Motoriduttori NORD Drivesystems utilizzati sui laminatoi

Negli ultimi anni, la NORD Drivesystems, produttore tedesco di trasmissioni di potenza, è stata molto attiva nell’industria siderurgica in Cina e India. In particolare, NORD ha fornito 2.500 motoriduttori alla Baosteel Group Corporation di Shanghai per un treno lamiere grosse a Pudong che produce, fra l’altro, lamiere per l’industria edilizia.

Gli azionamenti dei piani a rulli sono parti essenziali delle apparecchiature di un’acciaieria. Essi devono essere assolutamente affidabili, altrimenti le intere linee di produzione potrebbero fermarsi, con la conseguenza di danni irreparabili alle apparecchiature se parti appena fuse restano troppo a lungo sui piani a rulli. Gli azionamenti devono sopportare condizioni ambientali severe, tipi di servizio estremamente irregolari, carichi pesanti e temperature massime. Gli azionamenti dei rulli devono erogare coppie elevate e devono essere in grado di invertire istantaneamente la direzione di rotazione, oltre a permettere la regolazione della velocità. Ciò comporta elevate sollecitazioni elettriche, meccaniche e termiche degli azionamenti.

Nel laminatoio di Pudong, le bramme di acciaio sono laminate in lastre. Le bramme, appena forgiate in un forno continuo, sono trasportate tramite piani a rulli a un forno di riscaldo, dal quale escono roventi, al calore rosso. Esse attraversano quindi un discagliatore ad alta pressione, che rimuove le scaglie di laminazione. A causa degli spruzzi d’acqua, gli azionamenti in quest’area hanno una protezione IP66. Successivamente, quando le bramme sono state spillate, vengono laminate fino allo spessore e alle dimensioni richiesti. Le lamiere attraversano quindi una linea di raffreddamento accelerato e raggiungono un piano di raffreddamento, quindi passano alla personalizzazione. I piani a rulli per il trasporto delle bramme hanno rulli montati con un interasse di un metro; ciascun rullo è azionato da un motoriduttore. La coppia di carico deve essere abbastanza elevata perché il motore possa sopportare il carico nel caso ci fosse un malfunzionamento del rullo adiacente. Per assicurare che i piani a rulli non abbiano nessun punto morto, da cinque a sette azionamenti per ogni dieci rulli devono essere abbastanza potenti da trasportare il materiale laminato.

Oltre 800 riduttori ad ingranaggi cilindrici sono stati installati sui piani a rulli nelle sole linee di cesoiatura. Queste richiedono fino a 500 azionamenti orari e accelerazioni fino a 3,4 m/s². Inoltre, Baosteel utilizza motoriduttori NORD nell’area a caldo, per esempio nel discagliatore e negli azionamenti dei piani a rulli, ma anche nella linea di raffreddamento accelerato. Per i carichi massimi, NORD fornisce riduttori industriali che generano coppie fino a 200.000 Nm e che sono estremamente adatti per applicazioni nel piano di raffreddamento, sui convogliatori a catena e sui rulli guida.

Per supportare i carichi variabili e le accelerazioni spesso rapide, i piani a rulli nell’industria siderurgica richiedono azionamenti con elevate coppie di spunto e di frenatura. Se una bramma di acciaio si blocca, gli azionamenti devono sopportare il sovraccarico risultante. A causa delle operazioni impegnative con tipi di carico variabili ed elevate temperature ambiente, le acciaierie spesso preferiscono motori ‘tradizionale’ per i piani a rulli, ossia motori con alette circonferenziali che non solo assicurano un eccellente autoraffreddamento tramite convezione, ma non trattengono la sporcizia quando vengono montati orizzontalmente.

I motori TENV con alette longitudinali NORD sono stati progettati per frequenti inversioni ed offrono una perfetta protezione contro polvere, sporcizia e spruzzi d’acqua. Caratterizzati da una maggiore quantità di materiale e da cuscinetti e alberi più grossi, questi specifici motori sopportano maggiori carichi e hanno una durata di servizio più lunga rispetto ai motori industriali convenzionali nella stessa gamma di prestazioni.
I motori per Baosteel sono stati dotati di un avvolgimento speciale con un sensore di temperatura e un encoder incrementale. Per un raffreddamento efficiente in ambienti severi, essi utilizzano la convezione naturale (modelli totalmente chiusi non ventilati – o TENV) o la convezione forzata (modelli totalmente chiusi, raffreddati con ventilatore – o TEFC).
La versione non ventilata assicura una perfetta protezione contro sporcizia e acqua.
I nuovi motori IE2 di NORD, inoltre, permettono layout innovativi dei sistemi di azionamento e opportunità di risparmio. Essi generano meno calore della generazione precedente e, in base alle dimensioni, se necessario possono essere utilizzati in continuo con un fattore delle prestazioni del 150% senza ridurre la potenza dell’azionamento. Oltre alle elevate riserve di potenza, i motori a risparmio energetico IE2 di NORD sono caratterizzati da maggiori coppie di spunto e frenatura, velocità più elevata e tipicamente richiedono meno potenza per l’uscita nominale.

Note aziendali su Baosteel
La Baosteel Group Corporation di Shanghai è la più grande acciaieria cinese. Nel 2009, è stata il terzo produttore mondiale di acciaio, con una produzione di circa 39 milioni di tonnellate. La gestione ambientale di Baosteel ha fatto certificare l’azienda secondo ISO14001. I tre gruppi di prodotto principali, acciaio al carbonio ad elevata resistenza, acciai inossidabili ed acciai speciali, sono utilizzati in varie industrie, come l’industria automobilistica e aereonautica, per tubazioni e apparecchi elettronici. Baosteel è un’azienda quotata di proprietà del governo.
L’azienda, presente nell’elenco Fortune 500, ha oltre 100.000 dipendenti.

Figura 1: Motoriduttori NORD Drivesystems azionano i piani a rulli senza punti morti
Figura 2: Materiale laminato a caldo dopo la linea di raffreddamento
Figura 3: Motoriduttori ad ingranaggi cilindrici ad alte prestazioni NORD sono pronti nelle vicinanze in caso di interruzione
Figura 4: Modello standard per le acciaierie: I motori compatti, non ventilati per piani a rulli di NORD Drivesystems sono estremamente robusti e offrono un’elevata protezione IP

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