BRPI0611392A2 - método e linha de produção para fabricar fitas metálicas de cobre ou ligas de cobre - Google Patents

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Abstract

São divulgados um método e uma linha de produção para fabricar fitas metálicas feitas de cobre ou ligas de cobre, por meio de lingotamento e laminação. A fim de reduzir os custos de investimento e as despesas operacionais para tal, a fornada de metal (2) é vazada no formato de uma fita de cobre (4) em um processo de lingotamento contínuo vertical e/ou horizontal de fitas (3), e a fita de cobre (4) ainda quente é limpa por fresagem (5) da sua face superior e inferior (5a, 5b), submetida a um processo de laminação a frio (6), e preparada para expedição, ou é submetida a uma inspeção (12) e, a seguir, preparada para expedição, após ser recozida (7), decapada (8), lavada (9), seca (10), e opcionalmente encruada por laminação a frio (11).

Description

MÉTODO E LINHA DE PRODUÇÃO PARA FABRICAR FITAS METÁLICAS DECOBRE OU LIGAS DE COBRE
A invenção se refere a um método e uma linha deprodução para fabricar fitas metálicas de cobre ou ligas decobre, por meio de lingotamento e laminação.
Até a presente data, tais fitas metálicas sãofabricadas a partir de metais doces, como p. ex. cobre ouligas de cobre, por meio de lingotamento em moldes delingote (DE 692 22 504 T2) . Após o resfriamento, o lingoteprecisa ser novamente aquecido e conduzido para a espessurademandada, através de um processo de laminação a quente.Após a laminação a quente ocorre uma fresagem das facessuperior e inferior, e uma inspeção e um enrolamentoformando uma bobina de fita. Após a finalização da bobinade fita, a fita metálica é conduzida a um laminadorreversível, sendo enrolada, após um processo de laminação afrio, em uma bobina de fita, recozida no formato da bobinade fita em uma unidade de recozimento tipo campânula, oucontinuamente recozida no formato desenrolado, a seguirdecapada, lavada, seca, retificada, sendo a face superioruma vez mais inspecionada antes do enrolamento da bobina defita.
Os custos operacionais aqui envolvidos e oscustos de investimento para uma remodelagem, bem como aconfiguração das instalações em áreas aproveitáveisexistentes, são basicamente muito altos. Na técnica delingotamento horizontal, fitas metálicas de cobre ou ligasde cobre são fundidas e laminadas a frio com, por exemplo,15.000 a 20.000 t/ano, e na verdade, custos de investimentovisivelmente menores.Um aumento de capacidade, que atualmente édemandada pelo mercado (de 30.000 para 70.000 t/ano) nãopode ser mais economicamente alcançado com os custosatuais.
A invenção tem como tarefa alcançar, ainda assim,o aumento demandado de capacidade, em combinação comreduzidos custos operacionais e reduzidos custos deinvestimento das instalações.
A tarefa definida é solucionada, de acordo com ainvenção, pelo fato da fornada de metal ser vazada noformato de uma fita de cobre em um processo de fundiçãocontínua vertical e/ou horizontal de fitas, e da fita decobre ser limpa por fresagem da sua face superior einferior, submetida a um processo de laminação a frio, epreparada para expedição, ou ser submetida a uma inspeçãoe, a seguir, preparada para expedição, após ser recozida,decapada, lavada, seca, e opcionalmente encruada porlaminação a frio. As vantagens residem no fato dodispositivo de lingotamento, do aquecimento do lingote atéa temperatura de laminação, e da laminação a quente, sereminteiramente dispensados. É ainda vantajoso, que o processode laminação a frio pode ser ajustado, de maneira flexível,às quantidades planejadas de produção, por exemplo, pelofato da laminação a frio poder ser conduzida para a saídana temperatura ideal da fita.
Uma modalidade resulta do fato de chapasempilhadas a partir de bobinas de fita inspecionadas serproduzidas, através do corte transversal da fita de cobre.
Além disso, uma melhoria consiste do fato detiras bobináveis de fita de cobre ser produzidas, atravésdo corte longitudinal de bobinas de fita inspecionadas.
A alimentação de temperatura pode ocorrervantajosamente de tal maneira que, por ocasião da laminaçãoa frio, a fita de cobre seja lubrifiçada com óleo no ladode entrada, e seja resfriada com gases inertes frios oumuito frios no lado de saída. Diferentes meios podem serempregados para o resfriamento.
Neste caso, é vantajoso que a especificação dovalor nominal para os parâmetros de laminação seja definidapara uma temperatura máxima de fita de 120 °C. Com isso, osparâmetros (valores reais) para lingotamento e fresagempodem ser acoplados ao processo de laminação.
O processo pode ser ainda melhorado, pelo fatodas bobinas de fita de cobre laminadas a frio, termicarnentealimentadas, na espessura da fita acabada, serbeneficiadas, em seguida decapadas, lavadas, secas e tersua superfície inspecionada e processadas no formato dabobina de fita, quer em uma unidade de recozimento tipocampânula, na forma de bobina de fita, quer no processo derecozimento contínuo, nas condições estruturais.
A linha de produção para fabricar fitas metálicasde cobre ou ligas de cobre com, pelo menos, uma instalaçãode fusão, uma instalação de lingotamento e uma instalaçãode laminação, é de preferência configurada para umadeformação a frio de 23 mm até 0,2 mm da espessura da fitade cobre.
Para a solução da tarefa definida, é sugerido, deacordo com a técnica de dispositivos, que pelo menos umdispositivo vertical de lingotamento contínuo de fitas e/ouum dispositivo horizontal de lingotamento contínuo defitas, um dispositivo de fresagem diretamente conectado, umdispositivo desbobinador de fitas, um dispositivo delaminação a frio, um dispositivo bobinador de fitas e umaunidade de recozimento seja disposto seqüencialmente, umapós o outro, após a instalação de fusão na direção deacabamento. Um dispositivo de lingotamento para lingotes,que são resfriados e precisam ser novamente aquecidos em umforno até a temperatura de laminação, e um laminador aquente em si, são inteiramente dispensados. Com isso, sãodemandados, não só menores custos de investimento, porémmenores custos operacionais durante a operação (menorescustos e tempos de reparo), que se traduzem em uma superioreficiência da instalação.
A linha de produção possui ainda as seguintesvantagens:
0 dispositivo de laminação a frio é constituídode um laminador reversível.
0 dispositivo de fresagem é acoplado diretamenteno dispositivo vertical de lingotamento contínuo de fitas.
De modo vantajoso, a fita de cobre se dirige diretamentepara o próximo dispositivo.
0 dispositivo vertical de lingotamento contínuode fitas acopla diretamente o dispositivo de fresagem aolaminador reversível. A fita de cobre é alimentada, seminterrupção, ao dispositivo seguinte.
0 dispositivo de laminação a frio é constituídode um laminador em tandem.
0 dispositivo vertical de lingotamento contínuode fitas acopla diretamente o dispositivo de fresagem aolaminador em tandem. A fita de cobre é alimentada, seminterrupção, de um dispositivo para outro.
Para superior eficiência de laminação, évantajoso que dois dispositivos verticais de lingotamentocontinuo de fitas em paralelo com dispositivos de fresagemsejam dispostos a montante do laminador em tandem.
Uma maior eficiência de lingotamento, com relaçãoao dispositivo de laminação, pode ser alcançada, pelo fatode um dispositivo vertical e um dispositivo horizontal delingotamento contínuo de fita com dispositivos de fresagemserem respectivamente dispostos diretamente a montante dolaminador em tandem.
Com dois dispositivos de lingotamento, a linha deprodução é de tal modo configurada, que o laminadorreversível é respectivamente ligado a dois dispositivosverticais de lingotamento contínuo de fitas vazando emparalelo sobre o respectivo dispositivo de fresagem.
Outra combinação para lingotamento/ fresagem elaminação é fornecida pelo fato de um laminador reversívelser respectivamente ligado aos dispositivos vertical ehorizontal de lingotamento contínuo de fitas em paralelopara acabamento.
Para todas as combinações da linha de produção, éprevisto que a instalação de recozimento sejarespectivamente constituída de uma unidade de recozimentotipo campânula para bobinas de fita, ou de uma unidade derecozimento contínuo, como um forno a jato de ar.
No desenho são mostrados exemplos de realizaçãoda invenção, que são descritos em detalhes a seguir.
São mostrados:
na fig. 1, toda a linha de produção, emrepresentação de módulos, com os grupos construtivosindividuais;
na fig. 2, uma linha de produção com umacombinação localizada, composta do dispositivo delingotamento contínuo de fita com dispositivo de fresagem,em representação de módulos;
na fig. 3, uma linha de produção com umacombinação composta do dispositivo de lingotamento contínuode fita/ dispositivo de fresagem/ laminador reversível, emrepresentação de módulos;
na fig. 4, uma linha de produção com umacombinação composta do dispositivo de lingotamento contínuode fita/ dispositivo de fresagem/ e laminador em tandem, emrepresentação de módulos;
na fig. 5, uma linha de produção com umacombinação composta do dispositivo de lingotamento contínuode fita/ dispositivo de fresagem e laminador em tandem, emrepresentação de módulos;
na fig. 6, uma linha de produção com doisdispositivos de lingotamento contínuo de fita em paralelo,que são respectivamente combinados com um dispositivo defresagem, e um laminador em tandem, em representação demódulos;
na fig. 7, uma linha de produção com umdispositivo vertical e um horizontal de lingotamentocontínuo de fita, com dispositivos de fresagem diretamenteacoplados e um laminador em tandem, em representação demódulos;
na fig. 8, uma linha de produção com respectivosdispositivos de lingotamento contínuo de fita edispositivos de fresagem transversalmente sobrepostos,cujos laminadores reversíveis paralelos são dispostos ajusante, em representação de módulos; e
na fig. 9, uma linha de produção com combinaçõesparalelas compostas de um dispositivo vertical delingotamento contínuo de fita/ um dispositivo horizontal delingotamento contínuo de fita, que são respectivamenteseguidos por um laminador reversível.
Para fabricar uma fita metálica 1 de um materialdoce, fig. 1, a fornada de metal 2, p. ex. , cobre ou umaliga de cobre, é vazada de um forno de fusão, não descritoem detalhes, em um processo de lingotamento contínuo defita 3, sendo a carepa removida da fita de cobre 4, pormeio de fresagem 5, com um cilindro de encostodiagonalmente apoiado sobre o lado superior 5a e o ladoinferior 5b, a fita de cobre 4 submetida a um processo delaminação a frio 6 e, após uma inspeção 12 da facesuperior, enrolada em forma de uma bobina de fita 13 epreparada para expedição.
Uma bobina de fita 13 pode ser também conduzidanovamente ao processo de laminação a frio 6 para reduçãoadicional da espessura da fita de cobre 18. A estrutura,assim, fortemente encruada é submetida a um tratamentocomposto de recozimento 7, decapagem 8, lavagem 9, secagem10 e possivelmente uma etapa de laminação de acabamento 11e, após uma inspeção 12, enrolada na forma de uma bobina defita inspecionada 13.
A partir das bobinas de fita 13, tendo sua facesuperior inspecionada, chapas empilhadas 14 são fabricadaspor corte transversal 15 da fita de cobre 4, e conduzidaspara expedição. A partir das bobinas de fita inspecionadas13, tiras enroláveis da fita de cobre 17 sãoalternativamente produzidas por um corte longitudinal 16, econduzidas para expedição (na direção da seta).
O processo de laminação a frio 6 pode ser de talmodo configurado para produção de uma estrutura desejada epropriedades análogas para conservação dos cilindrosoperativos, que a fita de cobre 4 seja lubrifiçada com óleono lado de entrada (fig. 1, à esquerda), e resfriada elimpa com gases inertes frios ou muito frios, como p. ex.,nitrogênio, no lado de saída (fig. 1, à direita) . Osvalores nominais para os parâmetros de laminação sãoajustados a uma temperatura máxima de fita, de 120 °C, nolado de saída.
A espessura da fita acabada 18 é obtida, com baseem um processo vantajoso desses, condicionado pelatemperatura, e as bobinas da fita de cobre 13 são tratadas,quer em uma unidade de recozimento tipo campânula 31 com oformato da bobina de fita 13 (parte superior na fig. 1) ,quer em um processo de recozimento contínuo 7, a fim depurificar a estrutura e tornar a fita metálica novamentemais macia. Em seguida, ocorre a decapagem 8, a lavagem 9,a secagem 10 e o bobinamento na forma de bobinas de fitainspecionadas na face superior 13.
Uma instalação de fusão 20 (p. ex. , um fornoelétrico) alimenta a fornada de metal a uma instalação delingotamento 21, que é constituída de um dispositivovertical 24a ou, em casos especiais ou em casos decapacidades existentes, também de um dispositivo horizontalde lingotamento contínuo de fita 24b.Em uma instalação de laminação 22, acopladadiretamente na instalação de lingotamento 21 e na fresagem5, ocorre de preferência uma deformação a frio da espessurada fita de cobre 18, de 23 mm para 0,2 mm.
A jusante da instalação de fusão 2 0 segue, nadireção de acabamento 23, um após o outro, pelo menos odispositivo vertical de lingotamento continuo de fita 24aou, em casos especiais, um dispositivo horizontal delingotamento continuo de fita 24b existente, um dispositivode fresagem 25 diretamente acoplado, um dispositivodesbobinador de fitas 26, o dispositivo de laminação a frio22, um dispositivo bobinador de fitas 27 e uma instalaçãode recozimento 28, todos dispostos em seqüência na direçãode acabamento 23
O dispositivo de laminação a frio 22 é composto,no exemplo de execução, de um laminador reversível 29.Constitui parte integrante da invenção, que o dispositivode fresagem 25 seja acoplado diretamente no dispositivovertical de lingotamento contínuo de fita 24a (ou odispositivo horizontal de lingotamento contínuo de fita24b) . A esse é ligado um laminador reversível 29, a unidadede recozimento tipo campânula 31, forno a jato de ar 32a e,em conjunto com a etapa de laminação de acabamento 11, e,caso desejado, o corte transversal 15 com uma tesouravolante e o corte longitudinal 16 para obtenção de tiras dafita de cobre 17.
De acordo com a fig. 3, o dispositivo vertical delingotamento contínuo de fita 24a, o dispositivo defresagem 25, e o laminador reversível 29, formam umaunidade funcional de atuação conjunta.Na fig. 4, o dispositivo de laminação a frio 22 écomposto de um laminador em tandem 30. 0 dispositivo defresagem 25 é, de novo, diretamente acoplado ao dispositivovertical de lingotamento contínuo de fita 24a.
De acordo com a fig. 5, semelhante aorepresentado na fig. 3, o dispositivo vertical delingotamento contínuo de fita 24a, o dispositivo defresagem 25 e, agora, um laminador em tandem 3 0 formam aunidade de operação conjunta. A unidade de recozimento tipocampânula 31, o forno a jato de ar 32a, a etapa delaminação de acabamento 11, possivelmente o cortetransversal 15 e/ou o corte longitudinal 16 se conectam, demodo inalterado, como nas figs. 2 a 4.
Na fig. 6 é apresentado um aumento da eficiênciade lingotamento. Para isso, dois dispositivos verticais delingotamento contínuo de fita 24a, 24a em paralelo,alocados com o dispositivo de fresagem 25, são dispostos amontante do laminador em tandem 30.
De acordo com a fig. 7, um dispositivo vertical24a e um dispositivo horizontal de lingotamento contínuo defita 24b, com o respectivo dispositivo de fresagemfuncional incorporado 25, são respectivamente acoplados amontante do laminador em tandem 30.
Na fig. 8, um laminador reversível 29 érespectivamente acoplado, com o espaçamento convencionallocalizado, a jusante de dois dispositivos verticais delingotamento contínuo de fita 24a, 24a, estendidos emparalelo sobre o respectivo dispositivo de fresagem 25.
De acordo com a fig. 9, é mostrada umadisposição, na qual um laminador reversível 29 érespectivamente acoplado, com espaçamento convencional, nosdispositivos vertical e horizontal de lingotamento contínuode fita 24a, 24b de acabamento em paralelo.
A instalação de lingotamento 28 é respectivamentecomposta, quer de uma unidade de recozimento tipo campânula31 para bobinas de fita 13, quer de uma unidade derecozimento contínuo 32, na forma de um forno a jato de ar32a.
Lista de Referências
1 - fita metálica
2 - fornada de metal
3 - processo de lingotamento contínuo de fita
4 - fita de cobre
R - f rooarram
5a - lado superior da fita metálica
5b - lado inferior da fita metálica
6 - processo de laminação a frio
7 - recozimento
8 - decapagem
9 - lavagem
10 - secagem
11 - etapa de laminação de acabamento
12 - inspeção
13 - bobina de fita (inspecionada)
14 - chapa
15 - corte transversal
16 - corte longitudinal
17 - tira da fita de cobre
18 - espessura da fita de cobre
19 -20 - instalação de fusão
21 - instalação de lingotamento
22 - instalação de laminação (a frio)
23 - direção de acabamento
24a - dispositivo vertical de lingotamento contínuo de fita
24b - dispositivo horizontal de lingotamento contínuo de fita
25 - dispositivo de fresagem
26 - dispositivo desbobinador de fitas27 - dispositivo bobinador de fitas
28 - instalação de recozimento
29 - laminador reversível30 - laminador em tandem
31 - unidade de recozimento tipo campânula32 - unidade de recozimento contínuo32a - forno a jato de ar

Claims (17)

1. Método para fabricar fitas metálicas (1) decobre ou ligas de cobre por lingotamento e laminação,CARACTERIZADO pelo fato da fornada de metal (2) ser vazadano formato de uma fita de cobre (4) em um processo delingotamento contínuo vertical e/ou horizontal de fitas(3) , e da fita de cobre (4) ser limpa por fresagem (5) dasua face superior e inferior (5a, 5b) , submetida a umprocesso de laminação a frio (6) , e preparada paraexpedição, ou ser submetida a uma inspeção (12) e, aseguir, preparada para expedição, após ser recozida (7) ,decapada (8), lavada (9), seca (10), e opcionalmenteencruada por laminação a frio (11).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de chapas empilhadas (14) seremfabricadas a partir de bobinas de fita inspecionadas (13),por meio do corte transversal (15) da fita de cobre (4).
3. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de tiras bobináveis de fita decobre (17) ser fabricadas a partir de bobinas de fitainspecionadas (13), por meio de corte longitudinal (16).
4. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de, para alaminação a frio (6), a fita de cobre (4) ser lubrificadacom óleo no lado de entrada, e resfriada com gases inertesfrios ou muito frios no lado de saída.
5. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato daespecificação do valor nominal para os parâmetros delaminação ser definida para uma temperatura máxima de fitade 120 °C.
6. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, CARACTERIZADO pelo fato debobinas de fita de cobre (13) laminadas a frio,termicamente alimentadas, na espessura da fita acabada(18) , ser beneficiadas, em seguida decapadas, lavadas,secas e ter sua superfície inspecionada e processadas noformato da bobina de fita (13) , quer em uma unidade derecozimento tipo campânula (31), na forma de bobina de fita(13), quer no processo de recozimento contínuo (7) , nascondições estruturais.
7. Linha de produção para fabricar fitasmetálicas (1) de cobre ou ligas de cobre compreendendo,pelo menos, uma instalação de fusão (20), uma instalação delingotamento (21) e uma instalação de laminação (22) , depreferência para uma deformação a frio de 23 mm até 0,2 mmda espessura da fita de cobre (18), CARACTERIZADA pelo fatode pelo menos um dispositivo vertical de lingotamentocontínuo de fitas (24a) e/ou um dispositivo horizontal delingotamento contínuo de fitas (24b), um dispositivo defresagem (25) diretamente conectado, um dispositivodesbobinador de fitas (26), um dispositivo de laminação afrio (22) , um dispositivo bobinador de fitas (27) e umaunidade de recozimento (28) ser disposto seqüencialmente,um após o outro, após a instalação de fusão (20) na direçãode acabamento (23).
8. Linha de produção, de acordo com areivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato do dispositivo delaminação a frio (22) ser constituído de um laminadorreversível (29).
9. Linha de produção, de acordo com areivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato do dispositivo defresagem (25) ser acoplado diretamente no dispositivovertical de lingotamento contínuo de fitas (24a).
10. Linha de produção, de acordo com areivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato do dispositivovertical de lingotamento contínuo de fitas (24a) acoplardiretamente o dispositivo de fresagem (25) ao laminadorreversível (29).
11. Linha de produção, de acordo com areivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato do dispositivo delaminação a frio (22) ser constituído de um laminador emtandem (30).
12. Linha de produção, de acordo com qualquer umadas reivindicações 7, 8, 9, 10 ou 11, CARACTERIZADA pelofato do dispositivo vertical de lingotamento contínuo defitas (24a) acoplar diretamente o dispositivo de fresagem(25) ao laminador em tandem (30).
13. Linha de produção, de acordo com qualquer umadas reivindicações 7, 8, 9, 10 ou 11, CARACTERIZADA pelofato de dois dispositivos verticais de lingotamentocontínuo de fitas (24a; 24a) em paralelo com dispositivosde fresagem (25) serem dispostos a montante do laminador emtandem (30).
14. Linha de produção, de acordo com qualquer umadas reivindicações 7, 8, 9, 10 ou 11, CARACTERIZADA pelofato de que cada laminador em tandem (30) , um dispositivovertical e um dispositivo horizontal de lingotamentocontínuo de fita (24a; 24b) serem respectivamente dispostosdiretamente a montante do dispositivo de fresagem (25).
15. Linha de produção, de acordo com qualquer umadas reivindicações 7, 8, 9, 10 ou 11, CARACTERIZADA pelofato de um laminador reversível (29) ser respectivamenteligado a dois dispositivos verticais de lingotamentocontínuo de fitas (24a; 24a) vazando em paralelo sobre orespectivo dispositivo de fresagem (25).
16. Linha de produção, de acordo com qualquer umadas reivindicações 7, 8, 9, 10 ou 11, CARACTERIZADA pelofato de um laminador reversível (29) ser respectivamenteligado aos dispositivos vertical e horizontal delingotamento contínuo de fitas (24a; 24b) em paralelo paraacabamento.
17. Linha de produção, de acordo com qualquer umadas reivindicações 7, 8, S, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou 16,CARACTERIZADA pelo fato da instalação de recozimento (28)ser respectivamente constituída de uma unidade derecozimento tipo campânula (31) para bobinas de fita (13),ou de uma unidade de recozimento contínuo (32), como fornoa jato de ar (32a).
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