy en día, los laminadores de cuatro rodillos son el equipo de laminación más común para la producción de materiales laminados en frío. En el stand de un molino de 4 alturas hay 4 rodillos: dos de trabajo y dos de apoyo. El proceso de laminado se realiza entre los rodillos de trabajo y los rodillos de soporte aumentan la rigidez del soporte, lo que se ve facilitado por diferentes tipos de instalación de los rodillos de trabajo. Normalmente, los rodillos de soporte tienen un diámetro mayor que los rodillos de trabajo. Esto elimina la desviación de los rodillos de trabajo. En las unidades de cuatro rodillos, normalmente sólo se accionan los rodillos de trabajo.
Para que el rodillo de trabajo se presione contra el rodillo de soporte durante el modo de balanceo no reversible, que elimina la deflexión del rodillo de trabajo, los rodillos de trabajo se colocan ligeramente por delante de los rodillos de soporte. Los rodillos se pueden posicionar sin desplazamiento axial, pero entonces los rodillos de soporte están dispuestos por ambos lados. En la figura 1 se puede ver cómo se pueden colocar los rollos en el soporte. 8.
Opcionalmente, dependiendo de la tecnología, en una unidad de laminación de cuatro rodillos se pueden controlar ambos rodillos. Es mejor hacer que los rodillos de soporte sean accionados en lugar de funcionar. Si la relación entre la longitud del rodillo y el diámetro es > 5:1, entonces se seleccionan los rodillos de soporte como rodillos impulsores. En tales soportes se lamina material fino, con un alto contenido de C o Si, acero inoxidable, es decir, acero inoxidable. donde es necesario crear una gran fuerza de rodadura. Vemos el molino en el que se ubican los rodillos de soporte motriz en la Fig. 9. En sus soportes se laminan materiales finos con un alto contenido de C o Si, acero inoxidable y aleaciones de alta aleación, y el espesor de la banda laminada puede ser de hasta 0,2 mm.
Al laminar material más blando con rodillos de respaldo accionados, se pueden lograr mayores reducciones.
El bastidor del bastidor de laminación soporta las principales cargas presentes durante el laminado. Los marcos están hechos de acero fundido. Las losas de cimentación de las estructuras son de acero. Mecanismos de sujeción especiales conectan los marcos y les dan rigidez adicional. Se instalan rodillos de soporte en las aberturas de los marcos.
Se colocan inserciones en las camas, gracias a las cuales se establece la posición de los cojines del rodillo de trabajo y la unidad hidráulica. Los rodillos pierden diámetro con cada pulido. Por lo tanto, debajo, debajo de las almohadillas del rodillo de soporte, se encuentran mecanismos que regulan la posición del rodillo con un nuevo diámetro después del rectificado con respecto a la línea de laminación.
Los cojines superiores de los rodillos de soporte están equipados con medidores de fuerza de rodadura. Los GNU regulan la distancia entre los cilindros de trabajo en la zona de deformación.
Los rodamientos pueden soportar cargas muy pesadas. Están ubicados en enormes cojines que se instalan en la abertura del marco. Los cojines de los rodillos de soporte contienen cojinetes de fricción fluida (FB). Los cojines del rodillo de trabajo funcionan sobre cojinetes de rodillos (cilíndricos).
Dependiendo de la carga sobre los rodillos de soporte y de la velocidad del proceso de laminación, se seleccionan rodamientos para los rodillos de soporte. En laminadores de alto rendimiento para material laminado con alta velocidad de proceso (10-15 m/s), los rodamientos no durarán mucho. Por lo tanto, se aumentan los diámetros de los rodillos de soporte para poder utilizar rodamientos de rodillos estándar o PZhT. PVT son más preferibles:
- Son de tamaño pequeño
- · el diámetro del muñón se puede aumentar hasta 0,75 del diámetro del rodillo de soporte,
- · no requieren un mantenimiento cuidadoso como los rodamientos de rodillos.
Molinos de seis rodillos
En la Fig. La Figura 10 muestra un diagrama de la disposición de los rodillos de un molino de seis rodillos con accionamiento por fricción de rodillos tipo NS. Los rodillos impulsores de este molino son rodillos intermedios. Los extremos de los rodillos intermedios son cónicos: un rodillo tiene un cono en el lado del accionamiento y el otro en el lado del operador.
Los rodillos intermedios se pueden desplazar axialmente con respecto a los bordes de la tira, lo que ayuda a mejorar la planitud de la tira. Los rodillos intermedios giran en diferentes direcciones. A altas velocidades de rodadura, el coeficiente de fricción disminuye. La variación del espesor transversal de la banda o banda del laminador tipo NS también es significativamente menor que en las cajas de cuatro rodillos.
laminadores
En la Fig. 11a muestra las posiciones de los rodillos en el soporte de seis rodillos. La ventaja de los molinos de seis rodillos sobre los de cuatro rodillos es que la posición de los rodillos de trabajo es más fija. Dado que las placas en la mayoría de los casos son deslizantes, la transferencia de los rodillos de trabajo se realiza en el menor tiempo posible.
Defectos:
- · el número de rollos en el soporte (de soporte, de trabajo, intermedios) hace que su inspección sea menos accesible, lo que imposibilita una inspección visual minuciosa de su superficie;
- · la diferencia entre el diámetro del rodillo de soporte y el de trabajo es de 2,5:1;
- · cuantos más rodillos de soporte haya en el soporte, más difícil será mantener el soporte, porque los rodillos de soporte deben estar paralelos para el funcionamiento normal de la unidad de laminación;
- Los dispositivos de instalación de rodillos mueven cuatro tornillos de presión en molinos de seis rodillos
Para instalar correctamente los tornillos, existen dispositivos de cuñas que sirven para instalarlos e instalar los cojines. Esto asegura que se logre el paralelismo requerido entre los rodillos de soporte ubicados en la parte superior e inferior.
Al instalar los rodillos, la alta precisión es muy importante, ya que garantiza el funcionamiento tecnológicamente normal del molino. La aparición de fuerzas axiales provoca fallos en el funcionamiento de los componentes principales de la unidad de laminación. Los rodillos de control en un soporte de seis rodillos son los rodillos de trabajo.
Arroz. once. b nos muestra uno de los posibles diseños de rodillos de soporte: el diseño puede ser macizo o apilado. En este caso, en el eje se montan rodillos individuales (4 - 8 piezas) con soportes como rodillos de soporte.
Molinos de rodillos múltiples
Las unidades de laminación de rodillos múltiples se han generalizado recientemente, lo que se debe a cambios en la demanda en el mercado de productos metálicos. Ha aumentado la demanda de cintas finas con alto contenido de carbono y cintas de acero inoxidable y aceros especiales. En los molinos convencionales, estos pedidos no son tan fáciles de cumplir: se requiere un gran número de pasadas y tratamientos térmicos intermedios.
Gracias al uso de un gran número de rollos de pequeño diámetro, es posible laminar una tira o tira con un espesor mínimo.
Existen muchos beneficios asociados con la inversión en molinos de rodillos múltiples:
- · reducir las características de peso de los equipos rodantes;
- · ahorro de metal;
- Reducir el costo de los equipos;
- · grúas de taller de menor capacidad de elevación que sirven a molinos de rodillos múltiples;
- · reducir la altura del propio edificio durante la construcción de un taller;
- · una reducción significativa de las inversiones realizadas durante la construcción de un taller para la producción de productos laminados en frío en su conjunto.
Y la principal ventaja de los molinos de rodillos múltiples es la producción de tiras o cintas de alta calidad, ya que la variación transversal del espesor del material es prácticamente nula o pequeña.
Estos soportes pueden ser irreversibles, es decir los rodillos giran constantemente en una dirección o en reversa. Aquí se accionan dos rodillos de trabajo de pequeño diámetro, todos los demás rodillos de gran diámetro sirven como rodillos de apoyo y permanecen inactivos durante el proceso de laminación. Las tiras laminadas en tales molinos son bastante largas y se enrollan en bobinas o rollos.
Para reducir la tolerancia de espesor y mejorar los parámetros de planitud de la superficie del soporte, se utilizan varios dispositivos para regular el perfil del rollo:
- · calentando el cilindro;
- · anti-flexión de los rodillos de trabajo y de soporte;
- · suministrar lubricante a lo largo de todo el ancho del material laminado hasta la propia zona de deformación;
- · suministro diferenciado de emulsión.
El grosor del borde de la tira siempre es diferente del grosor de la tira en el medio. En los laminadores dúo o cuarto, donde se utilizan rodillos de gran diámetro y el equipo crea una mayor rigidez en el soporte, se cumplen más fácilmente las estrictas tolerancias de espesor del producto.
En los laminadores multirrodillo, por ejemplo, laminan una banda o fleje de 1220 mm de ancho con un espesor de 0,125 mm con una tolerancia de espesor de ±3%. En este caso, la longitud de la tira en rollo o de la cinta en bobina es de aproximadamente 10.000 m o más.
Sin embargo, los molinos de rodillos múltiples, especialmente cuando el número de rodillos llega a 20 o más, tienen una serie de desventajas en comparación con los molinos dúo o cuarto, que utilizan rodillos de mayor diámetro. Estas desventajas son las siguientes:
- · baja fuerza de rodadura en la zona de deformación;
- · velocidad de laminación limitada y baja productividad asociada;
- · alta temperatura durante el laminado y dificultad para eliminar el calor del soporte;
- · mayor complejidad en el funcionamiento del molino;
- · configuración compleja;
- · se requiere precisión al preparar los rollos, en particular al molerlos;
- · altos costes energéticos asociados al funcionamiento de los sistemas de propulsión.
Sin embargo, la elección del tipo de unidad de laminación y su diseño posterior depende directamente de las necesidades y exigencias del mercado y de la satisfacción de las solicitudes de los clientes.
