Tanque de refrigeración para carriles.

Tanque de refrigeración para el tratamiento térmico de una cabeza de un carril,

que define un eje longitudinal, que comprende al menos un módulo longitudinal (1) provisto de:

- un bastidor (30) que comprende un volumen central (31) a llenar con un fluido de refrigeración en el que puede sumergirse la cabeza del carril a tratar;

- un colector de suministro (2) para la entrada del fluido de refrigeración, situado en el área inferior de dicho volumen central (31);

- dos segundos volúmenes (32), laterales con respecto a dicho volumen central (31), para recoger el fluido de refrigeración cuando se desborde desde la parte superior de dicho volumen central (31);

en el que dichos segundos volúmenes (32) están provistos, a lo largo de su extensión longitudinal, de unas respectivas tuberías de descarga (12) dispuestas de manera que cada par de correspondientes tuberías de descarga (12) esté conectado a una tubería transversal (13), situada debajo de la parte inferior del al menos un módulo (1) y a su vez conectada a un circuito de soplado del fluido de refrigeración,

en el que se proporcionan unos elementos de restricción (16) en correspondencia con las tuberías de descarga (12), y bloqueados con respecto a las mismas, por encima de los segundos volúmenes (32), pudiendo ajustarse los elementos de restricción en altura y definiendo un agujero pasante para la cabeza del carril,

en el que al menos un elemento de restricción (16) de cada par de elementos correspondientes de restricción puede girar alrededor de un pasador (17),

y en el que el tanque comprende una pluralidad de módulos longitudinales conectados en sucesión entre sí en correspondencia a sus respectivos extremos.

Tanque de refrigeración para carriles

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un tanque de refrigeración, en particular a un tanque para refrigerar carriles en una instalación de tratamiento térmico de los carriles de cabeza.

Estado de la técnica

En la técnica actual se consideran diversas soluciones para el tratamiento térmico de carriles laminados, cuyo objetivo particular es obtener el endurecimiento de la cabeza mediante una operación de temperizado.

Muchos de estos sistemas no están dispuestos inmediatamente en la salida del laminador. Esto resulta en el almacenamiento de los carriles laminados y en el sucesivo calentamiento de los mismos antes de proceder al tratamiento térmico de temperizado, con un significativo consumo de energía y un bajo rendimiento.

Unos manipuladores recogen el carril laminado, que comprende enlaces complejos, y gestionan la manipulación del carril durante el tratamiento térmico al que se ve sometido; y finalmente se expulsa el mismo sobre la placa o lecho de enfriamiento por medio de unos mecanismos de expulsión adecuados. El documento US 2 143 753 A da a conocer un dispositivo de manipulación para endurecer carriles que utiliza un soporte móvil que, tras desplazarse una amplitud adecuada, mueve la parte a endurecer y la pone en contacto con el baño de endurecimiento.

La cabeza de los carriles calentados se ve sometida a un rápido enfriamiento ya sea por medio de boquillas de pulverización, que inyectan un fluido de refrigeración (agua, aire, o agua mezclada con aire) sobre la cabeza del rail, o por la inmersión de la misma cabeza en un tanque de refrigeración que contenga un fluido de refrigeración.

En caso de utilizar el tanque de refrigeración para sumergir la cabeza del carril, existe una mayor uniformidad de enfriamiento en la dirección de la longitud con respecto a la solución que utiliza boquillas de pulverización, pero surgen diversos problemas, que incluyen:

- el intercambio no continuo del líquido de refrigeración que entra en contacto con la cabeza del carril no permite 35 obtener un buen control de la temperatura del fluido y, por lo tanto, un intercambio térmico óptimo; -el descenso del nivel del líquido de refrigeración en el tanque, causado por la inmersión de los sucesivos carriles, no permite obtener un temperizado óptimo de la cabeza de los carriles posteriores al primero;

- durante el tratamiento de temperizado, el flujo del líquido de refrigeración en el tanque se ve sometido a ciertas turbulencias, con formaciones de vórtices que no permiten la uniformidad de la velocidad de refrigeración de la cabeza del carril sumergido;

- el suministro del fluido a todo lo largo del tanque no es uniforme, y por lo tanto las dinámicas del fluido no resultan óptimas; -los tanques actuales no presentan condiciones de restricción, lo que permite la dilatación térmica de los mismos con las consecuentes deformaciones que comprometen la regularidad del nivel de fluido; 45 -la limpieza del tanque requiere intervenciones manuales muy pesadas.

Así, se detecta la necesidad de fabricar un tanque de refrigeración que permita superar los problemas anteriormente mencionados.

Sumario de la invención

Un objeto de la presente invención es fabricar un tanque de refrigeración, para el tratamiento térmico de cabezas de carril, cuya geometría permita evitar la inmersión repentina y excesiva de partes del carril en el tanque, p. ej. cuando su curvatura sea pronunciada, en especial en los extremos. La inmersión excesiva de una parte del 55 carril dentro del tanque de refrigeración podrá producir un endurecimiento no deseado del núcleo, así como variaciones en las dinámicas del fluido cerca de la cabeza.

Por lo tanto, la presente invención propone lograr los objetos anteriormente mencionados mediante la fabricación de un tanque de refrigeración para el tratamiento térmico de la cabeza de un carril, que defina un eje longitudinal y que comprenda las características de la reivindicación 1.

El tanque de refrigeración de acuerdo con la invención presenta las siguientes ventajas:

- un intercambio térmico constante debido al intercambio continuo del fluido de refrigeración que entra en contacto 65 con la cabeza del carril; -la constancia del nivel en el tanque debido al sobreflujo lateral del líquido de refrigeración;

- una velocidad relativa entre la superficie de cabeza de carril y el fluido que permite una tasa de enfriamiento uniforme; -un bastidor modular del tanque con una uniformidad del fluido de refrigeración a lo largo de cada módulo y a todo lo largo del mismo;

-unos bloques de dilatación que permiten la dilatación térmica del tanque; -una nivelación precisa, con respecto al plano horizontal del tanque, a todo lo largo del mismo; -la posibilidad de lavar automáticamente los módulos para eliminar la cascarilla que cae en el tanque durante el tratamiento térmico.

Las reivindicaciones dependientes describen realizaciones preferidas de la invención.

Breve descripción de las figuras

Características y ventajas adicionales de la invención resultarán más aparentes en vista de la descripción 15 detallada de realizaciones preferidas, pero no exclusivas, de un tanque de refrigeración, dadas a conocer a modo de ejemplo no limitativo, con la ayuda de los dibujos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1a muestra una vista en perspectiva del bastidor externo de un módulo del tanque de refrigeración de acuerdo con la invención; La Figura 1b muestra una vista en perspectiva de un módulo completo del tanque de refrigeración de acuerdo con la invención; La Figura 2 muestra una vista en perspectiva de un componente de un módulo del tanque de acuerdo con la invención; La Figura 3 muestra una vista lateral de un módulo del tanque de acuerdo con la invención;

La Figura 4 muestra una sección transversal del módulo del tanque de la Figura 1b; La Figura 5 muestra una sección transversal del módulo del tanque de la Figura 1a; La Figura 6 muestra un detalle de la vista lateral de la Figura 3; La Figura 7 muestra la distribución del flujo del fluido de refrigeración para cada agujero del colector de suministro; La Figura 8 muestra un diagrama de un circuito de suministro del fluido de refrigeración a los módulos del tanque de refrigeración.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas de la invención

Con referencia a las Figuras 1 a 4, se muestra una realización preferida de un módulo 1 de un tanque de refrigeración para el tratamiento térmico de cabezas de carril, objeto de la presente invención.

El tanque de refrigeración, que define un eje longitudinal, comprende una pluralidad de módulos longitudinales 1, conectados entre sí por medio de bridas u otros medios de conexión adecuados. La extensión longitudinal y el número de dichos módulos 1 serán tales como para definir una longitud total del carril a tratar térmicamente mediante la inmersión de la cabeza dentro del tanque.

Por ejemplo, de acuerdo con una variante del tanque de la invención, dieciocho módulos 1 tienen una longitud de 6 metros para una longitud total del tanque de 108 metros. En un tanque de este tipo pueden tratarse 45 carriles cuya longitud sea de hasta 107 metros para obtener un producto final de 100 metros sin considerar las tolerancias de longitud del tocho antes de su laminado, la contracción térmica del carril durante el tratamiento, y el despuntado de la cabeza y el extremo de carril tras el tratamiento.

De acuerdo con otra variante, pueden proporcionarse veintiún módulos 1 para obtener una longitud de tanque de 126 metros para tratar carriles de hasta 120 metros, para obtener un producto final de 108 metros.

Ventajosamente, se proporcionan bloques de deslizamiento sobre los módulos en la dirección longitudinal para permitir cualquier posible expansión del tanque. Sólo el módulo o módulos central/es está/n bloqueado/s sin posibilidad de movimiento.

Cada módulo 1 está provisto de un bastidor de base 30, que comprende:

- un volumen central 31 en el que entra el fluido de refrigeración de manera continua y en el que se sumerge la cabeza del carril a tratar; -y dos volúmenes laterales 32 en los que se recoge el fluido de refrigeración que rebosa desde la parte superior del área central 31.

Los dos volúmenes laterales 32 están provistos de unas tuberías de descarga 12 a lo largo de su extensión. Tales tuberías 12 están dispuestas entre sí en los dos volúmenes laterales 32 de tal modo que cada par de 65 correspondientes tuberías 12 esté conectado a una tubería transversal 13 situada... [Seguir leyendo]

1. Tanque de refrigeración para el tratamiento térmico de una cabeza de un carril, que define un eje longitudinal, que comprende al menos un módulo longitudinal (1) provisto de:

- un bastidor (30) que comprende un volumen central (31) a llenar con un fluido de refrigeración en el que puede sumergirse la cabeza del carril a tratar; -un colector de suministro (2) para la entrada del fluido de refrigeración, situado en el área inferior de dicho volumen central (31) ; -dos segundos volúmenes (32) , laterales con respecto a dicho volumen central (31) , para recoger el fluido de refrigeración cuando se desborde desde la parte superior de dicho volumen central (31) ; en el que dichos segundos volúmenes (32) están provistos, a lo largo de su extensión longitudinal, de unas respectivas tuberías de descarga (12) dispuestas de manera que cada par de correspondientes tuberías de descarga (12) esté conectado a una tubería transversal (13) , situada debajo de la parte inferior del al menos un módulo (1) y a su vez conectada a un circuito de soplado del fluido de refrigeración, en el que se proporcionan unos elementos de restricción (16) en correspondencia con las tuberías de descarga (12) , y bloqueados con respecto a las mismas, por encima de los segundos volúmenes (32) , pudiendo ajustarse los elementos de restricción en altura y definiendo un agujero pasante para la cabeza del carril, en el que al menos un elemento de restricción (16) de cada par de elementos correspondientes de restricción puede girar alrededor de un pasador (17) , y en el que el tanque comprende una pluralidad de módulos longitudinales conectados en sucesión entre sí en correspondencia a sus respectivos extremos.

2. Tanque de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho colector de suministro (2) está provisto de una bifurcación con dos secciones longitudinales (2) paralelas a dicho eje longitudinal, que se extienden hasta unos extremos laterales (19) de los módulos y que están cerradas en correspondencia con dichos extremos laterales (19) , en el que dichas secciones longitudinales (2) tienen dos paredes laterales (22) opuestas provistas de una respectiva pluralidad de agujeros calibrados (21) cerca de los extremos superiores de las paredes laterales (22) de las secciones longitudinales (2) , y habiendo el mismo número en ambas paredes laterales (22) , de modo que se obtenga una distribución sustancialmente uniforme de la descarga que sale por dichos agujeros calibrados (21) , permitiendo así uniformidad en el flujo de líquido de refrigeración a lo largo de cada módulo.

3. Tanque de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que dentro del volumen central (31) de cada módulo longitudinal (1) se proporciona al menos una cesta extraíble (3) situada en el área superior de dicho volumen central 35 (31) .

4. Tanque de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha al menos una cesta extraíble (3) comprende al menos dos pares de deflectores (4, 8) , estando formado cada par por un deflector superior (8) y por un deflector inferior (4) , que descansan sobre el mismo plano transversal a la sección longitudinal (2) del colector de suministro (2) .

5. Tanque de acuerdo con la reivindicación 4, en el que los deflectores inferiores (4) y los deflectores superiores (8) están separados por un primer elemento longitudinal que comprende una placa taladrada central (5) bloqueada integralmente con dos placas laterales (6) inclinadas hacia abajo con respecto a un plano definido por dicha placa taladrada central (5) .

6. Tanque de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la posición de dicha al menos una cesta (3) dentro de un módulo (1) del tanque está determinada por medio de unos salientes (33) de las paredes internas del bastidor (30) , sobre las que descansan dichas placas (6) .

7. Tanque de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la dimensión de dicha al menos una cesta (3) y la posición de los salientes (33) es tal que los deflectores inferiores (4) queden situados completamente por encima del colector de suministro (2) cuando dicha al menos una cesta (3) está completamente insertada dentro del módulo (1) del tanque.

8. Tanque de acuerdo con la reivindicación 5, en el que los deflectores inferiores (4) definen, junto con las paredes internas del volumen central (31) , unos compartimentos por debajo de la placa taladrada central (5) correspondientes a un mismo número de agujeros calibrados (21) en una porción subyacente de las secciones longitudinales (2) .

9. Tanque de acuerdo con la reivindicación 8, en el que, por encima de la placa taladrada central (5) , en correspondencia con unas uniones entre dicha placa taladrada central (5) y las placas laterales (6) , se proporcionan unas paredes longitudinales curvilíneas (7) , convexas con respecto a un plano longitudinal de línea central (X) del módulo.

10. Tanque de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los módulos longitudinales (1) pueden ser alimentados a través de un circuito de suministro del fluido de refrigeración provisto de derivaciones 7

simétricas (51) con un número correspondiente a una potencia de dos y, en caso de que el número de módulos que componen el tanque no sea igual a una potencia de dos, los módulos extremos del tanque que excedan el número más elevado que sea potencia de dos, estarán conectados a una bomba de suministro del circuito de suministro por medio de una válvula de regulación del flujo, mientras que los módulos restantes estarán conectados a unas derivaciones (51) simétricas provenientes de dicha bomba de suministro.

11. Tanque de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que cada módulo longitudinal (1) tiene la forma de una tolva, conferida por la inclinación de la superficie inferior hacia su área central en la que se encuentra una tubería de descarga (18) provista de una válvula automática de apertura y cierre. 10

12. Tanque de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se proporcionan unos bloques de deslizamiento en los módulos longitudinales (1) para permitir la expansión térmica del tanque, y sólo al menos un módulo central de dicha pluralidad de módulos longitudinales está boqueado sin posibilidad de movimiento.