ES2341364T3 - Procedimiento para la fabricacion de una banda de acero laminada en caliente e instalacion de colada y laminacion para la ejecucion del procedimiento. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de una banda de acero laminada en caliente en rollos o en láminas a partir de una fundición de acero y en un proceso de fabricación continuo, con una circulación ininterrumpida de la banda y los siguientes pasos de proceso: - fundición continua de una barra de acero (5) en una coquilla para colada continua (2) de una instalación de colada continua (1), - conformación para la laminación de la barra de acero colada en un primer grupo de cajas de laminación (6) para obtener una banda desbastada laminada en caliente (7), - conformación para la laminación de la banda desbastada laminada en caliente en un segundo grupo de cajas de laminación (19) para obtener una banda de acero laminada en caliente (21), - ajuste de la banda desbastada laminada en caliente en la temperatura de laminación entre el primer grupo de cajas de laminación y el segundo grupo de cajas de laminación en un dispositivo de ajuste de temperatura (14), - bobinado de la banda de acero laminada en caliente para formar rollos, o corte de la banda de acero laminada en caliente para formar láminas, caracterizado porque - la banda desbastada laminada en caliente (7) es descascarillada inmediatamente antes de la entrada en el dispositivo de ajuste de temperatura (14), - la banda desbastada laminada en caliente (7) es mantenida en una atmósfera de gas protector en el dispositivo de ajuste de temperatura (14) y - después de atravesar el dispositivo de ajuste de temperatura (14), la banda desbastada laminada en caliente (7) es conformada para la laminación inmediatamente en el segundo grupo de cajas de laminación (19).
Description
Procedimiento para la fabricación de una banda
de acero laminada en caliente e instalación de colada y laminación
para la ejecución del procedimiento.
La presente invención hace referencia a un
procedimiento para la fabricación de una banda de acero laminada en
caliente en rollos o en láminas a partir de una fundición de acero,
y en un proceso de fabricación continuo con una circulación
ininterrumpida a través de una instalación combinada de colada y
laminación para la ejecución del procedimiento.
Un procedimiento de este tipo comprende los
siguientes pasos de procedimiento: A partir de acero líquido,
mediante colada continua, en una coquilla para colada continua de
una instalación de colada continua, se forma una barra de acero. En
un primer grupo de cajas de laminación dispuesto a continuación esta
barra de acero colado es conformada para la laminación para obtener
una banda desbastada laminada en caliente, y en un segundo grupo de
cajas de laminación esta banda desbastada laminada en caliente es
sometida a una laminación de acabado para formar una banda de acero
laminada en caliente con las dimensiones finales deseadas y las
propiedades de material deseadas. Entre el primer grupo de cajas de
laminación y el segundo grupo de cajas de laminación, se realizaba
un ajuste de la banda desbastada laminada en caliente a la
temperatura de laminación en un dispositivo de ajuste de
temperatura para lograr condiciones favorables para la laminación de
acabado. Después de la laminación de acabado, la banda de acero
laminada en caliente atraviesa un tramo de refrigeración y es
bobinada para formar rollos o cortada para formar láminas.
Del estado actual del arte se conocen
procedimientos y disposiciones, en múltiples variantes, para
dispositivos de producción para la fabricación de una banda de
acero laminada en caliente a partir de la fase líquida que pueden
ser asignados a unos pocos tipos de procedimiento fundamentales.
En un proceso discontinuo para la producción de
una banda de acero laminada en caliente, en una instalación de
colada continua es colado acero líquido para formar una barra de
acero continua, y ésta es cortada en desbastes con un espesor de
colada de más de 120 mm o en desbastes delgados con un espesor de
colada de entre 40 mm y 120 mm. A continuación o con una
interrupción condicionada por la producción, tras una compensación
de temperatura o de un recalentamiento fundamental a la temperatura
de laminación, estos productos previos son laminados en
instalaciones de laminación para formar una banda de acero con un
espesor deseado determinado. Para ello, normalmente se implementa
un tren de desbastado de una o múltiples cajas y un tren de acabado
de múltiples cajas.
De la memoria WO 98/00248 ya se conoce una
instalación combinada de colada y laminación para la fabricación de
una banda de acero con calidad para embutición profunda, en la que
en la coquilla para colada continua de una instalación de colada
continua es colada una barra de acero con un espesor de colada menor
a 100 mm. Después de atravesar un descascarillado, esta barra de
acero colada es laminada en un tren de desbastado de múltiples
cajas hasta alcanzar, al menos, un espesor de banda que puede ser
enrollado, y después de atravesar un horno calentado por inducción
en el que se mantiene una atmósfera de gas protector no oxidante y
en el que la banda desbastada laminada en caliente, es calentada
hasta una temperatura en el rango austenítico, enrollada para
formar rollos y almacenada en un depósito intermedio. Después de
desenrollar nuevamente el rollo, la banda desbastada laminada en
caliente es conducida a un tren de acabado y laminada en un rango
estructural ferrítico para obtener un producto final.
Independientemente de los requisitos específicos que se realizan a
la disposición de la instalación que resultan de la calidad especial
del acero en este estado actual del arte, la velocidad de
laminación en el tren de acabado puede ser ajustada específicamente
para el producto a través del desacoplamiento de la instalación de
colada. Sin embargo, a través del bobinado y desbobinado de la
banda de acero desbastada para formar rollos y su almacenamiento
intermedio, resultan costes de inversión considerablemente más
altos que en una circulación de banda continua. En el caso de una
instalación de colada de barras múltiples, es absolutamente
necesario un procedimiento de fabricación desacoplado de este tipo
en el que, al menos, la velocidad de laminación en el tren de
acabado se puede ajustar en la instalación de colada continua
independientemente de la velocidad de colada. En el caso de
instalaciones de fundición de una barra, este desacoplamiento puede
ser realizado de la misma manera y conduce a las desventajas
descritas.
descritas.
De la memoria WO 89/11363 ya se conoce un
procedimiento continuo del tipo definido para la fabricación de una
banda de acero laminada en caliente en el que la velocidad de colada
en la salida determina la velocidad de laminación en las
respectivas etapas de laminación posteriores, en dependencia del
grado de laminación de la respectiva etapa de laminación. Justo
después de salir de la última caja de laminación, la banda de acero
colada de forma continua y laminada en caliente es dividida
transversalmente de acuerdo al peso de rollo predeterminado y
enrollada para formar rollos. Antes de la entrada en el tren de
acabado de la banda laminada en caliente, ya desbastada, en una
caja preparadora, ésta se lleva a una temperatura uniforme de banda
que se encuentra por encima de la temperatura de laminación y a
continuación es descascarillada antes del ingreso en el tren de
acabado. Durante el descascarillado con chorros de agua se produce
una pérdida de temperatura que debe ser compensada por el
calentamiento anterior a una temperatura por encima de la
temperatura de laminación.
Es por ello objeto de la presente invención
evitar las desventajas del estado actual del arte conocido y
proponer un procedimiento para la fabricación de una banda de acero
laminada en caliente y una instalación combinada de colada y
laminación para la ejecución de este procedimiento, con una
circulación de banda preferentemente ininterrumpida desde la
coquilla para colada continua hasta la circulación por la última
etapa de laminación del tren de acabado, con lo que se logra una
optimización de la secuencia de pasos de procedimiento y de la
secuencia de los componentes de la instalación y una minimización
del aporte adicional de energía en la banda laminada en
caliente.
Además, es tarea de la presente invención
minimizar los costes de inversión para la instalación combinada de
colada y laminación y reducir los costes de funcionamiento para la
fabricación de la banda de acero laminada, especialmente los costes
de energía para el calentamiento adicional de la banda.
Además, es tarea de la presente invención
aumentar la flexibilidad del procedimiento de producción propuesto
y de la instalación combinada de colada y laminación en vista de la
posible generación de la banda de acero laminada en caliente en un
amplio espectro de calidades de banda.
El objeto de la presente invención es resuelto
con un procedimiento del tipo antes mencionado porque la banda
desbastada laminada en caliente es descascarillada inmediatamente
antes de entrar en el dispositivo de ajuste de temperatura, la
banda desbastada laminada en caliente es mantenida en una atmósfera
de gas protector en el dispositivo de ajuste de temperatura y
después de atravesar el dispositivo de ajuste de temperatura, la
banda desbastada laminada en caliente es conformada para la
laminación inmediatamente en el segundo grupo de cajas de
laminación.
Ya que la banda laminada en caliente es
mantenida en una atmósfera de gas protector dentro del dispositivo
de ajuste de temperatura después del descascarillado, se evita en
gran medida otro proceso de formación de cascarilla durante el
calentamiento de la banda laminada en caliente hasta la temperatura
de laminación, pero al menos es mantenido en un rango que en el
proceso de laminación posterior no provoque pérdidas de calidad en
la superficie de la banda laminada en caliente, de manera que un
descascarillado adicional directamente antes del ingreso en la caja
de laminación queda suprimido. Con la secuencia conforme a la
invención de los pasos de procedimiento se logra que la temperatura
de la banda laminada en caliente ajustada en el dispositivo de
ajuste de temperatura se conserve esencialmente hasta el ingreso en
la primera etapa de conformación para la laminación del segundo
grupo de cajas de laminación, y con ello que ya no sea necesario un
calentamiento de la banda laminada en caliente hasta una
temperatura por encima de la temperatura de laminación. Con ello la
temperatura de la banda laminada en caliente se puede mantener hasta
80ºC más baja que en procedimientos convencionales, con un
descascarillado de la banda directamente delante de la caja de
laminación.
Durante el calentamiento de la banda desbastada
laminada en caliente hasta la temperatura de laminación y la
compensación de la temperatura en la banda laminada en caliente,
ésta es mantenida en el dispositivo de ajuste de temperatura en una
atmósfera de gas protector inerte con un contenido de oxigeno de
menos de 10,0 Vol.-%. Preferentemente el contenido de oxigeno es
menor a 2,0 Vol.-%. La atmósfera de gas protector se compone
predominantemente de nitrógeno.
Conforme a otra forma de ejecución, la banda
desbastada laminada en caliente puede ser mantenida en una atmósfera
reductora de gas protector en el dispositivo de ajuste de
temperatura durante el calentamiento hasta la temperatura de
laminación. De esta manera, el oxígeno que eventualmente ingresa a
través de aberturas de entrada o salida a la cámara de gas
protector que rodea al dispositivo de ajuste de temperatura es
combinado y se evita la formación de cascarillas en la superficie
de la banda.
Preferentemente, la banda desbastada laminada en
caliente es ajustada a una temperatura de ingreso de laminación
determinada en el dispositivo de ajuste de temperatura. Existen
condiciones óptimas para el procedimiento de laminación en el
segundo grupo de cajas de laminación cuando la banda desbastada
laminada en caliente en el dispositivo de ajuste de temperatura es
ajustada, dependiendo de la velocidad de colada actual, a una
temperatura de ingreso de laminación que admite una temperatura de
laminación final que se encuentra en el rango estructural
austenítico de la banda laminada en caliente en la última etapa de
laminación del segundo grupo de cajas de laminación. De manera
conveniente, además de la velocidad de colada actual también se
considera el grado de reducción del espesor de la banda en el
primer grupo de cajas de laminación.
De manera conveniente, directamente antes del
ingreso en el dispositivo de ajuste de temperatura, la banda
desbastada laminada en caliente es descascarillada con chorros de
agua con una presión de chorros de entre 200 bar y 450 bar.
Preferentemente, se utilizan chorros de agua rotatorios, orientados
de forma oblicua en relación con la superficie de la banda de un
dispositivo de descascarillado por rotor.
El procedimiento descrito puede ser
implementado, de forma especialmente ventajosa, si en la coquilla
para colada continua es colada una barra de acero con un espesor de
barra de acero de entre 50 y 150 mm, si luego la barra de acero
colada es conformada para la laminación en un primer grupo de cajas
de laminación para obtener una banda desbastada laminada en
caliente con un espesor de banda laminada en caliente de entre 6,0 y
30 mm y si la banda desbastada laminada en caliente además es
conformada en caliente en un segundo grupo de cajas de laminación
para obtener una banda desbastada laminada en caliente con un
espesor final de banda de acero de entre 0,6 y 5,0 mm.
La cantidad de las cajas de laminación
subsiguientes determinan esencialmente el espesor de colada en la
salida de la coquilla para colada continua. De acuerdo al espesor
de colada, la conformación para la laminación de esta barra de
acero colada en el primer grupo de cajas de laminación es realizada,
al menos, por una caja de laminación, preferentemente por tres
cajas de laminación sucesivas. Además, la conformación para la
laminación de la banda desbastada laminada en caliente en el
segundo grupo de cajas de laminación es realizada, al menos, por
dos, preferentemente por tres a cinco cajas de laminación
sucesivas.
De acuerdo a una posible forma de ejecución de
la presente invención, la banda desbastada laminada en caliente es
dividida transversalmente entre el primer grupo de cajas de
laminación y el dispositivo de descascarillado. De esta manera, la
conformación en caliente de la barra de acero colada en el primer
grupo de cajas de laminación se encuentra acoplada al proceso de
colada, y la posterior conformación en caliente en el segundo grupo
de cajas de laminación se encuentra desacoplada del proceso de
colada y puede ser realizada así independientemente de éste. Así se
ofrece la posibilidad, preferentemente para bandas más gruesas, de
realizar la laminación de acabado en un procedimiento de
circulación convencional.
Una instalación combinada de colada y laminación
para la ejecución del procedimiento conforme a la invención
comprende una instalación de colada continua con una coquilla para
colada continua para la fabricación de una barra de acero colada,
un primer grupo de cajas de laminación para la conformación para la
laminación de la barra de acero colada para obtener una banda
desbastada laminada en caliente, un segundo grupo de cajas de
laminación para la conformación para la laminación de la banda
desbastada laminada en caliente para obtener una banda de acero
laminada en caliente, un dispositivo de ajuste de temperatura entre
el primer grupo de cajas de laminación y el segundo grupo de cajas
de laminación y un dispositivo bobinador de banda para el bobinado
de la banda de acero laminada en caliente para formar rollos, o un
dispositivo de corte para cortar la banda de acero laminada en
caliente para formar láminas. Preferentemente, se utiliza una
instalación de colada en arco con una coquilla para colada continua
oscilante.
Para resolver el objeto, la instalación
combinada de colada y laminación se encuentra caracterizada
porque el dispositivo de ajuste de temperatura se encuentra
dispuesto en una cámara de gas protector cerrada que se encuentra
equipada con aberturas de entrada y salida para la banda desbastada
laminada en caliente y con conductos de suministro para un gas
protector, un dispositivo de descascarillado se encuentra alojado
directamente antes de la cámara de gas protector y el segundo grupo
de cajas de laminación continua directamente a la cámara de gas
protector. Con esta disposición, se garantiza que en el tramo de
transporte de la banda de acero desde la entrada en la cámara de
gas protector hasta la entrada en la primera caja de laminación
siguiente no se produzca una formación de cascarilla relevante de
la banda de acero, y en el tramo de transporte de la banda de acero
desde la salida de la cámara de gas protector hasta la entrada en la
primera caja de laminación siguiente no se produzca una pérdida de
temperatura relevante.
Preferentemente, el dispositivo de ajuste de
temperatura se encuentra conformado como dispositivo de
calentamiento por inducción, ya que éste posibilita un mayor
calentamiento de los cantos de la banda y eventualmente posibilita
un calentamiento diferente de acuerdo a las zonas de la banda de
acero dentro de su breve tiempo de circulación. Además, un
dispositivo de calentamiento por inducción de este tipo posibilita
una construcción muy compacta del dispositivo de ajuste de
temperatura, con lo que también es posible de forma económica la
construcción y la operación de la cámara de gas protector.
Conforme a una forma de ejecución preferente, el
dispositivo de descascarillado se encuentra formado por, al menos,
un dispositivo de descascarillado por rotor. Un dispositivo de
descascarillado por rotor de este tipo se conoce de la EP 640 413
para el descascarillado de un material a laminar directamente antes
de una caja de laminación. De manera conveniente, se encuentran
dispuestos múltiples dispositivos de descascarillado por rotor en
paralelo a la abertura de entrada de la cámara de gas protector,
directamente delante de la misma.
Para evitar en gran medida una nueva formación
de cascarilla de la banda de acero antes de la entrada en la
primera caja de laminación del segundo grupo de cajas de laminación,
la abertura de salida de la cámara de gas protector presenta un
canal de salida que culmina como máximo 5,0 m, preferentemente como
máximo 3,0 m antes de la abertura de cilindros de la primera caja
de laminación del segundo grupo de cajas de laminación. En este
corto tramo, con las velocidades de banda que allí se presentan se
produce, conforme a la experiencia, una nueva formación de una capa
de cascarilla con un espesor de capa de cascarilla de como máximo 8
\mum, que sin embargo no provoca problemas para la calidad de la
superficie del material a laminar.
Conforme a una posible variante de la
instalación combinada de colada y laminación, entre el primer grupo
de cajas de laminación y el dispositivo de descascarillado se
encuentra dispuesta una cizalla de corte transversal, conformada
preferentemente como cizalla oscilante, para la división transversal
de la banda desbastada laminada en caliente. Las secciones
separadas de banda laminada en caliente pueden ser sometidas a una
laminación de acabado de acuerdo al procedimiento de circulación
convencional.
Otras ventajas y características de la presente
invención resultan de la siguiente descripción de un ejemplo de
ejecución no limitativo, con lo que se hace referencia a las figuras
adjuntas, que muestran lo siguiente:
Fig. 1 una representación esquemática de una
instalación combinada de colada y laminación para la fabricación de
una banda de acero laminada en caliente,
Fig. 2 el transcurso de temperatura en la banda
de acero después de la salida de un dispositivo de calentamiento
por inducción conforme al estado actual del arte, con un
descascarillado delante del segundo grupo de cajas de
laminación,
Fig. 3 el transcurso de temperatura en la banda
de acero después de la salida de un dispositivo de calentamiento
por inducción según el procedimiento conforme a la invención, con un
descascarillado delante del dispositivo de calentamiento por
inducción.
\vskip1.000000\baselineskip
Una instalación combinada de colada y laminación
para la fabricación de una banda de acero laminada en caliente a
partir de acero líquido en un proceso de fabricación continua en
línea comprende una instalación de colada en arco 1 de tipo de
construcción convencional, y que en la figura 1 se encuentra
representada esquemáticamente sólo por una coquilla para colada
continua 2 y algunos cilindros guía de la barra 3 en la guía de
barra 4 indicada por el transcurso en forma de arco de la barra de
acero. En la coquilla para colada continua refrigerada 1 el acero
líquido es conformado en una barra de acero 5 con sección
transversal de desbaste o de desbaste delgado. Los espesores de
barra de acero usuales se encuentran entre 40 y 150 mm. En el caso
de estas instalaciones la velocidad de colada se encuentra entre
4,0 y 8,0 m/min y depende esencialmente de la calidad del acero.
La barra de acero colada 5 que es desviada en la
guía de barra 4 de la instalación de colada continua, en una
dirección horizontal de transporte de la banda R, atraviesa además
un primer grupo de cajas de laminación 6 que se componen de tres
cajas de laminación 6a, 6b, 6c que forman un grupo de caja
preparadora y en la que la barra de acero colada 5 es transformada
en una banda desbastada laminada en caliente 7, con un espesor de
banda laminada en caliente de entre 6 y 30 mm. Para ello, la banda
de acero colada es reducida en su espesor en cada una de las cajas
de laminación con un grado de reducción de hasta el 60%.
En esta área de la instalación, usualmente se
encuentran posicionados otros componentes de la instalación que
aquí no se encuentran representados en detalle, como por ejemplo una
unidad de alineación al final de la instalación de colada continua
para alinear de forma recta la barra de acero colada en la dirección
horizontal de transporte de banda, un dispositivo de corte de
emergencia antes o a continuación del primer grupo de cajas de
laminación que se utiliza adicionalmente para la separación del
cabezal de la barra de arranque, una cizalla de corte transversal
entre el primer grupo de cajas de laminación y el dispositivo de
descascarillado o de la cámara de gas protector para la eventual
trituración de láminas de chatarra, y un dispositivo de
descascarillado delante del primer grupo de cajas de laminación
para retirar la cascarilla superficial de la banda de acero colada.
De manera adicional, en la guía de barra pueden estar dispuestas una
o múltiples unidades de conformación 8 formadas por rodillos de
arrastre para una reducción del espesor de la barra de acero
mientras el núcleo aún se encuentra en estado líquido (liquid core
soft-reduction).
Después de la primera conformación para la
laminación en un primer grupo de cajas de laminación 6, la banda
desbastada laminada en caliente 7 es descascarillada de ambos lados
en un dispositivo de descascarillado 9. Este dispositivo de
descascarillado comprende una cantidad de dispositivos de
descascarillado por rotor 10, los cuales se encuentran dispuestos,
al menos, en una hilera transversal en la dirección de marcha de la
banda R, directamente delante de una cámara de gas protector 11.
Con los dispositivos de descascarillado por rotor 10, se orientan
chorros de agua giratorios con una presión de chorro de 200 a 450
bar de forma oblicua contra la superficie de la banda desbastada
laminada en caliente, y se logra un descascarillado casi completo de
la superficie de la banda. Se pueden utilizar también otros
dispositivos de descascarillado.
El dispositivo de descascarillado 9 se continúa
directamente con una cámara de gas protector 11, que se encuentra
equipada con una abertura de entrada 12 y una abertura de salida 13
para el paso de la banda desbastada laminada en caliente y que
presenta dispositivos de ajuste de temperatura 14 para el
recalentamiento y para la compensación de la temperatura de la
banda laminada en caliente. Estos dispositivos de ajuste de
temperatura se encuentran conformados como dispositivos de
calentamiento por inducción 15, con lo que conforme a la necesidad
se garantiza una introducción rápida de calor en la banda laminada
en caliente que es desplazada delante de los dispositivos
calentadores. De esta manera también es posible un calentamiento por
zonas de la banda laminada en caliente, especialmente un
calentamiento reforzado en el área del canto de la banda. En la
cámara de gas protector, la banda laminada en caliente se lleva a
una temperatura de entrada de laminación necesaria para la
laminación de acabado subsiguiente, que depende, al menos, de la
cantidad de las cajas de laminación siguientes y de las propiedades
de material de la banda de acero con laminación de acabado que se
desee obtener.
La cámara de gas protector 11 se encuentra
equipada con conductos de suministro 16, 17 y con dispositivos de
regulación correspondientes para la alimentación o la evacuación de
un gas protector en gran parte inerte o reductor para el
mantenimiento de una atmósfera de gas protector predeterminada.
La abertura de salida 13 de la cámara de gas
protector 11 consta de un canal de salida 18 que comprende a la
banda desbastada laminada en caliente, la protege de la atmósfera
del ambiente y la conduce al segundo grupo de cajas de laminación
19. La distancia libre A entre la abertura de salida 13 del canal de
salida 18 hacia la abertura de cilindros 20 de la primera caja de
laminación 19a, no asciende a más de 5,0 m para evitar una nueva
formación de cascarilla relevante de la banda laminada en caliente.
Las cuatro cajas de laminación 19a a 19d forman un tren de acabado
en el que la banda desbastada laminada en caliente 7 es sometida a
una laminación de acabado para obtener una banda de acero laminada
en caliente 21 con el espesor deseado, que se encuentra entre 0,6 y
5,0 mm y posee las propiedades de material predeterminadas.
A continuación, la banda de acero 21 es dividida
transversalmente con una cizalla de corte transversal 22 y
arrollada para formar rollos en un dispositivo bobinador de banda
23. De igual manera, con la cizalla de corte transversal la banda
de acero puede ser dividida en láminas que a continuación son
apiladas en una instalación de apilado para formar paquetes de
láminas.
La cizalla de corte transversal 24 representada
con líneas punteadas entre el primer grupo de cajas de laminación 6
y el dispositivo de descascarillado 9, posibilita un desacoplamiento
del proceso combinado de colada y laminación en este punto, de
manera que la banda desbastada laminada en caliente 7, especialmente
en el caso de mayores espesores de bandas laminadas en caliente
puede ingresar en el procedimiento de circulación convencional en
el siguiente segundo grupo de cajas de laminación 19.
De ningún modo, la presente invención se
encuentra limitada a un segundo grupo de cajas de laminación del
tipo descrito. Es posible, que entre cada una de las cajas de
laminación del segundo grupo de cajas de laminación se encuentren
dispuestos dispositivos de calentamiento de cajas intermedios con
los que se eleva la temperatura de la banda cuando lo exigen
requisitos metalúrgicos o de la técnica de laminación. Además, antes
o después de la cizalla de corte transversal pueden estar
dispuestas otras cajas de laminación individuales o grupos de cajas
de laminación.
En las figuras 2 y 3 se compara, para dos modos
de procedimiento, el transcurso de temperatura en la banda
desbastada laminada en caliente (banda previa) desde la salida del
dispositivo de ajuste de temperatura o de la cámara de gas
protector, hasta alcanzar el espesor de laminación final en la
abertura de cilindros de la última caja de laminación de un segundo
grupo de cajas de laminación (escalón de acabado) formado por cinco
cajas de laminación. En la figura 2, el transcurso de temperatura de
la banda previa se encuentra representado en una configuración de
instalación que corresponde al estado actual del arte, y en la que
el dispositivo de descascarillado se encuentra dispuesto entre el
dispositivo de ajuste de temperatura y el escalón de acabado. En la
figura 3, en cambio, el transcurso de temperatura de la banda previa
se encuentra representado en una configuración de instalación
conforme a la invención, y en la que el dispositivo de
descascarillado se encuentra dispuesto delante de la cámara de gas
protector y la cámara de gas protector se encuentra dispuesta lo más
cerca posible del escalón de acabado.
Ambos transcursos de temperatura, tienen como
fundamento la fabricación de una banda de acero laminada en
caliente con la calidad de acero DD12 y con un espesor final de
laminación de 1,0 mm. La temperatura máxima al salir del
dispositivo de ajuste de temperatura o de la cámara de gas protector
asciende usualmente a aprox. 1250ºC. En el caso de temperaturas más
altas, puede producirse una fundición indeseada local de la banda.
En el caso de la disposición de un dispositivo de descascarillado
delante del escalón de acabado, durante el descascarillado se
produce una pérdida promedio de temperatura de aprox. 70ºC antes de
que la banda previa ingrese en el escalón de acabado.
En el caso representado, la velocidad de colada
mínima para alcanzar una temperatura de laminación final en el
rango estructural austenítico de 850ºC en la última caja de
laminación, asciende a 6,3 m/min con un espesor de barra de acero
de 70 mm en la salida de la coquilla para colada continua. El
espesor de la banda previa después de salir del primer grupo de
tres cajas de laminación asciende a 14 mm. En este caso (figura 2),
la pérdida de temperatura en el dispositivo de descascarillado
asciende a aprox. 95ºC, la temperatura de entrada en la primera
caja de laminación del escalón de acabado es de aprox. 1110ºC.
Esto da como resultado que para esta calidad de
acero, en el caso de velocidades de colada por debajo de los 6,3
m/min y las condiciones de contorno descritas con anterioridad, no
se puede lograr una temperatura de laminación final mayor a los
850ºC. De esta manera, tampoco se pueden alcanzar los estándares de
calidad requeridos que resultan de la estructura durante la
laminación.
La figura 3 muestra el transcurso de la
temperatura en el caso de una banda previa en la que el
descascarillado se realiza antes de la entrada en la cámara de gas
protector, y que después de la salida de la cámara de gas protector
es implementada directamente en el escalón de acabado. En este caso,
la cámara de gas protector se encuentra separada por 3,0 m de la
abertura de cilindros de la primera caja de laminación. Todas las
demás condiciones de contorno (calidad del acero, espesor final,
temperatura de salida, etc.) corresponden a las condiciones de
contorno del ejemplo para la comparación.
Tomando como punto de partida también 1250ºC
durante la salida de la cámara de gas protector, la temperatura de
entrada en la primera caja de laminación del escalón de acabado se
encuentra en aprox. 1185ºC. Otro aumento de la temperatura de
entrada de entre 20 a 30ºC, puede lograse mediante un asilamiento
térmico correspondiente o cámara de gas protector y del canal de
salida hasta casi la primera caja de laminación del escalón de
acabado. La velocidad de colada mínima para alcanzar una
temperatura de laminación final deseada de 850ºC bajo estas
condiciones condiciones de contorno se encuentra en este caso en 5,8
m/min, es decir, 0,5 m/min menos que en la configuración de la
instalación conforme al estado actual del arte.
Ya que no todas las calidades del acero se
pueden fabricar con las mismas velocidades de colada, el
procedimiento propuesto amplía considerablemente el área de
aplicación y la flexibilidad de la instalación combinada de colada
y laminación conforme a la invención.
Claims (18)
1. Procedimiento para la fabricación de una
banda de acero laminada en caliente en rollos o en láminas a partir
de una fundición de acero y en un proceso de fabricación continuo,
con una circulación ininterrumpida de la banda y los siguientes
pasos de proceso:
- -
- fundición continua de una barra de acero (5) en una coquilla para colada continua (2) de una instalación de colada continua (1),
- -
- conformación para la laminación de la barra de acero colada en un primer grupo de cajas de laminación (6) para obtener una banda desbastada laminada en caliente (7),
- -
- conformación para la laminación de la banda desbastada laminada en caliente en un segundo grupo de cajas de laminación (19) para obtener una banda de acero laminada en caliente (21),
- -
- ajuste de la banda desbastada laminada en caliente en la temperatura de laminación entre el primer grupo de cajas de laminación y el segundo grupo de cajas de laminación en un dispositivo de ajuste de temperatura (14),
- -
- bobinado de la banda de acero laminada en caliente para formar rollos, o corte de la banda de acero laminada en caliente para formar láminas,
caracterizado porque
- -
- la banda desbastada laminada en caliente (7) es descascarillada inmediatamente antes de la entrada en el dispositivo de ajuste de temperatura (14),
- -
- la banda desbastada laminada en caliente (7) es mantenida en una atmósfera de gas protector en el dispositivo de ajuste de temperatura (14) y
- -
- después de atravesar el dispositivo de ajuste de temperatura (14), la banda desbastada laminada en caliente (7) es conformada para la laminación inmediatamente en el segundo grupo de cajas de laminación (19).
2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1,
caracterizado porque la banda desbastada laminada en caliente
es mantenida en el dispositivo de ajuste de temperatura en una
atmósfera de gas protector inerte con un contenido de oxígeno menor
al 10%, preferentemente un contenido de oxígeno menor al 2%.
3. Procedimiento conforme a la reivindicación 1,
caracterizado porque la banda desbastada laminada en caliente
es mantenida en una atmósfera reductora de gas protector en el
dispositivo de ajuste de temperatura.
4. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la banda
desbastada laminada en caliente es ajustada a la temperatura de
ingreso de laminación en el dispositivo de ajuste de
temperatura.
5. Procedimiento conforme a la reivindicación 4,
caracterizado porque en el dispositivo de ajuste de
temperatura la banda desbastada laminada en caliente es ajustada,
dependiendo de la velocidad de colada actual, a una temperatura de
entrada de laminación que, en la última etapa de laminación del
segundo grupo de cajas de laminación, admite una temperatura de
laminación final que se encuentra en el rango estructural
austenítico de la banda laminada en caliente.
6. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque antes de la
entrada en el dispositivo de ajuste de temperatura, la banda
desbastada laminada en caliente es descascarillada con chorros de
agua con una presión de toberas previas de entre 200 bar y 450
bar.
7. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
conformación para la laminación en el primer grupo de cajas de
laminación es realizada, al menos, por una caja de laminación,
preferentemente por tres cajas de laminación sucesivas.
8. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
conformación para la laminación en el segundo grupo de cajas de
laminación es realizada, al menos, por dos, preferentemente por
tres a cinco cajas de laminación sucesivas.
9. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
- -
- en la coquilla para colada continua es colada una barra de acero con un espesor de barra de acero de entre 50 y 150 mm,
- -
- la barra de acero colada es conformada para la laminación en un primer grupo de cajas de laminación para obtener una banda desbastada laminada en caliente con un espesor de banda laminada en caliente de entre 6,0 y 30 mm,
- -
- la banda desbastada laminada en caliente es conformada en caliente en un segundo grupo de cajas de laminación para obtener una banda desbastada laminada en caliente con un espesor final de banda de acero de entre 0,6 y 5,0 mm.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la banda
desbastada laminada en caliente es dividida transversalmente entre
el primer grupo de cajas de laminación y el dispositivo de
descascarillado.
11. Instalación combinada de colada y laminación
para la ejecución del procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 10,
- -
- con una coquilla para colada continua (2) en una instalación de colada continua (1) para la fabricación de una barra de acero colada (5),
- -
- con un primer grupo de cajas de laminación (6) para la conformación para la laminación de la barra de acero colada para obtener una banda desbastada laminada en caliente (7),
- -
- con un segundo grupo de cajas de laminación (19) para la conformación para la laminación de la banda desbastada laminada en caliente para obtener una banda de acero laminada en caliente (21),
- -
- con un dispositivo de ajuste de temperatura (14) entre el primer grupo de cajas de laminación (6) y el segundo grupo de cajas de laminación (19) y
- -
- con un dispositivo bobinador de banda (23) para el bobinado de la banda de acero laminada en caliente para formar rollos, o con un dispositivo de corte para cortar la banda de acero laminada en caliente para formar láminas,
caracterizado porque
- -
- el dispositivo de ajuste de temperatura (14) se encuentra dispuesto en una cámara de gas protector cerrada (11) que se encuentra equipada con aberturas de entrada y salida (12, 13) para la banda desbastada laminada en caliente y con conductos de suministro (16, 17) para un gas protector,
- -
- un dispositivo de descascarillado (9) se encuentra alojado directamente antes de la cámara de gas protector (11),
- -
- el segundo grupo de cajas de laminación (19) continúa directamente a la cámara de gas protector (11).
\vskip1.000000\baselineskip
12. Instalación combinada de colada y laminación
conforme a la reivindicación 11, caracterizado porque el
dispositivo de ajuste de temperatura (14) se encuentra formado por
un dispositivo de calentamiento por inducción (15).
13. Instalación combinada de colada y laminación
conforme a la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque
el dispositivo de descascarillado (9) se encuentra formado por, al
menos, un dispositivo de descascarillado por rotor (10).
14. Instalación combinada de colada y laminación
conforme a la reivindicación 13, caracterizado porque
múltiples dispositivos de descascarillado por rotor (10) se
encuentran dispuestos en paralelo a la abertura de entrada (12) de
la cámara de gas protector (11), directamente delante de la
misma.
15. Instalación combinada de colada y laminación
conforme a una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado
porque el primer grupo de cajas de laminación (6) se encuentra
conformado por, al menos, una caja de laminación, preferentemente
por tres cajas de laminación sucesivas (6a, 6b, 6c).
16. Instalación combinada de colada y laminación
conforme a una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado
porque el segundo grupo de cajas de laminación (19) se encuentra
conformado por, al menos, dos cajas de laminación, preferentemente
por tres a cinco cajas de laminación sucesivas (19a, 19b, 19c,
19d).
17. Instalación combinada de colada y laminación
conforme a una de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizado
porque la abertura de salida (13) de la cámara de gas protector
(11) comprende un canal de salida (18) que culmina como máximo 5,0
m, preferentemente como máximo 3,0 m antes de la abertura de
cilindros (20) de la primera caja de laminación (19a) del segundo
grupo de cajas de laminación (19).
18. Instalación combinada de colada y laminación
conforme a una de las reivindicaciones 11 a 17, caracterizado
porque una cizalla de corte transversal (24) se encuentra dispuesta
entre el primer grupo de cajas de laminación (6) y el dispositivo
de descascarillado (9) para cortar transversalmente la banda
desbastada laminada en caliente.
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