ES2281003T3 - Procedimiento e instalacion de colada continua directa de una cinta metalica. - Google Patents

Abstract

REIVINDICACIONES 1. Procedimiento de colada continua directa de una cinta metálica según el cual se cola dicha cinta por solidificación de metal líquido en una lingotera de paredes móviles enfriadas y se efectúa un laminado en caliente en línea de dicha cinta, caracterizado porque se envía sobre la superficie de la cinta, a su salida de la lingotera un producto dejando subsistir una capa lubrificante sobre dicha superficie en el momento en que la cinta está laminada en caliente y causando una emanación gaseosa que contribuye a proteger dicha superficie de la oxidación.

Description

Procedimiento e instalación de colada continua directa de una cinta metálica.

La invención se refiere a la colada continua de los metales. Especialmente, se refiere a la colada de cintas metálicas de poco espesor directamente a partir de metal líquido según el procedimiento de colada entre cilindros, o, de manera general, entre paredes enfriadas en deslizamiento.

El procedimiento de colada entre cilindros consiste en colar una cinta metálica, por ejemplo de acero al carbono, de acero inoxidable, de aleación FE-Ni, Fe-Si u otras aleaciones ferrosas o no ferrosas, por solidificación de metal líquido sobre las paredes laterales cilíndricas de dos cilindros en rotación en sentidos inversos enfriados interiormente. Dos "pieles" solidificadas se forman sobre estas paredes y se reúnen sensiblemente a nivel del "cuello", es decir del lugar donde el intervalo entre las paredes es más pequeño y sensiblemente igual al espesor de la cinta que se desea colar (del orden de 1 a 10 mm, generalmente 3 a 5 mm).

En numerosos casos, la cinta solidificada proviniendo de los cilindros de colada sufre después un laminado en caliente en una o varias etapas, mediante una o varias cajas de laminador dispuestas en línea con los cilindros de colada. Solamente es después de este laminado en caliente (y de eventuales otras operaciones metalúrgicas, tales como recalentamientos y/o enfriamientos controlados) que la cinta está bobinada para estar luego enviada al cliente u a otros puestos de tratamiento tales como una línea de laminado en frío.

El laminado en caliente efectuado en línea permite obtener unas cintas de acero (y de aleación ferrosa en general) bobinadas, teniendo un espesor próximo al espesor final deseado para el producto, sin que sea necesario realizar este fino espesor directamente a la salida de los cilindros (donde los espesores inferiores a 3 mm son difíciles de realizar). Permite también afinar y homogeneizar la microestructura de la cinta.

Es interesante que el grado de reducción durante el laminado en caliente sea tan elevado como posible. Sin embargo, hay en la práctica una limitación al respecto por la calamina que se forma a la superficie de la cinta entre su salida de los cilindros y su entrada en el laminador, debido a la oxidación de la superficie por la atmósfera ambiente.

Un remedio a esta limitación es instalar entre los cilindros y el laminador un recinto de atmósfera inerte en la cual se mantiene una atmósfera neutra o reductora, pobre en oxígeno. La presencia de este recinto complica sin embargo sensiblemente la fabricación y la explotación de la instalación de colada continua. E incluso con tal recinto de atmósfera inerte, es difícil sobrepasar un grado de reducción de 50% aproximadamente, a menos de aumentar el coste de construcción de la instalación en unas proporciones que anularían las ventajas económicas de la terraja "colada de productos finos" con relación a las terrajas de producción clásicas.

El objetivo de la invención es proponer un procedimiento y una instalación de colada continúa de cintas finas dando acceso en unas condiciones económicas ventajosas a grados de reducción muy elevados durante el laminado en caliente en línea.

A tal efecto, la invención tiene por objeto un procedimiento de colada continúa directa de una cinta metálica según el cual se cola dicha cinta por solidificación de metal líquido en una lingotera de paredes móviles enfriadas y se efectúa un laminado en caliente en línea de dicha cinta, caracterizado porque se envía sobre la superficie de la cinta, a su salida de la lingotera un producto dejando subsistir una capa lubrificante sobre dicha superficie en el momento en que la cinta está laminada en caliente y proporcionando una emanación de gas contribuyendo a proteger dicha superficie de la oxidación.

Dicha capa lubrificante puede ser un material carbonado.

Dicho producto dejando subsistir una capa lubrificante puede entonces ser grafito.

Dicho producto dejando subsistir una capa lubrificante puede ser una grasa conteniendo carbonato de calcio.

Dicho producto dejando subsistir una capa lubrificante puede ser acetileno.

El laminado en caliente puede efectuarse con un grado de reducción de al menos 50%.

Dicho metal líquido puede ser una aleación ferrosa.

La invención tiene igualmente por objeto una instalación de colada continua directa de una cinta fina metálica, del tipo que comprende una lingotera de paredes móviles enfriadas donde tiene lugar la solidificación de dicha cinta y una instalación de laminado en caliente en línea de dicha cinta solidificada, caracterizada porque comprende unos medios para enviar sobre la superficie de dicha cinta a su salida de la lingotera un producto dejando subsistir sobre dicha superficie una capa lubrificante a la entrada de la instalación de laminado en caliente.

Dichas paredes móviles pueden ser las paredes laterales de dos cilindros en rotación en sentidos contrarios.

Dichas paredes móviles pueden ser dos cintas en deslizamiento.

La instalación puede comprender un cajón de atmósfera inerte para dicha cinta entre la salida de la lingotera y la entrada de la instalación de laminado en caliente.

Como se entenderá, la invención consiste en enviar sobre la superficie de la cinta saliendo de los cilindros de colada un producto (inicialmente en estado sólido, líquido o gaseoso) que debe dejar subsistir una capa lubrificante sobre la superficie de la cinta hasta la entrada de la cinta en la caja del laminador en caliente. El efecto de lubrificación durante este laminado permite realizar de una sola pasada unos grados de reducción iguales o superiores a 50%.

Evidentemente, se puede considerar efectuar una o varias pasadas de laminado (eventualmente separadas por unos recalentamientos o enfriamientos intermedios).

En estas condiciones, se puede considerar llegar a obtener unas cintas bobinadas de un espesor de 1,5 a 1 mm, incluso menos, partiendo de cintas coladas de un espesor de 3 a 5 mm a la salida de los cilindros, por consiguiente conformes a la práctica más habitual en la materia. Los productos laminados en caliente así obtenidos pueden incluso, en ciertos casos, ser substituibles a productos de mismo espesor cuya obtención ha necesitado un laminado en frío. En todo caso, la posibilidad de realizar un grado de reducción muy elevado durante el laminado en caliente da acceso a nuevas posibilidades metalúrgicas sacando partido de cintas fuertemente apiladas obtenidas.

La obtención de estos grados de reducción muy elevados en unas condiciones de calidad de superficie satisfactorias solo se puede considerar si la superficie de dicha cinta es exenta o prácticamente exenta de calamina en el momento del laminado. En este aspecto, la invención igualmente es particularmente ventajosa. En efecto, la capa de producto destinada a formar el lubrificante actúa como una capa protectora contra la oxidación atmosférica. Por otra parte, un craqueo del producto, en el momento de su aplicación sobre la cinta y en los momentos que siguen, tiene por resultado la formación de gas que van a servir a hacer inerte la superficie de la cinta disminuyendo drásticamente la concentración en oxígeno a su proximidad. Si se utiliza un recinto de atmósfera inerte estos gases se quedarán y participarán a la obtención de la atmósfera inerte, lo que permite disminuir las cantidades de gas neutro o reductor introducidas. En los casos los más favorables, es incluso posible pasar sin el recinto de atmósfera inerte, resultando la emanación gaseosa proviniendo del producto calentado y descompuesto por el calor de la superficie de la cinta suficiente para asegurar la baja concentración en oxigeno deseada a proximidad de la superficie de la cinta.

En la práctica, la cinta que sale de los cilindros necesita algunos segundos para llegar hasta el laminador en caliente en línea, y se encuentra a una temperatura del orden de 950 a 1050ºC. El producto debe pues presentar unas características tales que pueda subsistir de una forma eficaz, por ejemplo en forma de una materia carbonada, sobre la superficie de la cinta entrando en el laminador, y que pueda producir gases protectores, debido a su craqueo, al menos en los instantes que siguen la salida de la cinta de los cilindros. Es en estos instantes que la cinta es más caliente, y por consiguiente que el riesgo de formación de calamina más elevado. En ausencia de recinto de atmósfera inerte, es preferible que este craqueo pueda proseguir hasta el laminador en caliente. La naturaleza del producto y la cantidad depositada sobre cada cara de la cinta deben elegirse en consecuencia.

Entre los productos que pueden utilizarse en el marco de la invención, se pueden citar el polvo de grafito, o una grasa conteniendo hasta 50% de carbonato de calcio. Debido a su viscosidad relativamente elevada, este último tipo de producto puede ser particularmente adaptado al revestimiento de la cinta, especialmente en las partes de su recorrido donde es vertical, o sobre su lado extradós, durante su progresión en la máquina.

De manera general, un producto dejando subsistir después de un craqueo un residuo carbonado sobre la superficie de la cinta lista a ser laminada puede ser utilizado ventajosamente.

Una manera de obtener este residuo carbonado puede, por ejemplo, consistir en insuflar acetileno sobre la superficie de la cinta. Su combustión según la reacción

2C_{2}H_{2} + 2O_{2} \ \rightarrow \ 2C + H_{2}O + CO + CO_{2} + H_{2}

producto del grafito que constituye entonces la capa lubrificante que la invención tiende a obtener. Esta reacción produce igualmente hidrógeno que hace la atmósfera reductora.

La invención se ha descrito en el marco de su aplicación a la colada de cintas finas metálicas entre dos cilindros. Pero también se puede considerar explicarla con provecho para otros tipos de instalaciones de coladas de cintas delgadas, por ejemplo a coladas de cintas delgadas de espesor relativamente elevado, del orden de 5 a 10 mm, entre dos cintas enfriadas en deslizamiento.

Claims (11)

1. Procedimiento de colada continua directa de una cinta metálica según el cual se cola dicha cinta por solidificación de metal líquido en una lingotera de paredes móviles enfriadas y se efectúa un laminado en caliente en línea de dicha cinta, caracterizado porque se envía sobre la superficie de la cinta, a su salida de la lingotera un producto dejando subsistir una capa lubrificante sobre dicha superficie en el momento en que la cinta está laminada en caliente y causando una emanación gaseosa que contribuye a proteger dicha superficie de la oxidación.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha capa lubrificante es un material carbonado.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho producto dejando subsistir una capa lubrificante es grafito.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho producto dejando subsistir una capa lubrificante es una grasa conteniendo carbonato de calcio.

5. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho producto dejando subsistir una capa lubrificante es acetileno.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el laminado en caliente se efectúa con un grado de reducción de al menos 50%.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho metal líquido es una aleación ferrosa.

8. Instalación de colada continua directa de una cinta fina metálica, del tipo que comprende una lingotera de paredes móviles enfriadas donde tiene lugar la solidificación de dicha cinta y una instalación de laminado en caliente en línea de dicha cinta solidificada, caracterizada porque comprende unos medios para enviar sobre la superficie de dicha cinta a su salida de la lingotera un producto dejando subsistir una capa lubrificante sobre dicha superficie a la entrada de la instalación de laminado en caliente.

9. Instalación según la reivindicación 8, caracterizada porque dichas paredes móviles son las paredes laterales de dos cilindros en rotación en sentidos contrarios.

10. Instalación según la reivindicación 8, caracterizada porque dichas paredes móviles son dos cintas en deslizamiento.

11. Instalación según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque comprende un cajón de atmósfera inerte para dicha cinta entre la salida de la lingotera y la entrada de la instalación de laminado en caliente.