ES2204636T3 - Procedimiento de fabricacion de una banda de acero en continuo. - Google Patents
Procedimiento de fabricacion de una banda de acero en continuo.Info
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Abstract
Procedimiento de fabricación de una banda de acero en continuo, en el cual se sumerge la banda de acero, a una temperatura comprendida entre 700°C y 850°C, en un baño acuoso mantenido a una temperatura superior a la temperatura ambiente, caracterizado porque se añade al mencionado baño acuoso al menos una sustancia tensioactiva capaz de bajar la tensión superficial del mencionado baño acuoso de al menos de 20 dinas/cm, porque se añade la mencionada sustancia tensioactiva en una proporción comprendida entre 0, 5 g/l y 50 g/l, y porque se baja de esta manera la tensión superficial del mencionado baño acuoso a un valor inferior a 30 dinas/cm.
Description
Procedimiento de fabricación de una banda de
acero en continuo.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de fabricación de una banda de acero en continuo, y
más en particular a un procedimiento de enfriado de una banda de
acero en una línea de recocido en continuo y/o de revestimiento.
En el campo técnico de la fabricación de una
banda de acero en continuo, ya se conoce un procedimiento de temple
con agua hirviendo, al que se somete la banda de acero desde su
salida del horno de recocido continuo. Este procedimiento conocido
es autorregulado, puesto que el baño acuoso es mantenido en
ebullición permanentemente por la banda de acero que penetra en él a
una temperatura del orden de 700ºC a 850ºC. Una banda de acero
tratada de esta manera presenta un estado de la superficie muy
bueno. Además, su planeidad es excelente, con la condición de todas
formas que la banda de acero presente, a su salida del baño de
temple, una temperatura superior a la temperatura de transición del
enfriado.
En el sentido de la presente solicitud, la
temperatura de transición del enfriado es la temperatura de la banda
para la cual el enfriado de la banda por el baño de temple pasa de
un intercambio térmico a través de una película continua de vapor a
un intercambio térmico a través de una capa discontinua de burbujas
de vapor.
En las condiciones usuales de este temple con
agua hirviendo y para una banda de acero, la temperatura de
transición del enfriado es de aproximadamente 320ºC.
De forma habitual, la banda de acero deja el baño
de temple a una temperatura del orden de 350ºC; es entonces sometida
o bien a un tratamiento posterior de sobreenvejecimiento sin un
enfriado intermedio, o bien enfriada hasta la temperatura ambiente,
es decir hasta menos de 100ºC por otros medios apropiados.
Un inconveniente de este procedimiento es que su
velocidad de enfriado es limitada, por ejemplo del orden de 50ºC/s a
60ºC/s para una banda de acero de 0,8 mm de espesor. Además, no
permite realizar, sin un sistema de enfriado auxiliar, un enfriado
de la banda de acero hasta menos de 100ºC (full quench) conservando
una planeidad satisfactoria de la banda.
Para proseguir el enfriamiento de la banda sin
perjudicar su planeidad se han propuesto diversos sistemas, en
particular mediante chorros de agua y/o de neblina. Se trata sin
embargo en general de unos sistemas costosos, ruidosos y difíciles
de manejar que no han conocido hasta hoy una aplicación industrial
real.
Existen también unos procedimientos de enfriado
basados en el uso de flujos de gas o de rodillos enfriados; estos
procedimientos son muy costosos de poner en práctica y no
proporcionan, por otra parte, unas velocidades de enfriamiento muy
elevadas, exigidas en particular para los aceros de resistencia;
estos procedimientos acarrean además ciertos problemas de planeidad
de la banda.
Se conoce por otra parte otro sistema, que
trabaja por aspersión con un agua a aproximadamente 80ºC, que
permite enfriar la banda de acero por debajo de 100ºC y aumentar la
velocidad de enfriado. De todas formas, este sistema no es
compatible con un temple con agua hirviendo, en particular debido a
las temperaturas netamente diferentes impuestas por los dos
procedimientos.
El documento
DE-A-27 27 744 se refiere a un
procedimiento para el tratamiento térmico en continuo de chapas
laminadas en frío. En particular, se somete una chapa de acero
laminada en frío a una operación de calentado que prevé llevar la
chapa a una temperatura superior a su temperatura de
recristalización y a una operación de enfriado que consiste en
sumergir la chapa calentada de esta manera en un baño acuoso. Este
baño acuoso puede contener, en particular, sustancias tensioactivas
cuya función es el de facilitar el secado de la chapa y la
eliminación de las depositaciones, por ejemplo por soplado. No se ha
dado ninguna indicación en cuanto a la cantidad de sustancia
tensioactiva necesaria o en cuanto a la tensión superficial que se
debe alcanzar.
En la actualidad existe demanda de unas bandas en
aceros de resistencia que presentan también, de todas formas, una
buena planeidad. Debido a los inconvenientes y las limitaciones de
los procedimientos ya enumerados más arriba, estos no permiten
fabricar bandas de acero de esta calidad.
Partiendo de este estado de la técnica, la
presente invención propone un procedimiento de fabricación de una
banda de acero en continuo, que permite por una parte bajar la
temperatura final de enfriado de la banda y por otra parte aumentar
su velocidad de enfriado, sin que se produzca ninguna degradación de
la planeidad.
De acuerdo con la invención, un procedimiento de
fabricación de una banda de acero en continuo, en el cual se sumerge
la banda de acero, a una temperatura comprendida entre 700ºC y
850ºC, en un baño acuoso mantenido a una temperatura superior a la
temperatura ambiente, se caracteriza en que se añade al mencionado
baño acuoso al menos una sustancia tensioactiva capaz de bajar la
tensión superficial del mencionado baño acuoso de al menos 20
dinas/cm, porque se añade la mencionada sustancia tensioactiva en
una proporción comprendida entre 0,5 g/l y 50 g/l, y porque se
reduce de esta manera la tensión superficial del mencionado baño
acuoso a un valor inferior a 30 dinas/cm.
Según la invención, se utilizan ventajosamente
unas sustancias tensioactivas capaces de resistir unas temperaturas
superiores a 110ºC, y preferentemente también unas presiones de al
menos 2 bares.
Según una primera ejecución, se utiliza un baño
acuoso constituido por un baño de agua hirviendo, ya conocido en sí
mismo, que puede presentar una profundidad de varios metros. La
adición de sustancias tensioactivas de este tipo a un baño de agua
hirviendo, de acuerdo con la invención, permite disminuir la
temperatura de transición del enfriado, y por lo tanto prolongar el
enfriado de la banda de acero por debajo de la temperatura citada
anteriormente de 320ºC. Según la sustancia tensioactiva utilizada,
la temperatura de transición del enfriado puede así ser bajada hasta
aproximadamente 125ºC. Estos valores corresponden a una banda de 0,8
mm de espesor; pueden variar ligeramente en la gama de los espesores
de banda interesados.
Según otra ejecución particular, se utiliza un
baño acuoso a una temperatura de 50ºC a 90ºC. Un descenso de este
tipo de la temperatura del baño acuoso, con respecto a un temple con
agua hirviendo, tiene como efecto el aumentar el coeficiente de
transferencia de calor entre la banda de acero y el baño acuoso. De
ello resulta un aumento de la velocidad de enfriado de la banda de
acero, lo que es favorable para la fabricación de bandas en acero de
resistencia. Las velocidades de enfriado obtenidas en un baño
líquido, cuya temperatura está comprendida entre 50ºC y 90ºC, son
también más elevadas que las obtenidas en los sistemas de enfriado
que utilizan únicamente flujos de gas.
A título de ejemplo, la velocidad de enfriado
pasa de aproximadamente 50 a 60ºC/s para un enfriado con agua
hirviendo, a aproximadamente 150 a 200ºC/s para un enfriado con agua
a 80ºC, en el caso de una banda de acero de 0,8 mm de espesor.
Paralelamente, esta bajada de la temperatura del
baño acuoso influye también en la temperatura de transición del
enfriado. En particular, para una banda de acero, esta temperatura
de enfriado es de 550ºC en un baño de agua a 70ºC; puede bajarse la
temperatura hasta aproximadamente 300ºC añadiendo de forma apropiada
al menos una de las sustancias tensioactivas ya mencionadas
anteriormente.
De todas formas es imperativo que la banda deje
el baño de temple con una temperatura superior a esta temperatura de
transición para conservar su planeidad.
En estas condiciones, cuando la temperatura de
transición del enfriado es de forma evidente demasiado superior a la
temperatura de 100ºC - este es el caso de un baño acuoso a
70-80ºC con o sin adición de sustancias
tensioactivas - se puede entonces, según una variante de la
invención, proseguir el enfriado de la banda de acero hasta menos de
100ºC (full quench), sin perdida de planeidad, aplicando un enfriado
por aspersión con agua a 70-80ºC. Este agua puede
ser seguidamente reenviada al baño acuoso.
Según también otra característica particular, se
añade al mencionado baño acuoso al menos un ácido orgánico, escogido
entre el ácido acético, el ácido benzoico y el ácido fórmico.
Esta variante resulta particularmente
ventajosa
para la fabricación de bandas de acero no oxidadas, destinadas en particular a ser galvanizadas directamente.
para la fabricación de bandas de acero no oxidadas, destinadas en particular a ser galvanizadas directamente.
En el caso de esta variante particular, las
sustancias tensioactivas añadidas al baño acuoso deben además
resistir a los ácidos orgánicos citados anteriormente.
A título de ejemplos de sustancias tensioactivas
que presentan las propiedades requeridas de resistencia a
temperaturas superiores a 110ºC, a presiones de al menos 2 bares así
como a los ácidos orgánicos citados anteriormente, se pueden
mencionar los siguientes compuestos, sin que esta enumeración sea
limitativa:
- -
- triestearato de sorbitan
- -
- trioleato de sorbitan
- -
- isoestearato de sorbitan
- -
- monoestearato de sorbitan
- -
- monolaurato de sorbitan
- -
- monoestearato de pentaeritritol
- -
- monooleato de pentaeritritol
- -
- dioleato de propilenglicol.
Es obvio que estos compuestos pueden estar
presentes, en concentraciones variables, en las sustancias
tensioactivas utilizadas de acuerdo con la invención.
Claims (8)
1. Procedimiento de fabricación de una banda de
acero en continuo, en el cual se sumerge la banda de acero, a una
temperatura comprendida entre 700ºC y 850ºC, en un baño acuoso
mantenido a una temperatura superior a la temperatura ambiente,
caracterizado porque se añade al mencionado baño acuoso al
menos una sustancia tensioactiva capaz de bajar la tensión
superficial del mencionado baño acuoso de al menos de 20 dinas/cm,
porque se añade la mencionada sustancia tensioactiva en una
proporción comprendida entre 0,5 g/l y 50 g/l, y porque se baja de
esta manera la tensión superficial del mencionado baño acuoso a un
valor inferior a 30 dinas/cm.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se utilizan unas sustancias
tensioactivas capaces de resistir unas temperaturas superiores a
110ºC.
3. Procedimiento según una u otra de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque se utilizan
unas sustancias tensioactivas capaces de resistir unas presiones de
al menos 2 bares.
4. Procedimiento según una u otra de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el mencionado
baño acuoso se encuentra sensiblemente a su temperatura de
ebullición.
5. Procedimiento según una u otra de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el mencionado
baño acuoso se encuentra a una temperatura de 50ºC a 90ºC.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque la banda de acero sale del mencionado
baño acuoso a una temperatura superior a su temperatura de
transición del enfriado y porque es sometida a un enfriado
complementario por aspersión con agua a
50ºC-90ºC.
7. Procedimiento según una u otra de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se añade al
mencionado baño acuoso al menos un ácido orgánico, escogido entre el
ácido acético, el ácido benzoico y el ácido fórmico.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque las mencionadas sustancias
tensioactivas son capaces de resistir a los mencionados ácidos
orgánicos.
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