阅读说明：本技术 用于轧制小方坯或大方坯的轧制设备 (rolling plant for rolling billets or blooms ) 是由 朱塞佩·博尔迪尼翁 达维德·奇利 安德里亚·特林科 于 2019-06-06 设计创作，主要内容包括：用于轧制小方坯或大方坯的轧制设备(1),其界定小方坯或大方坯的纵向供给轴线且包括：用于供给小方坯或大方坯的供给区域(2)；轧制机组(3)；纵向辊道(4),沿纵向供给轴线将小方坯或大方坯从供给区域(2)运送到轧制机组(3)；焊接机(5),适于沿纵向辊道(4)前后移动,以在小方坯或大方坯从供给区域移动到轧制机组时将小方坯或大方坯彼此焊接；焊接机(5)滑动地悬挂在桥(7)上并适于平行于纵向供给轴线平移,且桥(7)被布置在纵向辊道(4)处并适于横向于纵向供给轴线平移,由此在桥的第一操作位置焊接机占据纵向辊道的一部分并可沿纵向供给轴线前后移动,在桥的第二操作位置,焊接机使纵向辊道畅通。(Rolling plant (1) for rolling billets or blooms, which defines a longitudinal feeding axis of the billet or bloom and comprises: a feeding area (2) for feeding billets or blooms; a rolling mill train (3); a longitudinal roller table (4) for conveying the billets or blooms from the feeding zone (2) to the rolling train (3) along a longitudinal feeding axis; a welding machine (5) suitable for moving back and forth along the longitudinal roller table (4) to weld the billets or blooms to each other when they move from the feeding area to the rolling train; the welding machine (5) is slidingly suspended on a bridge (7) and is adapted to translate parallel to the longitudinal feed axis, and the bridge (7) is arranged at the longitudinal roller table (4) and is adapted to translate transversely to the longitudinal feed axis, whereby in a first operating position of the bridge the welding machine occupies a portion of the longitudinal roller table and can move back and forth along the longitudinal feed axis, and in a second operating position of the bridge the welding machine leaves the longitudinal roller table clear.)

用于轧制小方坯或大方坯的轧制设备

发明领域

本发明涉及一种用于轧制小方坯(billets)或大方坯(blooms)的小方坯或大方坯轧制设备，该轧制设备设置有布置在轧制机组上游的沿着辊道操作的焊接机。

背景技术

在用于轧制小方坯或大方坯的过程期间，其中轧制机组可以放置成与连铸成直线，已知的是，需要确保设备的高生产率，然而，不确定最终产品的表面和内部质量的劣化。

还已知的是，需要使轧制机组的工作时间与铸造时间相适应，以避免机架的不连续操作，所有这些问题都与轧辊的正确使用及其致动有关。

在轧制的背景技术中，已经提出了这样的系统，该系统提供待送到轧制单元的小方坯的尾部与通过铸造制备的新小方坯的头部的焊接，或者由与线(line)相关联的累积站(accumulation station)供给，以确保轧制机组的大体上连续的供给。

可选择地，用于小方坯的上料台架(charging table)可以布置在焊接机的上游，所述上料台架适于从线外(out-of-line)布置的连铸机接收小方坯。一旦这些小方坯借助于布置在所述上料台架和所述轧机之间的闪光焊接机(flash welding machine)被焊接在一起，这些小方坯就被送到轧机。

然而，已知的焊接系统已经突出了操作类型和技术类型两者的广泛问题。

不利地，一般来说，该类型的设备中的当前焊接区域主要具有以下限制/问题。

第一个问题是焊接区域的长度的问题，具有相对较高的设备成本，因为闪光焊接机被固定在滑架上，在用于运送小方坯的辊道的上方通过，该滑架在固定在通常相对于设备的底板超过一米深的设备基部(foundations)上的轨道上滑动。

这意味着，在出现问题(例如轧机中发生障碍)的情况下，只能通过将焊接机带到小方坯本身不妨碍焊接机的位置来执行小方坯(例如12000-12300mm长)的紧急提取。

这对于在对具有有限空间的现有设备进行改造的情况下安装焊接区域也是一个问题。尽管优化了由焊接机施加到小方坯头部/尾部的电参数(这允许最小化焊接时间，因此缩短了焊接机行程，并因此潜在地缩短了焊接空间，理论上允许减少焊接机工作空间)，但是由于在需要从该线卸空小方坯的情况下检测到的这种妨碍问题，因此焊接区域不可以变紧凑。

为了允许这种提取，在线上布置辊道，辊道通常由至少九个机动辊(motorizedrollers)组成，其中至少六个机动辊是可缩回的并连结到设备基部，并且其余三个机动辊是焊接机滑架的一部分。

当焊接机在操作中时，在其移动期间，根据位置，其借助于凸轮装置降低了六个可缩回的机动辊的一部分，用安装在其滑架上的三个机动辊暂时代替所述六个可缩回的机动辊的一部分。

焊接机还配备有固定的入口辊和另一个固定的出口辊，入口辊和出口辊适于在焊接期间支撑小方坯。通常，所述固定辊不是机动的。

当焊接机在操作中时，支撑焊接机的滑架与所述三个机动辊一起沿着线移动：当焊接机朝向轧机移动时，线的可缩回辊被降低以允许滑架通过，由焊接机的机动辊暂时代替。先前降低的可缩回辊反而被提升到焊接机的上游。因此，当焊接继续进行直到其完成时，产品总是被支撑。

不利地，这种复杂性是由于形成线的一部分的可缩回辊和焊接机的滑架上的机动辊这两者的存在所造成的，这使得对于操作者来说很难在焊接机本身上进行维护。诸如更换夹具的耐磨垫的简单操作，实际上迫使操作者在不安全的条件下滑入焊接机中，因为空间非常狭窄和不舒适，也涉及要很长时间来执行这样的活动。

此外，当焊接机由于其维护而被排除在过程之外时，必须存在旁路辊道，其被引入线中作为用于所述三个机动辊的替代物，以允许支撑待被送到轧机的产品(例如，在不需要焊接的“小方坯到小方坯(billet to billet)”的生产中)。

另一个问题是由焊接区域的清洁来表示的，因为在焊接期间，焊接机使整个辊道变脏，迫使操作者进行连续的清洁活动。滑架本身是一个使清洁焊接区域以及清洁焊接机本身变得困难的元件。

因此，存在克服上述缺点的需要。

发明概述

本发明的一个目的是提供一种具有更紧凑的焊接区域的轧制设备，其目标是降低安装成本、便于维护和清洁以及降低对基部的影响。

本发明的另一个目的是提供一种焊接区域，其允许在现有设备中安装闪光焊接机本身(改造)，在现有设备中，当前焊接区域的妨碍是一个障碍。

本发明借助于一种用于轧制小方坯或大方坯的小方坯或大方坯轧制设备实现了至少一个这样的目的，以及根据本说明书将变得明显的其他目的，该轧制设备界定了所述小方坯或大方坯的纵向供给轴线X，该设备包括：

-用于供给所述小方坯或大方坯的供给区域；

-轧制机组；

-纵向辊道，其沿着所述纵向供给轴线X将小方坯或大方坯从所述供给区域运送到所述轧制机组；

-焊接机，其适于沿着所述纵向辊道移动，以在小方坯或大方坯从所述供给区域移动到所述轧制机组时将小方坯或大方坯彼此焊接；

其特征在于，所述焊接机滑动地悬挂在桥上并适于平行于所述纵向供给轴线X平移，并且所述桥布置在纵向辊道处并适于横向于所述纵向供给轴线X平移，由此在桥的第一操作位置中，焊接机占据纵向辊道的一部分并可以沿着所述纵向供给轴线X向前和向后移动，而在桥的第二操作位置中，焊接机使所述纵向辊道畅通。

优选地，但不是必须地，焊接机悬挂在滑动地紧固到桥的滑架上，以便平行于所述纵向供给轴线X平移。

有利地，将闪光焊接机悬垂到桥或高架起重机的事实允许提取小方坯或大方坯，而不必沿着小方坯供给轴线将闪光焊接机带到不阻碍小方坯本身之处，并且这允许使布局更加紧凑。例如，本发明的解决方案允许在焊接步骤期间，对于具有等于0.18m/s的最大小方坯速度的12300mm长的小方坯，相对于具有传统焊接生产线的设备使布局紧凑约2.5米。

由以下事实提供了另一个优点：布局的紧凑允许减少机动辊的数量(例如从至少九个机动辊到仅四个机动辊)，从而降低了设备的成本。

此外，通过将闪光焊接机悬垂在桥上或高架起重机上，可以使用比传统的机动辊紧凑得多的可缩回机动辊，因为相对于背景技术的机动辊，它们可以具有更小的尺寸，因为它们不需要被***到深的基部中。

有利地，本发明的解决方案还允许避免旁路辊道的存在。因此，纵向辊道的机动辊总是保持在一条直线上，这不同于传统设备，在传统设备中，借助于适当的移动装置，布置在支撑焊接机的滑架上的至少三个机动辊与焊接机本身一起被移动到线外。

本发明的设备的至少一些实施方案的其他优点在于：

-可缩回辊道的机动辊是悬臂式的，并且这与悬垂式闪光焊接机(hanging flashwelding machine)一起，允许保持焊接区域更加清洁：污物实际上可以落在它们下面，而不会落在移动构件上；

-可缩回辊道的机动辊不具有传动链，而是可以将马达直接地连接到辊；

-以悬臂方式布置在闪光焊接机上的固定辊在焊接机的入口和出口处都不具有盖，而是具有用于容纳小方坯的翼部或侧边缘，具有避免污物累积点的目标；

-将闪光焊接机悬垂在桥或高架起重机上允许大幅度改进机器的清洁度，因为在焊接过程期间，类似于同一申请人的专利申请WO2018051225的目的，称为“火花消除器(spark killer)”的防护物(shield)的存在允许向下排放所有火花，避免这些火花留在焊接机上，并且这也是由于以下事实：整个可缩回辊道不再位于焊接机本身下方，而是仅位于机动悬臂式辊下方；

-将闪光焊接机悬垂在桥或高架起重机上大幅度改进了机器的维护，因为提供了一个特殊的线外维护区域，在该区域中，操作员可以容易地接近机器的所有部分，特别是下部驱动单元、夹具和下部镦锻缸(lower upsetting cylinder)(即，在焊接期间允许挤压小方坯的头部和尾部的液压缸中的一个：为了移除当前的一个液压缸，操作员必须在机器下方爬行)。

考虑到设备成本的节约、可缩回辊的数量的减少、可缩回辊的简化和紧凑性及其对基部的相当低的影响(假定没有必要将所述可缩回辊深入容纳)、创建相对于当前闪光焊接机的滑架所使用的维护区域具有较少的妨碍的维护区域的可能性、以及旁路辊道的移除，允许大大节省客户的投资。

根据示例性但非排他性的实施方案的详细描述，本发明的进一步特征和优点将变得更加明显。

从属权利要求描述了本发明的特定实施方案。

具体实施方式

在本发明的描述中，参考附图，所述附图是通过解释而非限制的方式提供的，其中：

图1示出了根据本发明的轧制设备的图示；

图2示出图1的设备的一部分的透视图；

图3示出了本发明的设备的细节；

图4示出本发明的设备的焊接机的透视图。

发明的示例性实施方案的描述

参照图1，示出了根据本发明的用于轧制厚的金属产品(特别是小方坯或大方坯)的轧制设备1的示例。

界定了金属产品的纵向供给轴线X的轧制设备1包括以下部件：

-金属产品的供给区域2，用于沿着轴线X一次供给一个金属产品；

-轧制机组3，其中仅示出了第一轧制机架；

-纵向辊道4，其沿着纵向供给轴线X将金属产品从供给区域2运送到轧制机组3；

-焊接机5，其适于沿着纵向辊道4向前和向后移动，以在金属产品从供给区域2移动到轧制机组3时将金属产品焊接到彼此。

焊接机5是用于对小方坯或大方坯进行闪光焊接的闪光焊接机。该闪光焊接机不适用于焊接诸如条或片的薄的金属产品，因为条或片将会被损害；以及用于焊接条或片的激光焊接机不适用于对诸如小方坯或大方坯的厚的金属产品进行闪光焊，因为激光功率不足以用于适当焊接小方坯或大方坯。

闪光焊接机5被设计用于将第一小方坯或大方坯的尾部与第二小方坯或大方坯的头部沿着纵向供给轴线X焊接，优选地该闪光焊接机5是这样的焊接组件，其包括(图1)：

-第一固定结构或框架30；

-第一夹紧装置，其放置在所述第一结构30上，用于夹紧第一小方坯的尾部或者第二小方坯的头部；

-第二滑动结构或框架31，其连接到所述第一结构30并且相对于第一结构30平行于供给轴线滑动；

-第二夹紧装置，其放置在所述第二结构31上，用于夹紧第二小方坯的头部或者第一小方坯的尾部；

-至少两个镦锻缸32，其用于相对于第一结构30调节第二结构31的位置，以便在焊接期间挤压小方坯的头部和尾部。

焊接借助于由向待焊接的小方坯供应电流的电源产生的放电来实现。小方坯在焊接期间必须有效地被阻挡(block)。为了这个目的，提供了夹紧装置，该夹紧装置用于在焊接期间将小方坯保持就位并且将电流传递给待焊接的小方坯。

这些夹紧装置通常包括元件，特别是耐磨垫，该元件直接与待焊接的小方坯接触。当焊接正进行时，借助于所述镦锻缸32使保持待焊接的小方坯的头部和尾部的夹具接近。这种操作是必要的，以允许焊接时两个部件之间的有效粘附，该粘附形成焊接接头。然而接头周围会产生毛刺，这是由于焊接期间熔融金属被朝向外部驱逐(expulsion)。如果这种毛刺过多，则其必须被移除(或者减少)，以使不在轧制期间造成问题。

有利地，焊接机5例如借助于滑架8滑动地悬挂在桥7上，并适于平行于纵向供给轴线X滑动。可选择地，焊接机5可以被配备成直接地悬挂在桥7上而不需要提供滑架8，并且平行于纵向供给轴线X滑动。

桥7被布置在纵向辊道4处并适于横向于纵向供给轴线X平移，从而，在桥7的第一操作位置中，焊接机5占据纵向辊道4的一部分并可以沿着纵向轴线X向前和向后移动，而在桥7的第二操作位置中，焊接机5使纵向辊道4完全畅通(图2)。

例如，桥7可以垂直于纵向供给轴线X平移，或者其可以沿着稍微弯曲的表面横向于纵向供给轴线X平移，例如借助于桥7的平行四边形类型的提升系统。

滑架8和桥7可以是桥式起重机或高架起重机6的部件。

有利地，整个闪光焊接机悬挂在桥7或者桥式起重机6上。这意味着焊接机不具有固定在地面上的部分并且上文所公开的整个焊接组件悬挂在桥7或者桥式起重机6上。

如果需要在轧制之前加热产品，则金属产品的供给区域2可以包括加热炉，或者如果产品已经在移动床上达到合适的温度，则可以包括所述床。可选择地，在连续(endless)的生产过程的情况下，供给区域2可以与连铸机一致(coincide with)。

优选地，桥7是悬挂在设备的固定结构9上的桥。

例如，桥7是具有平行于纵向供给轴线X的两个梁10的桥，并且滑架8可以在两个第一引导件11上滑动，每个第一引导件11被布置在桥7的相应梁10上。而桥7可以在两个第二引导件12上滑动，所述第二引导件12垂直于梁10并布置在固定结构9上。

有利地，在桥7的第二操作位置处，即焊接机5使纵向辊道4完全畅通的位置，提供了焊接机本身的维护区域13，这允许操作者也容易接近焊接机内部的部分(图2)。

纵向辊道4是单通道类型的，并包括多个辊14或由多个辊14组成，优选地为机动的，每个辊14被安装在相应的枢转支撑件15上。因此，辊14是摆动辊(oscillatingroller)，即可缩回的辊。有利地，由于本发明的设备的焊接机的构造，辊14的数量可以少于或等于五，优选地少于或等于四。

焊接机5在底部处设置有至少两个优选空转且非机动的辊16，并且设置有至少一个凸轮元件17，该凸轮元件17适于在焊接机5沿着纵向供给轴线X移动期间将辊道4的至少两个辊14从其工作位置(即，当金属产品移动时支撑金属产品的位置)降低到缩回位置，使得所述至少两个辊16暂时替代所述至少两个辊14处于工作或支撑位置。

在一种变型中，焊接机5在底部处仅设置有两个辊16，一个输入辊和一个输出辊，其适于在焊接期间支撑小方坯。

优选空转的且非机动的辊16是焊接机5的固定辊；因此辊16不像可缩回的辊14那样摆动。

除了辊16之外，在焊接机5上没有有利地设置另外的辊。

优选地，辊14在其一侧上设置有空转轮20，并且凸轮元件17被构造成在焊接机沿着轴线X移动期间作用在一个或更多个空转轮20上，以便降低对应的一个或更多个辊14。

优选地，当焊接机必须远离轴线X移动，与桥7一起横向于所述轴线X平移时，为了避免焊接机5的下部部分和辊道4之间的干涉，辊14中的至少一些可以设置有相应的致动装置18(例如气压缸)，以在桥7从沿着轴线X的第一操作位置到达与轴线X间隔开的第二操作位置之前降低对应的辊14。

通过将辊14设置为相对于相应的枢转支撑件15悬伸的辊，并且还将焊接机的辊16设置为相对于焊接机5的基座悬臂式伸出的辊，可以获得另外的优点。事实上，在辊16和辊14的下方可以提供一个空的空间，而没有设备的任何其他部件。这允许减少焊接期间在纵向辊道4的其他部件上造成的污物。

通过使辊14和/或辊16设置有侧向边缘或翼部19，还可以沿着轴线X适当地容纳金属产品并避免污物累积点(图3)。

特别参照图1的示例，示出了本发明的轧制设备1的伸展部(stretch)，其从加热炉2(仅部分示出)延伸到放置在轧制机组3的入口之前的紧急剪切机21，所述轧制机组3由位于所述紧急剪切机21上游的夹送辊(pinch roll)22供应(served)。

紧急剪切机21在轧制机组3中发生阻碍的情况下进行干预，以将已经轧制的小方坯或小方坯的一部分与仍待轧制的小方坯分开。夹送辊22用于朝向轧制机组移动小方坯。

在夹送辊22和紧急剪切机21之间设置一个或更多个去毛刺装置23，以消除金属产品的焊接接头处的毛刺。

加热炉是这样的类型，其被设计成用于也来自数条铸造线的金属产品的累积，和/或用于冷和热产品(hot and cold products)的混合供给，并在上游与已知的运送和供给装置配合。

在加热炉2的下游，可以存在除垢器24，该除垢器24固定到基部平面(foundationplane)，该除垢器24例如配备有固定类型和旋转类型的喷嘴。

在所述除垢器24的下游提供了固定结构9，该固定结构9包括桥7，并且可能还包括悬挂焊接机5的滑架8。固定结构9布置在辊道4上方，并且也沿着横向于轴线X的方向延伸。

优选地，在固定结构9沿着轴线X的两端处，即，在桥式起重机6沿着金属产品的供给方向的两端处，提供了设置有至少两个固定悬伸辊26的相应的支撑单元25，当所述辊14在工作位置或者金属产品支撑位置中时，所述悬臂式辊26沿着轴线X与辊道4的辊14对齐布置。

当离开辊道4并在焊接机5的行程末端的下游时，还可以设置加热系统，该加热系统适于使温度均匀，特别是使金属产品之间的边缘和/或连结区域处的温度均匀。这样的加热系统可以是感应类型的。

考虑到小方坯作为待轧制的金属产品的示例，在本发明的设备中，在焊接循环期间，焊接机5以与小方坯相协调的方式移动，以便在移动期间在被引向轧机的小方坯的尾部和沿着轴线X移动的下一个小方坯的头部之间执行焊接。

支撑焊接机5的可能的滑架8设置有轮子，该轮子在梁10的引导件11上运行，并且轮子在所述引导件11(例如轨道的形式)上以(相对于待焊接的小方坯的移动)交替直线运动的方式移动。相对于焊接循环，滑架8并且因此焊接机5具有与小方坯的移动相关的从初始位置到行程末端位置的前进行程。类似地，在另一种结构变型中，焊接机5可以配备有适于直接在梁10的引导件11上滑动的轮子。

焊接机5的前进导致构成用于支撑和移动小方坯的机动辊道4的至少两个辊14以及相应的枢转支撑件15的降低。

在该实施方案中，这样的降低是通过在前进期间与焊接机一体的凸轮元件17和至少两个辊14的空转轮20之间的配合来实施的，使得相关辊14和枢转支撑件15降低到供给轴线X下方，并且一旦焊接机5已经在其上方通过，就通过其配重27或升高系统再次升高，以再次构成对前进小方坯的支撑。随着至少两个辊14的降低，其工作位置或小方坯支撑位置被焊接机5自身的至少两个辊16占据。

有利地，如果任何小方坯要从辊道4移除，优选地，一些气压缸18允许相应的辊14的降低(图1和图3)，使得当焊接机5远离轴线X移动，与桥7一起横向于所述轴线X平移，从沿着轴线X的第一操作位置到达与轴线X间隔开的第二操作位置时，避免焊接机5的下部部分和辊道4之间的干涉。