ES2302735T3 - Laminado en caliente de banda delgada. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento de laminación en caliente de banda de acero delgada producida por colada continua que comprende la alimentación de la banda (11) a través de una sujeción de rodillos entre un par de rodillos de trabajo (17) y la aplicación de fuerzas de compresión entre los rodillos el trabajo (17) para reducir el espesor de la banda (11), caracterizado porque la banda (11) se fabrica por colada continua en un fundidor de dos rodillos hasta un espesor no superior a 3 mm y se hace pasar a través de rodillos de guiado (13) antes de la sujeción por rodillos entre los rodillos de trabajo (17) de forma que se aplica una tensión a la banda de colada (11) que pasa por los rodillos de trabajo (17) suficientemente elevada como para evitar tensiones de distorsión en la banda que entra en los rodillos de trabajo y suficientemente baja como para producir una elongación no superior al 1% a través de la fluencia.

Description

Laminado en caliente de banda delgada.
Antecedentes y sumario de la invención
La presente invención se refiere al laminado en caliente de una banda delgada típicamente por encima de 700ºC. Tiene aplicación particular, aunque no exclusiva, en el laminado en línea de banda de acero delgada producida por colada continua con un fundidor de dos rodillos en el que la corrección de la forma de la banda es importante.
Desarrollos recientes en la colada de banda mediante dos rodillos han permitido que la banda de acero sea producida a espesores del orden de menos de 5 mm y típicamente de menos de 3 mm. A una banda de este tipo pueden se le puede reducir adicionalmente el espesor mediante la reducción en una instalación de laminación en caliente en línea a medida que es fabricada por el fundidor. Se ha encontrado que cuando se lamina una banda de este tipo para reducir adicionalmente el espesor se pueden generar defectos significantes en la banda debido al aboquillado del material de la banda en la entrada a los rodillos de trabajo de la instalación. Dichos defectos de aboquillado pueden ser relativamente menores y aparecer como líneas curvadas que se ven sobre la superficie de la banda. Sin embargo, particularmente cuando se lamina una banda muy delgada, las partes aboquilladas de la banda se pueden plegar antes de la laminación de modo que algunas partes de la banda se quedan altamente reducidas o se resquebrajan con el resultado de defectos muy graves.
Se han encontrado que dichos defectos de aboquillado son debidos a variaciones en el espesor de la banda y la reducción resultante a través de la anchura de la banda. Típicamente, la parte central de la banda puede estar sometida a una reducción en porcentaje mayor que los bordes de la banda, o pueden aparecer "ondas" a través del ancho de la banda. Esto último se manifiesta como "ondas" a lo largo de la longitud de la banda. La acción de reducción a través de la instalación de laminado crea más deslizamiento hacia atrás en las partes más gruesas de la banda con relación a las partes delgadas de la banda. Las partes más gruesas de la banda por lo tanto estarán sometidas a una compresión a lo largo de la longitud mientras que las partes más delgadas estarán sometidas a tensión y eso puede causar la distorsión. Las distorsiones son entonces laminadas dentro de la banda y crean defectos en la forma aguas abajo. En casos extremos la banda se puede plegar completamente en las distorsiones y el material plegado se lamina produciendo defectos graves. Cuando las variaciones en el espesor de la banda a través del ancho de la banda se localizan en partes pequeñas del ancho de la banda, el resultado se puede localizar por el aboquillado de la banda. La extensión del aboquillado está relacionada con el tamaño de la diferencia de espesor a través del ancho de la banda y la extensión del ancho de la banda afectada por la diferencia en la reducción.
El documento JP 63-52702 da a conocer un aparato de colada en el cual una placa de fundición de una gama de espesores de 20 a 30 mm en un fundidor del tipo de dos bandas está sometida a un ajuste del ancho lateral mediante laminación de los flancos. Se aplica tensión para evitar la distorsión.
Según la presente invención se proporciona un procedimiento de laminación en caliente de banda de acero delgada producida por colada de primera fusión, que comprende la alimentación de la banda a través de la sujeción por rodillos entre un par de rodillos de trabajo y la aplicación de fuerzas de compresión de la banda entre los rodillos de trabajo para reducir el espesor de la banda, caracterizado porque la banda se fabrica por colada continua en un fundidor de dos rodillos hasta un espesor de no superior a 3 mm y se pasa a través de rodillos de guiado antes de la sujeción por rodillos entre los rodillos de trabajo de forma que se aplica una tensión a la banda fundida que pasa por los rodillos de trabajo suficientemente elevada como para evitar las tensiones de distorsión en la banda que entra en los rodillos de trabajo y suficientemente baja como para producir una elongación no superior al 1% a través de la fluencia.
Se ha encontrado que el aboquillado durante la laminación en caliente de bandas de acero de menos de aproximadamente 3 mm de espesor se puede controlar sustancialmente asegurando que la banda que entra en la instalación de laminación esté sometida a una tensión dentro de límites específicos. Más específicamente, se ha encontrado que aplicando cierta tensión, la distorsión de la banda del tipo que inicia el aboquillado se puede evitar, mientras al mismo tiempo, se mantiene la tensión por debajo de un límite superior para evitar una fluencia excesiva de la banda (que conduce a una formación de estrechamientos o a la rotura) que pueda dañar la banda.
La tensión permisible para producir una elongación no superior al 1% a través de la fluencia se determinó como se describe en el documento "Efecto del contenido de carbono en la fluencia plástica del acero al carbono a elevadas temperaturas", P. J. Wray, Sociedad Americana de Metales y Sociedad Metalúrgica de AIME, volumen 13 (enero de 1982).
Mientras la banda puede tener un exceso de espesor de 2,5 mm antes de la laminación, también puede tener un espesor previo a la laminación tan bajo como de aproximadamente 0,5 mm o inferior.
La banda puede ser laminada en caliente a una temperatura de por lo menos aproximadamente 700ºC. La banda también puede ser laminada en caliente hasta una temperatura ante aproximadamente 1200ºC. El grado de reducción del espesor de la banda a través de los rodillos de trabajo es generalmente aproximadamente del 35% o inferior, como se determina generalmente por la elección por parte del cliente del espesor de la banda final.
La tensión aplicada puede ser tal que se limite la elongación de la banda a través de la fluencia a no más del 0,5%.
Preferentemente, la variación en la reducción del espesor de la banda a través de la banda impuesta por los rodillos de trabajo es suficientemente pequeña como para evitar defectos en la forma de la banda y el fruncido aguas abajo de los rodillos de trabajo de no superior a 200 unidades I. Sin embargo, en algunas circunstancias, la variación en la reducción puede ser tal que se permita defectos en la forma aguas abajo y un fruncido de las superficies de hasta 400 unidades I. La banda producida puede variar en cuanto a los defectos de la forma a través de su anchura, estos números de unidades I de los defectos de forma y del fruncido de la superficie de la banda son en el peor de los casos. La banda laminada fabricada de ese modo típicamente es procesada adicionalmente después del enfriamiento en un laminador de endurecimiento para producir bandas más planas con defectos de forma y fruncido de la superficie por debajo de 100 nanómetros (1-units).
Las unidades I son una medida de la planicidad de la banda producida. Las unidades I están determinadas por la ecuación:
unidades\ I = (h/l)^{2}\ x\ 24.649
en la que "h" es la amplitud de pico a pico y "1" es la distancia entre picos (es decir la longitud de onda) de los defectos de la forma en la banda. Algunas veces por convenio en la operación 24,649 se redondea a 25 en la utilización de esta ecuación para determinar el valor de unidades I.
La tensión se aplica a la banda pasándola a través de un par de rodillos de guiado antes de los rodillos trabajo, pero los medios de guía adicionales también puede ser utilizados aguas abajo de los rodillos de trabajo para mantener la tensión a través de los rodillos de trabajo. Cuanto mayor sea la tensión en los rodillos de trabajo menor será la carga de laminación para conseguir una reducción determinada.
Breve descripción de los dibujos
A fin de que la invención se pueda explicar de forma más completa, la determinación de las tensiones apropiadas de la banda y una forma del aparato de laminación para el funcionamiento según la invención se describirán con detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 ilustra esquemáticamente la formación típica de los defectos de aboquillado en una banda delgada laminada en caliente de menos de 3 mm fabricada por colada continua con un fundidor de dos rodillos;
La figura 2 es un gráfico que determina la tensión de compresión necesaria para la distorsión para una relación dada del espesor de la banda con respecto a la anchura y a la temperatura de la banda;
La figura 3 determina los límites superior e inferior de la tensión de entrada para una banda de acero delgada típica cuando se lamina a una temperatura de 850ºC hasta 1200ºC según la presente invención;
La figura 4 ilustra parte de la instalación de fabricación de la banda la cual puede funcionar para laminar en caliente una banda de acero delgada según la presente invención.
Descripción detallada de los dibujos
La figura 1 ilustra esquemáticamente una banda 1 que pasa a través de una sujeción de rodillos entre un par de rodillos de trabajo 2 de una instalación de laminación en las circunstancias en las que existe una distorsión aguas arriba en las ubicaciones 3 las cuales serán laminadas para producir defectos 4 aguas abajo (defectos de forma y fruncido de la superficie, o fluencia). Esto ilustra el problema al que se dirige la presente invención.
Puesto que la variación lateral en la elongación después de la laminación es también el defecto de forma aguas abajo se puede representar, como se expone en el apéndice, que la magnitud del aboquillado debe ser menor que este defecto de forma. En particular, el apéndice a esta memoria muestra que el alargamiento de "aboquillado" de la banda |d\varepsilon_{0}| en la entrada de la instalación viene dada por:
(1)|d\varepsilon_{0}| \leq |d\varepsilon_{s}|
en la que |d\varepsilon_{s}| es la magnitud del defecto de forma aguas abajo expresado como un alargamiento por elongación. Esto es, el alargamiento de aboquillado aguas arriba es siempre menor en magnitud que el alargamiento del defecto de forma aguas abajo. El defecto de forma aguas abajo es más fácil de medir que el alargamiento de aboquillado y el defecto máximo de forma permisible para el procesado aguas abajo está mejor definido, siendo típicamente menor que 200 unidades I, aunque en algunas circunstancias la variación en los defectos de forma aguas abajo puede ser hasta de 400 unidades I. Puesto que el alargamiento de aboquillado aguas arriba debe ser menor en magnitud que el alargamiento de la forma de la banda aguas abajo esto a su vez proporciona el máximo alargamiento de aboquillado esperado para una banda de este tipo bajo condiciones normales de laminación.
Se debe indicar que el problema que trata la presente invención se dirige a una banda delgada fabricada mediante colada con un fundidor de dos rodillos en la que los defectos de forma no son uniformes a través del ancho de la banda. Si la banda es suficientemente gruesa, la distorsión no ocurrirá a pesar de la variación transversal en la elongación debido a la rigidez a la flexión de la banda. El alargamiento mínimo de la distorsión anteriormente ha estado relacionado empíricamente con el espesor y la anchura de la banda en el caso de los "Defectos de forma" según Somers y otros en la siguiente publicación: Somers R. R. y otros (1984), "Verificación y aplicaciones de un modelo para predecir el perfil, abombado y planitud de una banda en caliente", ingeniería del hierro y del acero, septiembre, páginas 35-44. La misma teoría se puede aplicar al "aboquillado" aguas arriba. La figura 2 muestra la tensión de compresión necesaria correspondiente para la distorsión para una relación dada del espesor de la banda con respecto a la anchura y a la temperatura de la banda.
Para bandas de menos de 2,5 mm de espesor y de una anchura superior a 1000 mm, la tensión de compresión necesaria es inferior a 2 MPa (es decir mega pascales). La tensión de distorsión será fácilmente superada por los defectos de forma típicos presentes, los cuales son del orden de 5 a 10 MPa de tensión. Para una banda más gruesa de 10 mm, la tensión de distorsión es del orden de 10 a 20 MPa y por lo tanto no es probable que ocurra la distorsión. Además, el problema típicamente tampoco está presente en bandas delgadas laminadas convencionales puesto que la banda delgada se produce por compresión a través de instalaciones de laminación anteriores y la banda resultante es de un perfil de espesor relativamente uniforme a través del ancho de la banda con un abombado central.
La tensión aplicada necesaria para evitar el aboquillado proporciona que ninguna parte de la banda esté en compresión y que cualquier compresión sea inferior al límite de distorsión de la banda. La banda se debe alargar elásticamente de modo que las secciones más cortas de la banda se estiran para acoplarse a las zonas más largas más alargadas. Esta tensión de tracción t viene dada por el producto del módulo de elasticidad E y el "aboquillado" en el peor de los casos expresado como un alargamiento de compresión d\varepsilon_{0}. Utilizando la ecuación (1) anterior, se puede derivar una tensión de entrada en términos del defecto de forma aguas abajo como:
t = E|d\varepsilon_{0}| \approx Ed\varepsilon_{s}
Si el defecto de forma máximo que se permite es 200 unidades I, o el 0,2% de elongación de compresión, entonces se puede calcular la tensión de tracción necesaria aplicada t para evitar el aboquillado. El módulo de elasticidad de la banda depende de la temperatura y para el propósito presente se modeló a partir de datos experimentales mediante
E = 41\ exp(-T/330)Gpa
en donde T es la temperatura en grados Celsius. La tensión de entrada mínima aplicada para evitar el aboquillado para defectos de forma aguas abajo de 200 y 400 unidades I se representa en la figura 3 para el módulo de elasticidad a diferentes temperaturas de la banda para una banda de acero desoxidado de silicio/manganeso típica producida mediante un fundidor de dos rodillos. Ese acero puede tener la composición:
Carbono 0,05-0,10% en peso
Manganeso 0,05-0,70% en peso
Silicio 0,20-0,30% en peso
Aluminio menos de 0,008% en peso
La figura 3 muestra un caso extremo con un defecto de forma de 400 unidades I. Esta tensión extra puede ser necesaria en los extremos de "cabeza" de la colada y la laminación antes de que se alcancen unas condiciones de control de estado estable.
La tensión máxima aplicada debe ser tal que se evite una excesiva fluencia de la banda (que conduzca a un estrechamiento o rotura) de la banda. La fluencia siempre ocurrirá hasta un cierto punto en la laminación de banda en caliente bajo tensión. La tensión de tracción necesaria para causar un cierto grado dado de alargamiento depende de la temperatura y en mucho menor grado de la velocidad de alargamiento. Para un alargamiento máximo dado que se considere permisible la tensión de tracción máxima se puede predecir para una velocidad de alargamiento con la utilización de un modelo de fluencia. Para el presente caso la tensión de fluencia se determinó mediante el
modelo
t(MPa) = 3000 \left(\frac{\varepsilon_{max}}{100}\right)^{0.23} \left(\frac{u\varepsilon_{max}}{60I}\right)^{0.09}\ exp(-T/330)
en el que \varepsilon_{max} es el alargamiento de fluencia en porcentaje máximo permitido, u es la velocidad de la banda en metros/minuto y 1 es la longitud en metros de la banda bajo tensión. Los coeficientes se encontraron a partir de datos experimentales para este grado de acero. Esto se representa como límites superiores de la tensión en la figura 3 para ambos alargamientos de fluencia máxima de 0,5% y 1% entre el dispositivo de tensión y la instalación de laminación separados 1 m a velocidades de la banda de 60 m/minuto. Se encontró que para una velocidad de la banda del doble o de la mitad, obtenidas por una variación similar en la velocidad de colada, por ejemplo, entonces esta tensión varía en sólo el 5%.
La figura 3 muestra el abanico de tensiones para una banda dedicada (menos de 3 mm) que asegurarán que no exista aboquillado pero que también evitarán una fluencia excesiva de la banda por encima de la gama de la temperatura de 900ºC a 1200ºC. La forma máxima aguas abajo se puede suponer que sea tanto de 200 unidades I como de 400 unidades I. El primero típicamente es el límite superior. El último es representativo de casos extremos típicos tales como pueden estar presentes en los extremos de cabeza o de cola de la colada o durante problemas de arrastre. Los límites superiores de la tensión anti aboquillado fueron tales que la fluencia de elongación fue inferior a una elongación del 0,5% o del 1%. La tensión permisible para producir una elongación no superior al 1% a través de la fluencia, como se ha indicado antes en este documento, se determinó como se describe en el documento "Efecto del contenido de carbono en la fluencia plástica del acero al carbono a elevadas temperaturas", P. J. Wray, Sociedad Americana de Metales y Sociedad Metalúrgica de AIME, volumen 13A (enero de 1982).
Estos resultados son para acero desoxidado al manganeso/silicio tal como se ha expuesto antes en este documento. Para el acero desoxidado de aluminio las tensiones máximas típicamente se reducirán en un 25% pero esto dependerá de la composición química de la banda. El acero desoxidado de aluminio típico puede comprender aproximadamente el 0,06% en peso de carbono, aproximadamente el 0,25% en peso de manganeso, aproximadamente el 0,15% en peso de aluminio.
Se observará que la tensión necesaria incrementa con una reducción de la temperatura de la banda debido al incremento del módulo elástico. Típicamente, los límites inferiores de la tensión de tracción varían desde aproximadamente 5 (11) MPa para 900ºC hasta 2 (4) MPa para 1200ºC para una forma respectivamente de 200 (400) unidades I. Las tensiones superiores fueron de 37 a 15 MPa sobre la misma gama de temperaturas para una elongación máxima de la banda del 0,5%.
Los mismos límites de la tensión de tracción se esperan que sean de aplicación en el acero inoxidable 304.
La figura 4 ilustra partes de una instalación de laminación, la cual puede funcionar según la presente invención. En esta instalación de laminación una banda delgada de acero 11 se pasa a través de una estación de rodillos de sujeción 12 que comprende un par de rodillos de sujeción 13 de la banda a la cual se aplican fuerzas de agarre mediante un par de conjuntos de cilindros hidráulicos 14 dispuestos uno a cada lado de la estación de los rodillos de sujeción.
Después de pasar a través de la estación de los rodillos de sujeción 12 la banda 11 es sostenida sobre una mesa formada por una sucesión de rodillos 15 a través de los cuales pasa hasta una instalación de laminación 16 que comprende un par de rodillos de trabajo 17 dispuestos uno por encima del otro y un par de rodillos de respaldo superior e inferior 18. Las fuerzas de reducción de la banda son aplicadas entre los rodillos de trabajo 17 por medio de conjuntos de cilindros hidráulicos (no representados) dispuestos a los dos lados de la instalación de laminación y que actúan a través de los rodillos de respaldo superiores 18. Entre la estación de los rodillos de sujeción 12 y la estación de la instalación de laminación 16, la banda se mantiene en el interior de una envoltura herméticamente cerrada
19.
Según la presente invención el rodillo de sujeción es accionado para aplicar una tensión en la banda que entra en la instalación que sea suficientemente elevada para evitar el aboquillado, pero lo suficientemente baja como para evitar una fluencia excesiva.
El aparato ilustrado se adelanta a título de ejemplo y como indicación del mejor procedimiento para llevar a cabo la invención actualmente conocido por el solicitante. Sin embargo, pueden ser factibles otras formas del aparato. En particular, aunque un único par de rodillos de sujeción es un medio simple y eficaz de desarrollar tensión en la banda por delante de los rodillos de trabajo, puede ser posible utilizar otros medios de generación de tensión tales como una serie de rodillos de sujeción o rodillos de retención aguas abajo de la instalación de laminación.
Apéndice Correspondencia entre forma y aboquillado
Los defectos de forma ocurren cuando la reducción a través de la instalación de laminación no es uniforme a través del ancho de la banda y por lo tanto zonas locales con mayor reducción producen una banda más larga aguas abajo que la referencia. Esta banda más larga localmente se distorsionará. Si dr es la variación local en el grado de la reducción proporcional del espesor y d\varepsilon_{s} es la variación local en la extensión del alargamiento de la banda, proporcional a la longitud (forma) de la banda, entonces mediante la conservación del flujo másico de la banda se puede mostrar que
d\varepsilon_{s} = dr/(1-r)
siendo r la reducción de referencia (media aritmética) de la banda. Los límites de la tolerancia de la forma generalmente están bien definidos.
Se considera ahora la zona de la instalación de laminación y se supone que la banda entra en esta zona con una velocidad uniforme a través de la anchura y por lo tanto sin aboquillado aguas arriba. Si existe una reducción no uniforme entonces a partir de la conservación del flujo másico, la banda deberá salir de la zona de laminación a velocidades no uniformes dependiendo de la variación de la extensión (forma). En particular, a partir de las consideraciones del flujo másico, la velocidad de salida u_{salida} se puede expresar en términos de la velocidad u_{entrada} y del espesor h_{entrada} de entrada junto con el espesor de salida h_{salida}. Matemáticamente se puede escribir:
u_{salida} = u_{entrada}\ h_{entrada}/h_{salida} = u_{entrada}/(1-r)
du_{salida} = u_{salida}dr/(1-r) = u_{salida}\ d\varepsilon_{s}
siendo du_{salida} la variación en la velocidad de salida de la banda y, por la segunda ecuación, depende de la forma de la banda aguas abajo. Una reducción mayor causa una velocidad de salida más rápida. En general, esta situación no puede ocurrir ya que las velocidades del rodillo y de la banda están muy relacionadas y una variación arbitraria de la velocidad de salida de la banda a partir de la forma de la banda implicará de forma incorrecta una variación en la velocidad del rodillo a lo largo de su eje. La suposición de que la velocidad de entrada de la banda cerca de la zona de laminación es uniforme a lo largo del ancho de la banda por lo tanto puede no ser cierta.
A continuación, se hace referencia al otro extremo, en el cual la velocidad de salida de la banda es uniforme. Utilizando el mismo argumento, la velocidad de entrada de la banda dentro de la zona de laminación viene dada por:
u_{entrada} = (1-r)\ u_{salida}
du_{entrada} = - u_{salida}\ dr = - u_{entrada}\ dr/(1-r) = - u_{entrada}\ d\varepsilon_{s}
siendo du_{entrada} la variación de la velocidad de entrada. Un defecto de forma de la banda aguas abajo, en forma de una extensión local relativa de la banda, reduce por lo tanto la velocidad de entrada. Lejos aguas arriba de los rodillos, la velocidad de la banda es uniforme y por lo tanto localmente la banda puede reducir la velocidad (deslizamiento hacia atrás) y ser comprimida a medida que entra en la zona de laminación. La tensión de compresión de la banda correspondiente (tensión negativa) debida a la forma aguas abajo es por lo tanto:
t = Ed\varepsilon_{0} = E\frac{du_{entrada}}{u_{entrada}} = -Ed\varepsilon_{s}
siendo d\varepsilon_{0} = du_{entrada}/u_{entrada} el alargamiento de aboquillado aguas arriba. Se tiene ahora una fórmula que relaciona la variación de la tensión aguas arriba con el defecto de forma aguas abajo. Si esta tensión de compresión es demasiado grande entonces ocurrirá la distorsión aguas arriba con los efectos indeseables mencionados anteriormente. Para superar esta distorsión, se debe añadir una tensión de entrada positiva de una magnitud igual a la mayor tensión de compresión a partir del defecto de forma.
Los dos escenarios anteriores son los casos extremos y las condiciones prácticas ocurren entre ellas (aproximadamente a mitad de camino) causando la variación de la velocidad de la banda (y la tensión) cerca de ambos rodillos aguas arriba y aguas abajo de la mitad de la magnitud anterior. Esta fórmula de la tensión es, por lo tanto, el límite superior para la compresión aguas arriba pero todavía puede ser utilizada proporcionando un margen de seguridad inherente.

Claims (8)

1. Procedimiento de laminación en caliente de banda de acero delgada producida por colada continua que comprende la alimentación de la banda (11) a través de una sujeción de rodillos entre un par de rodillos de trabajo (17) y la aplicación de fuerzas de compresión entre los rodillos el trabajo (17) para reducir el espesor de la banda (11), caracterizado porque la banda (11) se fabrica por colada continua en un fundidor de dos rodillos hasta un espesor no superior a 3 mm y se hace pasar a través de rodillos de guiado (13) antes de la sujeción por rodillos entre los rodillos de trabajo (17) de forma que se aplica una tensión a la banda de colada (11) que pasa por los rodillos de trabajo (17) suficientemente elevada como para evitar tensiones de distorsión en la banda que entra en los rodillos de trabajo y suficientemente baja como para producir una elongación no superior al 1% a través de la fluencia.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el espesor de la banda está comprendido entre 0,5 mm y 2 mm antes de la alimentación a los rodillos de trabajo (17).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la banda (11) es laminada en caliente a una temperatura comprendida entre 700ºC y 1.200ºC.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que la banda (11) es laminada en caliente a una temperatura comprendida entre 900ºC y 1200ºC.
5. Procedimiento según cualquiera que las reivindicaciones 1 a 4, en el que la tensión aplicada es tal que se limita la elongación de la banda a través de la fluencia a no más del 0,5%.
6. Procedimiento según cualquiera que las reivindicaciones 1 a 5, en el que la variación de la reducción del espesor de la banda a través de la banda impuesta por los rodillos de trabajo (17) es tal que los defectos en la forma de la banda aguas abajo de los rodillos de trabajo no son superiores a 400 unidades I.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que dicha variación en la reducción del espesor de la banda es tal que los defectos en la forma de la banda aguas abajo de los rodillos de trabajo no son superiores a 200 unidades I.
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la banda es una banda de acero desoxidado al manganeso/silicio de un espesor comprendido entre 0,5 mm y 3 mm, siendo laminada la banda en caliente en un intervalo de temperaturas comprendido entre 900ºC y 1200ºC y estando comprendida la tensión aplicada en un intervalo de funcionamiento comprendido entre valores máximos y mínimos definido por:
-
tensión máxima = tensión que produce la máxima elongación que se puede permitir a la temperatura de laminación, y
-
tensión mínima = tensión que permite la máxima tensión de distorsión permisible de la banda a la temperatura de laminación.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4150276B2 (ja) * 2003-03-20 2008-09-17 新日本製鐵株式会社 金属板材の圧延方法および圧延装置
RU2314885C1 (ru) * 2006-05-29 2008-01-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ производства рулонной холоднокатаной стали
ATE432372T1 (de) * 2006-10-30 2009-06-15 Thyssenkrupp Steel Ag Verfahren zum herstellen von stahl-flachprodukten aus einem ein komplexphasen-gefüge bildenden stahl
ATE432373T1 (de) * 2006-10-30 2009-06-15 Thyssenkrupp Steel Ag Verfahren zum herstellen von stahl-flachprodukten aus einem ein martensitisches gefüge bildenden stahl
EP1918404B1 (de) * 2006-10-30 2009-05-27 ThyssenKrupp Steel AG Verfahren zum Herstellen von Stahl-Flachprodukten aus einem mit Aluminium legierten Mehrphasenstahl
ATE432376T1 (de) * 2006-10-30 2009-06-15 Thyssenkrupp Steel Ag Verfahren zum herstellen von stahl-flachprodukten aus einem mit bor mikrolegierten mehrphasenstahl
PL1918405T3 (pl) * 2006-10-30 2009-10-30 Thyssenkrupp Steel Ag Sposób wytwarzania płaskich produktów stalowych z wielofazowej stali stopowej z krzemem
DE102008015828A1 (de) * 2007-09-26 2009-04-02 Sms Demag Ag Walzvorrichtung und Verfahren für deren Betrieb
EP2527054A1 (de) * 2011-05-24 2012-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Steuerverfahren für eine Walzstraße
EP2527053A1 (de) 2011-05-24 2012-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Steuerverfahren für eine Walzstraße
CN102416450B (zh) * 2011-12-21 2013-02-13 宝钢工程技术集团有限公司 薄带连铸带钢自由活套位置控制装置及控制方法
CN103212587B (zh) * 2012-01-19 2015-04-22 中铝瑞闽股份有限公司 消除热轧板锭张口的方法和设备
CN104138899A (zh) * 2014-06-23 2014-11-12 梧州恒声电子科技有限公司 一种热轧钢板的控制工艺
DE112015005690T8 (de) 2014-12-19 2018-04-19 Nucor Corporation Warmgewalztes martensitisches Leichtbau-Stahlblech und Verfahren zum Herstellen desselben
IT201800009259A1 (it) * 2018-10-08 2020-04-08 Danieli Off Mecc Metodo di produzione di un nastro metallico, ed impianto di produzione che implementa detto metodo
JP7070796B2 (ja) * 2019-09-12 2022-05-18 東芝三菱電機産業システム株式会社 絞り発生予測システム
RU2735643C1 (ru) * 2020-01-10 2020-11-05 Даниели Энд К. Оффичине Мекканике С.П.А. Способ и устройство для изготовления продуктов плоского металлопроката
JP7063415B2 (ja) * 2020-03-05 2022-05-09 Ｊｆｅスチール株式会社 冷延鋼板の調質圧延方法
CN113020265A (zh) * 2021-03-02 2021-06-25 赣州逸豪新材料股份有限公司 一种铜箔生产用可调节加工厚度的压箔装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE632512A (es) * 1962-05-18
US4261190A (en) * 1979-07-30 1981-04-14 General Electric Company Flatness control in hot strip mill
GB2072556A (en) * 1980-04-02 1981-10-07 Head Wrightson Mach Rolling and flattening strip
JPS6049042B2 (ja) * 1981-07-03 1985-10-30 株式会社日立製作所 熱間薄板の圧延方法
JPS6188904A (ja) * 1984-10-09 1986-05-07 Kawasaki Steel Corp 微細結晶質急冷薄帯の製造方法および装置
JPH0747167B2 (ja) * 1986-08-22 1995-05-24 株式会社日立製作所 連続鋳造材の幅圧延方法
JPH02280904A (ja) * 1989-04-24 1990-11-16 Nippon Steel Corp 温間圧延方法
GB9016142D0 (en) * 1990-07-23 1990-09-05 Davy Distington Ltd Method of manufacturing metal strip
DE4413913C2 (de) * 1993-04-30 1998-10-15 Krupp Hoesch Stahl Ag Verfahren zum Verhindern eines Faltungsstaus beim Walzen von Metallband
JPH08192210A (ja) * 1995-01-17 1996-07-30 Sumitomo Metal Ind Ltd 圧延機の板幅制御方法
EP0760397B1 (en) * 1995-04-14 2002-08-28 Nippon Steel Corporation Equipment for manufacturing stainless steel strip
KR100206504B1 (ko) * 1995-04-14 1999-07-01 다나카 미노루 스테인레스강스트립제조장치
JPH0919748A (ja) * 1995-07-07 1997-01-21 Nippon Steel Corp 薄鋳片の蛇行防止方法
JPH0952108A (ja) 1995-08-09 1997-02-25 Nippon Steel Corp 薄帯状鋳片の搬送方法
AUPO928797A0 (en) * 1997-09-19 1997-10-09 Bhp Steel (Jla) Pty Limited Strip steering
AUPQ436399A0 (en) * 1999-12-01 1999-12-23 Bhp Steel (Jla) Pty Limited Hot rolling thin strip

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Publication number Publication date
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DE60132890D1 (de) 2008-04-03
EP1289685B1 (en) 2008-02-20
KR20030028744A (ko) 2003-04-10

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