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La promozione di tecniche per lo sviluppo sostenibile in Emilia-Romagna
a cura di
Schede descrittive delle opzioni di miglioramento
Utilizzo del coil box e del coil recovery furnace
Descrizione
Nel processo tipico di laminazione a caldo per la produzione di nastri, il semilavorato riscaldato
viene sottoposto ad una prima riduzione di spessore, mediante pressatura operata da un
sistema di cilindri metallici che costituisce il treno sbozzatore, da cui si ottiene una barra di
trasferimento. Da essa sono cesoiate le estremità, che possono avere forma irregolare, prima
di inviarla al treno finitore, ovvero alla batteria di cilindri che produce la riduzione finale di
spessore.
Il coil box è un meccanismo (aspo mandrino con calandra) che provvede ad avvolgere la
barra di trasferimento, prima del suo invio alla cesoia del treno finitore, in un rotolo di
spessore 16-25 mm alla temperatura di 1000-1100°C. Una volta avvolta tutta la barra su se
stessa, con due bracci oscillanti il rotolo ottenuto viene trasferito su una culla svolgitrice e la
coda viene fatta avanzare verso la prima gabbia del treno finitore, che poi svolge tutto il
rotolo. In questo modo, l’ultima parte della barra laminata dallo sbozzatore, cioè la più fredda,
viene ad essere laminata per prima dal finitore per cui la temperatura della barra all’ingresso
del finitore aumenta dalla testa alla coda contrariamente a quanto avviene nella laminazione
tradizionale, senza coil box.
La barra rimane avvolta per il tempo che dura la laminazione al finitore e quindi non perde
praticamente temperatura: può addirittura rimanere nella coil box anche per 10 minuti ed
essere poi laminata a nastro.
Avendo ridotto enormemente la superficie irradiante verso l’ambiente non si manifesta la
caduta di temperatura tra testa e coda, ma anzi la temperatura aumenta per effetto della
lavorazione; grazie a questo effetto si possono laminare al finitore completamente in fase
austenitica anche gli spessori più sottili a velocità costante (anche per rotoli da 21-23 kg/mm).
Limitando la distanza tra il coil box e il termine del treno finitore si riducono le perdite termiche
del materiale. Con questa finalità la distanza tra l’ultima gabbia sbozzatrice e coil box può
essere contenuta grazie al fatto che la barra può essere avvolta anche quando è in presa allo
sbozzatore.
La distanza tra l’ultima gabbia sbozzatrice e la cesoia che precede l’introduzione della barra al
treno finitore può essere ridotta enormemente, dai 70 – 150 m degli impianti della I e II
generazione, e non costituisce più un vincolo per il peso dei rotoli.
In caso di fermate di durata significativa il rotolo in cui viene avvolto il nastro (detto coil) può
essere conservato in appositi forni di recupero del calore (coil recovery furnace) dove viene
ripristinata la temperatura di laminazione.
Vantaggi ambientali
L’utilizzo del coil box consente una migliore distribuzione della temperatura lungo la barra di
trasferimento e implica dunque minori carichi per la fase di laminazione effettuata nel treno
finitore.
Il risparmio energetico è però limitato dal fabbisogno aggiuntivo legato alla fase di
avvolgimento e svolgimento nonché, se presente, di riscaldo del forno di recupero del calore.
Campo di applicazione
Questa tecnica può essere applicata ai laminatoi semicontinui per la produzione di nastri. La
riduzione dei consumi energetici è più evidente, e dunque conveniente, laddove i tempi di
esposizione all’aria della barra di trasferimento possono essere più lunghi.
L’utilizzo del coil box può portare però ad un peggioramento della qualità del prodotto per
effetto di un aumento dei difetti superficiali, inoltre può determinare la riduzione della capacità
produttiva del laminatoio.
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