ES2883674T3 - Planta combinada de vaciado continuo y laminación en caliente de tiras de meta - Google Patents

Abstract

Una planta combinada de vaciado continuo y laminación sin fin para una tira de metal, que comprende - una línea de vaciado continuo (1) para vaciar una losa; - un primer laminador (6) para desbastar la losa y para obtener una barra de transferencia; - un segundo laminador (11) para acabar la barra de transferencia y para obtener una tira; - medios de acumulación (20) de la tira que comprenden al menos un primer carrete de alta capacidad (37, 37'), dimensionado para devanar y desdevanar una bobina que pesa de 80 a 250 toneladas métricas y/o hasta 6 metros de diámetro, denominada megabobina; caracterizado por que se proporciona: - un tercer laminador (18), que comprende al menos dos primeras cajas de laminación (17), para reducir aún más el grosor de la tira; estando dispuestos dichos medios de acumulación (20) de la tira aguas abajo de dicho tercer laminador (18); - medios de corte (13), dispuestos entre dicho tercer laminador (18) y dichos medios de acumulación (20), configurados para cortar la tira después de que la megabobina se ha devanado en el al menos un primer carrete (37, 37'); - una línea de corte y devanado (22), aguas abajo de dichos medios de acumulación (20), para cortar la tira de la megabobina y devanar partes de dicha tira de la megabobina hasta un límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina, produciendo una pluralidad de bobinas; en donde dicha línea de corte y devanado (22) se provee de un laminador invertible para realizar al menos una laminación de la tira antes de producir dicha pluralidad de bobinas.

Description

DESCRIPCIÓN

Planta combinada de vaciado continuo y laminación en caliente de tiras de meta

Campo de la invención

La presente invención está relacionada con una planta combinada de vaciado continuo y laminación en caliente de tiras de metal en intervalo austenítico o en intervalo ferrítico, capaz de producir tiras laminadas en forma de bobinas.

Técnica anterior

El desarrollo de la tecnología de plantas de vaciado continuo de losas delgadas ha llevado a un notable desarrollo de plantas combinadas en las que el vaciado se acopla con la laminación en caliente. Un ejemplo de tales plantas se describe en el documento EP 0980723 A2, dicho documento forma la base para el preámbulo de la reivindicación 1.

En relación a la disposición de la planta y a las plantas auxiliares instaladas, en la técnica anterior se conocen tres tipos de plantas y métodos laminación, caracterizados por diferentes prestaciones dimensionales y metalúrgicas (lo último significa el producto que puede ser obtenido en la salida de la planta), es decir:

- Bobina a bobina, en la que la losa vaciada continua se corta en pedazos de losa a un tamaño de manera que al final del proceso de laminación por cada pedazo de losa se obtiene una bobina de la tira del tamaño deseado devanada en un carrete de devanado;

- Semi-sin fin, en la que la losa vaciada continua se corta en pedazos de losa a un tamaño de manera que se obtiene una longitud de tira correspondiente a múltiples bobinas del tamaño deseado, p. ej. de 3 a 7 bobinas, para cada pedazo de losa al final del proceso de laminación; sucesivamente se usan cizallas voladoras para obtener bobinas de tamaño deseado devanadas en los carretes de devanado.

- Sin fin, en las que la losa vaciada continua sin interrupciones cruza los laminadores, sucesivamente se usan cizallas voladoras para obtener las bobinas de tira de tamaño deseado devanada en los carretes de devanado.

A fin de vencer las limitaciones de cada una de las configuraciones anteriores, se ha hecho y configurado un sistema para poder producir según los tres métodos descritos anteriormente, a fin de aumentar la flexibilidad de producción y maximizar los beneficios que pueden ser obtenidos por cada método de producción.

A pesar del desarrollo de la técnica, todavía quedan limitaciones que impiden sustituir completamente productos laminados en frío por productos laminados en caliente, en caso de aceros pobres en carbono. Esto significa que, a fin de obtener productos de alta calidad, las placas de acero pobre en carbono deben ser laminadas en frío, y por lo tanto no es posible laminar en caliente únicamente, inmediatamente después del vaciado continuo. Esto implica que en la técnica anterior, una vez el producto ha concluido la etapa de laminación en caliente, debe ser decapado para retirar cascarilla residual y luego ser laminado en frío. Siguen tratamientos de recocido y posibles laminaciones en templado adicionales para finalizar la superficie, es decir, laminación en frío para impartir la rugosidad deseada en la superficie del producto, eliminar la inestabilidad en el paso desde comportamiento elástico a plástico y para mejorar la planitud de la tira. Finalmente, el producto es recubierto, p. ej. por medio de cinc o estaño, y posiblemente se pinta (Figura 7). Entre una etapa y la siguiente, el producto, que se devana al final de cada tratamiento, puede permanecer estacionario en el almacén incluso durante varios días. Pueden trascurrir aproximadamente dos meses desde cuando la losa es vaciada hasta cuando la tira se prepara para la venta. Así, desfavorablemente se necesitan dos líneas de laminación dedicadas, una para laminación en caliente y otra para laminación en frío, y el tiempo para completar el procesamiento de producto es muy largo.

Además, si bien las restricciones dimensionales ya no son un límite porque se pueden obtener grosores mínimos del orden de 0,6-0,8 mm, con tolerancias comparables a las de una tira laminada en frío, sigue quedando el límite relacionado con las propiedades mecánicas.

Desfavorablemente, desde un punto de vista dimensional, la posibilidad de cortar y devanar tiras más delgadas de 0,6-0,8 mm también es extremadamente compleja debido al alto riesgo de atasco mientras se maneja la cabeza y se conduce dentro, con el consiguiente bloqueo de todo el proceso de vaciado y laminación.

Adicionalmente, cuando se lamina en intervalo austenítico, hay un límite relacionado con las propiedades mecánicas. Esta restricción limitadora está relacionada con el coeficiente de anisotropía de deformación "r", que es mucho menor que el logrado usualmente por recocido tras laminación en frío, como consecuencia de las diferentes texturas que se desarrollan. Adicionalmente, conforme disminuye el grosor final, hay una sofisticación de la microestructura, que lleva a un aumento de fortaleza y reducción de ductilidad. Esto limita el uso de tiras laminadas en caliente a usos de flexión únicamente, y en general a usos con deformaciones muy bajas durante el moldeo. En consecuencia, la posibilidad de sustituir productos laminados en frío por productos laminados en caliente está limitada por los problemas mencionados anteriormente.

Finalmente, la variedad actual de Acero Avanzado de Alta Resistencia (AHSS, del inglés Advanced High Strength Steel) que puede ser obtenido por sistemas conocidos es limitado, reduciendo de ese modo la mezcla de producción de tipos de acero que pueden ser obtenidos con estas plantas.

Por lo tanto se siente la necesidad de proporcionar una innovadora planta combinada de vaciado continuo y laminación en caliente de tiras de metal capaz de vencer los susodichos inconvenientes.

Compendio de la invención

El objeto primario de la presente invención es proporcionar una planta combinada de vaciado continuo y laminación en caliente de tiras de metal que hace posible laminar una variedad más amplia de productos, y obtener grosores de salida incluso más delgados que 0,8 mm, por lo que se evitan las dificultades de manejar tiras delgadas con respecto a las soluciones de la técnica anterior.

Otro objeto de la invención es proporcionar una planta que permita la laminación en caliente continua también de productos que según la técnica anterior deben ser laminados en frío a fin de obtener buenas propiedades mecánicas, por lo que se reduce drásticamente el coste de procesamiento y el tiempo de cruce a través de la planta entera para productos nuevos que, tras la laminación en caliente, pueden sustituir a los hechos usando ciclos de laminación en frío.

La presente invención pretende así alcanzar los objetos discutidos anteriormente por medio de una planta combinada de vaciado continuo y laminación sin fin de tiras de metal que comprende:

- una línea de vaciado continuo para vaciar una losa;

- un primer laminador para desbastar la losa y para obtener una barra de transferencia;

- un segundo laminador para acabar la barra de transferencia y para obtener una tira;

- un tercer laminador, que comprende al menos dos primeras cajas de laminación, para reducir aún más el grosor de la tira;

- medios de acumulación de la tira, aguas abajo de dicho tercer laminador, que comprenden al menos un primer carrete de alta capacidad, dimensionado para devanar y desdevanar una bobina que pesa de 80 a 250 toneladas métricas y/o hasta 6 metros de diámetro, denominada megabobina;

- medios de corte, dispuestos entre dicho tercer laminador y dichos medios de acumulación, configurados para cortar la tira después de que la megabobina se ha devanado en el al menos un primer carrete;

- una línea de corte y devanado, aguas abajo de dichos medios de acumulación, para cortar la tira de la megabobina y devanar partes de dicha tira de la megabobina hasta un límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina, produciendo una pluralidad de bobinas;

en donde dicha línea de corte y devanado se provee de un laminador invertible para realizar al menos una laminación de la tira antes de producir dicha pluralidad de bobinas.

Un segundo aspecto de la presente invención proporciona un proceso de vaciado continuo y laminación sin fin de tiras de metal, realizado por medio de la susodicha planta, que comprende las siguientes etapas:

a) vaciar una losa por medio de la línea de vaciado continuo;

b) desbastar la losa para obtener una barra de transferencia por medio del primer laminador;

c) acabar la barra de transferencia para obtener una tira por medio del segundo laminador;

d) reducir aún más el grosor de la tira por medio de las al menos dos cajas de laminación del tercer laminador; e) devanar la tira, por medio del al menos un primer carrete de alta capacidad de los medios de acumulación, para formar una bobina que pesa de 80 a 250 toneladas métricas y/o hasta 6 metros de diámetro, denominada megabobina;

f) cortar la tira por medio de los medios de corte, después de que la megabobina se ha devanado en el al menos un primer carrete;

g) desdevanar la tira del al menos un primer carrete y realizar al menos una primera etapa de laminación de la tira en el laminador invertible;

h) cortar la tira y devanar las partes de dicha tira hasta un límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina, produciendo una pluralidad de bobinas.

En esta descripción, megabobina significa una bobina de la tira, que pesa de 80 a 250 toneladas métricas y/o de hasta 6 metros de diámetro, preferiblemente de 3 a 6 metros.

Ventajosamente, al aplicar el concepto de devanar megabobina según la invención, el riesgo de atasco debido a la introducción de tiras con partes más delgadas de 0,8 mm, preferiblemente más delgadas de 0,7 mm, es nulo, a pesar de la rápida tasa de avance de la tira. Ciertamente, en un laminador sin fin con proceso de vaciado asociado con el proceso de laminación en caliente, es la velocidad de vaciado la que determina la velocidad de salida de la tira del laminador caliente. Por ejemplo, con una losa de 110 mm de grueso y una velocidad de vaciado de 6 m/min, la velocidad de salida del laminador de acabado es igual a 660 m/min a fin de obtener una tira de 1,0 mm de grueso. Al reducir aún más el grosor de la tira de salida, p. ej. a 0,5 mm, la velocidad de la tira alcanza 1320 m/min. Así, al reducir a la mitad el grosor deseado de la tira, la velocidad de devanado de la tira en la salida de los laminadores también debe ser doblada. Con tales velocidades de avance y de devanado, controlar la cabeza de la tira, cortar sobre la marcha, para evitar un atasco es prácticamente imposible con dispositivos de guiado ordinarios. Por lo tanto, proporcionar medios de acumulación de alta capacidad para devanar megabobinas en la planta de la invención es extremadamente ventajoso a fin de aumentar la fiabilidad de procesos de laminación continua.

Una ventaja adicional es que se puede obtener una línea mucho más compacta y versátil, que hace posible simplificar el proceso de la técnica anterior (Figura 7), reduciendo de ese modo el tiempo de completar el procesamiento de producto, que puede pasar de aproximadamente dos meses a un mes. En particular, una vez que se ha cruzado la única disposición de laminación de la planta de la invención que comprende los tres laminadores en caliente, a fin de estar preparados para la venta, la tira únicamente tiene que ser decapada sucesivamente, y posiblemente trabajada en superficie mediante laminación en templado, recubierta y/o prepintada (Figura 8). Ciertamente, todos los tratamientos restantes de calentamiento y laminación son realizados a bordo de la única disposición de laminación. Esto hace posible acortar el tiempo entre vaciado de producto y su finalización en vista de ventas, que se convierte en menos de un mes.

Adicionalmente, por medio de la disposición que es objeto de la presente invención, los productos DQ (Drawing Quality), DDQ (Deep-Drawing Quality) y EDDQ (Extra Deep-Drawing Quality), que actualmente se hacen exclusivamente en plantas de laminación en frío, se pueden hacer y tener propiedades al menos iguales a aquellos hechos con las plantas de la técnica anterior.

Ventajosamente, la planta de la invención proporciona un tercer laminador con al menos dos cajas de laminación adicionales aguas abajo del laminador de acabado, dichas cajas de laminación adicionales hacen posible reducir aún más el grosor de la tira y pueden ser precedidas, en una variante de la invención, por un dispositivo de calentamiento rápido o por un dispositivo de enfriamiento rápido, según se desee trabajar en intervalo austenítico o en intervalo ferrítico.

Aguas arriba del laminador de acabado se puede proporcionar un dispositivo de calentamiento rápido adicional a fin de mantener la laminación en intervalo austenítico.

Cuando se lamina un producto con estas dos cajas de laminación adicionales, para hacerla más delgada de 0,8 mm, surge la necesidad de gestionar este producto durante el corte y la laminación. Ciertamente, la tira no se envía directamente a los carretes de devanado convencionales, adecuados para devanar una tira con un grosor de al menos 1 mm, pero después de ser enfriada por la línea de enfriamiento laminar, se envía a una estación de acumulación de tipo megabobina, que a su vez la envía a un laminador cálido con carretes de devanado finales aguas arriba y aguas abajo del laminador invertible.

Los pesos de las bobinas finales en los carretes de devanado finales se fijan a nivel de automatización, al establecer un límite de peso y opcionalmente un límite de diámetro. El primero de los dos límites a alcanzar por las bobinas finales, detectado por medio de sensores de peso y/o diámetro, empieza el corte usando cizallas.

En una realización preferida de la planta de la invención, la estación de acumulación tipo megabobina se acopla a una línea de corte y devanado que comprende también un laminador invertible con al menos dos cajas de laminación, p. ej. únicamente dos, diseñados para obtener el proceso de laminación conocido como “laminación cálida”. Este laminador cálido recibe material a temperatura de 200 a 600 °C, con grosor de entrada de 0,5 a 5 mm y lo lamina a un grosor de salida de 0,25 a 2,0 mm. En particular, se pueden obtener grosores de 0,25 a 2,0 mm para tiras de acero pobre en carbono y grosores de 0,5 a 1,5 mm para tiras de HSS.

Aguas arriba y aguas abajo del laminador invertible se proporciona al menos un carrete y respectivos medios de corte. Al final de la última etapa de laminación, ya sea par o impar, partes o tramos de tira, opcionalmente de diferente grosor y peso, se separan por medio de los respectivos medios de corte y las correspondientes bobinas de la tira, con peso específico de 10 a 20 kg/mm y peso hasta 35 toneladas métricas, preferiblemente de 15 a 35 toneladas métricas, se devanan sobre el carrete adyacente. Por ejemplo, de una megabobina se pueden obtener de 5 a 8 bobinas, opcionalmente de diferentes grosores y peso.

Como se sabe, el peso específico es un método usado en la industria de acero para definir el peso de las bobinas procesadas por las plantas. Por ejemplo, 18 kg/mm significa que a fin de calcular el peso (kg) de la bobina es suficiente multiplicar la anchura (mm) de la tira por el peso específico (kg/mm).

El número de etapas de laminación invertible es variable según el grosor final deseado. Para la laminación invertible de la megabobina se proporcionan al menos dos carretes de alta capacidad, dispuestos uno aguas arriba y uno aguas abajo del laminador invertible y adaptados para devanar y desdevanar la megabobina entera.

En caso de tramos de la tira que forman la megabobina que tiene diferente grosor, las cajas de laminación del tercer laminador se programan para laminar a un grosor específico, que puede ser igual para todos los tramos de la tira o diferente según los requisitos finales de producción y el grosor deseado del lote de producción.

El método de trabajo permite que cuando se inicia una campaña de tira ultradelgada, una tira de un grosor tal como para minimizar los riesgos de atasco se lamina en primer lugar, p. ej. más gruesa o igual a 1 mm, que inicialmente se devanará en sistemas de devanado convencionales.

Cuando se desea empezar a reducir el grosor a menos de 1 mm y obtener tramos de la tira de diferente grosor, la tira se corta por medio de una cizalla de corte voladora; la cola de la tira cortada se envuelve alrededor de la bobina ya devanada en el carrete convencional, mientras la cabeza de la tira obtenida al cortar se enruta hacia los medios de acumulación que comprenden dos carretes para megabobinas, por ejemplo. El devanado en uno de estos carretes de megabobina es promovido por una bobinadora de correas que promueve el devanado de las primeras vueltas. Una vez el carrete de devanado ha tensado la tira, la bobinadora se abre y gradualmente las cajas del tercer laminador comienzan a laminar a diferente grosores, produciendo de ese modo tramos de la tira de grosor decreciente y luego creciente con respecto a un grosor inicial de al menos 1 mm, que se devanan sin interrupciones en el carrete de devanado de megabobina.

Ventajosamente, cualquier desviación de la tira desde la línea central de la planta puede ser medido mediante sensores ópticos apropiados y un sistema centrador mueve el carrete de devanado de megabobina que se monta en deslizaderas para permitir este movimiento con poca fricción, siendo controlado el movimiento por un accionador hidráulico.

Las reivindicaciones dependientes describen realizaciones preferidas de la invención.

Breve descripción de las figuras

Rasgos y ventajas adicionales de la presente invención serán más evidentes a la luz de la descripción detallada de una realización preferida, pero no exclusiva, de una planta combinada de vaciado continuo y laminación de tiras de metal ilustrada por medio de un ejemplo no limitativo, con la ayuda de los dibujos adjuntos, en los que:

la Figura 1 es una vista esquemática de una realización de una planta según la invención;

la Figura 2 es un vista esquemática agrandada de parte de la planta en la Figura 1.

la Figura 3 es una vista esquemática de un sistema dual de devanado y desdevanado de tira;

la Figura 4 es una secuencia de trabajo del susodicho sistema dual de devanado y desdevanado de tira; la Figura 5 es un ejemplo de la tendencia de temperatura de la parte de la planta en la que se realiza la laminación sin fin siempre en intervalo austenítico;

la Figura 6 es un ejemplo de la tendencia de temperatura en parte de la planta en la que se realiza la laminación sin fin en primer lugar en intervalo austenítico y luego en intervalo ferrítico;

la Figura 7 es un gráfico de bloques de una planta según la técnica anterior;

la Figura 8 es un gráfico de bloques de una planta según la invención.

Los mismos números de referencia en las figuras identifican los mismos elementos o componentes.

Descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención

Las Figuras de 1 a 6 muestran realizaciones preferidas de una planta combinada de vaciado continuo y laminación de losa delgada para obtener una tira en modo sin fin para obtener bobinas de la tira. El material de la tira es preferiblemente acero.

La planta, que es objeto de la presente invención, en todas sus realizaciones, comprende en sucesión:

- una máquina de vaciado continuo 1 para vaciar una losa, preferiblemente una losa que tiene un grosor comprendido entre 30 y 140 mm;

- un primer laminador 6 o laminador de desbastado, que comprende preferiblemente de una a cuatro cajas de laminación, a fin de realizar un desbaste en caliente de la losa y obtener una pieza en bruto, es decir, la denominada barra de transferencia;

- un segundo laminador 11 o laminador de acabado, que comprende preferiblemente de tres a siete cajas de laminación, a fin de realizar un acabado en caliente de la barra de transferencia y obtener una tira;

- un tercer laminador 18, que comprende al menos dos cajas de laminación 17, para reducir aún más el grosor de la tira; dichas al menos dos cajas de laminación 17 son preferiblemente cuatro cajas altas o incluso más preferiblemente seis cajas altas;

- medios de acumulación 20 de la tira que comprenden al menos un primer carrete de alta capacidad 37, 37', dimensionado para devanar y desdevanar una bobina que pesa de 80 a 250 toneladas métricas y/o hasta 6 metros, preferiblemente de 3 a 6 metros, de diámetro, denominada megabobina;

- y una línea de corte y devanado 22 al menos provista de

- un laminador invertible;

- al menos un carrete 27 y al menos un carrete 26, respectivamente proporcionados aguas abajo y aguas arriba de la laminador, para devanar partes de tira hasta un límite de peso predeterminado o un límite de diámetro de bobina;

- medios de corte 29, 29', dispuestos respectivamente entre dichos medios de acumulación 20 y dicho al menos un carrete 27 y entre dichos medios de acumulación 20 y dicho al menos un carrete 26, adaptado para cortar la tira cuando sea que una parte de tira devanada sobre el al menos un carrete 27, 26 alcanza dicho límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina;

- un carrete de alta capacidad adicional 25, dimensionado para devanar y desdevanar una megabobina, dispuesto aguas abajo del al menos un carrete 27.

Se proporcionan sensores de peso y/o diámetro de la bobina que se devana en al menos en el carrete 27, 26 para enviar una señal de orden a los medios de corte 29, 29' cuando sea que una parte de tira devanada sobre el al menos un carrete 27, 26 alcanza dicho límite de peso de bobina o límite de diámetro de bobina predeterminados.

Ventajosamente, proporcionar el tercer laminador 18 y los medios de acumulación 20 particulares hace posible obtener productos, posiblemente de grosor y calidad diferentes, incluso muy delgados, al tiempo que se evita el riesgo de atasco derivado del proceso.

En una variante preferida, común a todas las realizaciones de la planta de la invención, los medios de acumulación 20 comprenden dos carretes de alta capacidad 37, 37' integrales con una plataforma rotatoria 38, p. ej. fijados a extremos opuestos de la plataforma rotatoria. Esta plataforma 38 puede rotar, p. ej. 180°, alrededor de un eje vertical después de un periodo de tiempo predeterminado durante el que se devana una megabobina en uno de los dos carretes 37, 37', de modo que alternativamente el carrete 37 se usa como carrete de devanado de tira continua procedente del tercer laminador 18 y el carrete 37' se usa como carrete de desdevanado de tira continua para alimentarla hacia dicho laminador invertible.

Ventajosamente se proporciona una bobinadora de correas metálicas 46, que devana alrededor del carrete 37 o 37 preparado para recibir la cabeza de la tira laminada en caliente para obtener una megabobina.

Aguas arriba de la plataforma rotatoria 38 se proporcionan medios de corte 13, configurados para cortar la tira una vez se ha devanado sobre uno de los dos carretes 37, 37' una bobina de peso de 80 a 250 toneladas métricas y/o diámetro hasta 6 metros, preferiblemente de 3 a 6 metros. Se proporcionan sensores de peso y/o diámetro adicionales de la bobina que es devanada en uno de los dos carretes 37, 37’ para enviar una señal de orden a los medios de corte 13 cuando sea que un carrete que pesa de 80 a 250 toneladas y/o de diámetro hasta 6 metros se devana en uno de los dos carretes 37, 37’. La rotación de 180° de la plataforma rotatoria 38 tiene lugar después de este corte. Estos medios de corte 13 preferiblemente consisten en cizallas de corte voladoras, por ejemplo dimensionadas para cortar sobre la marcha a velocidades de avance de la tira hasta aproximadamente 25 m/s. En cambio, los medios de corte 29, 29' preferiblemente consisten en cizallas estáticas.

La plataforma rotatoria 38, que define un sistema dual de devanado/desdevanado de la tira, puede ser impulsada por medio de, por ejemplo, un sistema de cremallera. Su rotación es controlada por una unidad de control, constituida por ejemplo por un motor eléctrico o hidráulico 45, una caja de engranajes y un piñón que engrana con la cremallera montada en la plataforma rotatoria 38.

Los controles de rotación 44, 43 y 41, 40 de los respectivos carretes 37, 37 son mutuamente independientes para controlar independientemente la rotación de devanado de la tira procedente del tercer laminador 18 y la rotación de desdevanado de la tira hacia dicho al menos un laminador invertible.

Durante la rotación de 180° de la plataforma rotatoria 38, los controles de rotación 44, 43 y 41,40 se desacoplan de los respectivos carretes 37, 37 por medio de una respectiva unión movible 39, 42, que se retrae.

La tira devanada y desdevanada en los carretes 37, 37' se mantiene alineada y centrada por medio de un movimiento axial de un respectivo mandril 34, 34 controlado por un correspondiente cilindro hidráulico 33, 33'.

Es más, de nuevo en común a todas las realizaciones de la invención, lo siguiente se proporciona en sucesión aguas abajo de la máquina de vaciado continuo 1:

- cizallas opcionales 2, por ejemplo cizallas oscilantes para cortar la losa en casos de emergencia;

- un horno de túnel opcional 3, para mantener, igualar o aumentar la temperatura de la losa;

- al menos una caja de laminación vertical opcional 4 (cantonadora), o al menos una prensa opcional, para reducir la anchura de la losa y acercarla a la de la tira que se desea obtener, a fin de reducir los desperdicios y mejorar el rendimiento;

- un primer dispositivo de descascarillado 5 opcional, inmediatamente aguas arriba del laminador de desbastado 6;

- cizallas 7 opcionales para cortar la barra de transferencia en casos de emergencia o para eliminar los extremos que puedan tener una forma irregular, por lo que se evita daño a los rodillos de trabajo del laminador de acabado 11 y se reduce la probabilidad de atasco con la consiguiente generación de desperdicios;

- un dispositivo de calentamiento rápido 8 opcional, p. ej. un dispositivo de calentamiento por inducción, cuya potencia puede ser modulada y activada apropiadamente para restaurar la temperatura que el producto pierde durante el desbastado y así entrar en el laminador de acabado restante en intervalo austenítico;

- un segundo dispositivo de descascarillado 10 opcional, inmediatamente aguas arriba del laminador de acabado 11;

- un dispositivo de enfriamiento laminar 12 opcional, p. ej. en forma de mesa de rodillos, ubicado aguas abajo de las al menos dos cajas de laminación 17 del tercer laminador 18 e inmediatamente aguas arriba de los medios de corte 13, dicha mesa de rodillos se proporciona con sistemas de enfriamiento laminar para la superficie superior e inferior de la tira que se está laminando;

- al menos dos sistemas de devanado 14 opcionales, dispuestos aguas abajo de los medios de corte 13, que comprenden, por ejemplo, rodillos de arrastre y deflectores, carrete de devanado, rodillos de devanado y sistema de descarga de bobina; dichos sistemas de devanado 14 se usan para devanar tiras laminadas a grosor convencional de 1 a 25 mm sin usar las dos cajas de laminación 17 para grosores ultradelgados.

Ventajosamente, entre el laminador de acabado 11 y el tercer laminador 18 se proporciona un dispositivo de calentamiento rápido 15, p. ej. un dispositivo de calentamiento por inducción, y/o un dispositivo de enfriamiento rápido 16, p. ej. un dispositivo para producir aerosoles o cortinas de líquido de enfriamiento en ambas superficies superior e inferior de la tira.

El dispositivo de calentamiento rápido 15 se adapta para ser activado si la laminación se mantiene en intervalo austenítico también en las al menos cajas de laminación 17, mientras el primer dispositivo de enfriamiento rápido 16 se adapta para ser activado si la laminación se cambia desde intervalo austenítico a intervalo ferrítico.

Inmediatamente aguas abajo del tercer laminador 18 y aguas arriba del dispositivo de enfriamiento laminar 12, se proporciona un dispositivo de enfriamiento rápido 19 adicional, con la finalidad de reducir la temperatura del producto recientemente laminado y lograr una sofisticación de la microestructura como resultado de la alta fuerza de impulsión.

En una realización preferida de la invención, mostrada en las Figuras 1 y 2, aguas abajo de los medios de acumulación 20, que comprenden la plataforma rotatoria 38 y los dos carretes 37, 37’, la línea de corte y devanado 22 proporciona la posibilidad de una laminación adicional de la tira ultradelgada.

Ciertamente, la línea de corte y devanado 22 comprende un laminador invertible de tipo laminación cálida, que tiene al menos dos cajas de laminación 28 dispuestas aguas arriba:

- del al menos un carrete 27, configurado para devanar al menos una parte de la tira después de al menos una etapa de laminación impar en el laminador invertible hasta un límite predeterminado de peso o diámetro de la bobina, preferiblemente hasta un peso específico de 10 a 20 kg/mm, p. ej. obteniendo bobinas de hasta 35 toneladas métricas, preferiblemente de 15 a 35 toneladas métricas, y con un diámetro máximo igual a 2,1 metros;

- de los medios de corte 29, dispuestos entre dichas dos cajas de laminación 28 y el al menos un carrete 27 y configurado para cortar la tira cuando sea que una parte de tira devanada sobre el al menos un carrete 27 alcanza dicho límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina.

- y de un carrete de alta capacidad 25, dispuesto aguas abajo del al menos un carrete 27, para devanar la tira después de al menos una etapa de laminación impar en el laminador invertible, dicho carrete 25 dimensionado para devanar una bobina de peso de 80 a 250 toneladas métricas y/o diámetro de hasta 6 metros, preferiblemente de 3 a 6 metros, es decir, una megabobina.

- Es más, aguas arriba de las al menos dos cajas de laminación 28 se proporciona:

- al menos un carrete 26 adicional, configurado para devanar una parte de la tira después de al menos una etapa de laminación par en el laminador invertible en sentido opuesto a la etapa impar, dicho al menos un carrete 26 adicional dimensionado para devanar partes de tira hasta un límite predeterminado de peso, preferiblemente hasta un peso específico de 10 a 20 kg/mm, p. ej. obteniendo carretes de hasta 35 toneladas, preferiblemente de 15 a 35 toneladas, y con un diámetro máximo igual a 2,1 metros;

- medios de corte 29', dispuestos entre el al menos un carrete 26 adicional y dicho al menos dos cajas de laminación 28, para cortar la tira cuando sea que una parte de tira devanada sobre el carrete 26 adicional alcanza dicho límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina.

En una primera variante, se proporciona únicamente un carrete 27 y únicamente un carrete 26. Los medios de corte 29 y los medios de corte 29’ consisten en una cizalla de corte estática. Alternativamente, se pueden proporcionar al menos dos carretes 27 y al menos dos carretes 26, preferiblemente únicamente dos carretes 27 y únicamente dos carretes 26.

Una segunda variante proporciona el uso de cizallas de corte voladoras, en lugar de las cizallas de corte estáticas, y el uso de carruseles de carretes como alternativa a los dos carretes 26, 27 distintos entre sí. Los carruseles tienen generalmente dos carretes cada uno, que están diametralmente opuestos entre sí y abisagrados sobre un tambor rotatorio, que devanan alternativamente la tira laminada: cuando uno de los dos carretes está devanando una bobina final, el otro carrete se libera de la bobina final previamente devanada.

Los carretes de alta capacidad 37, 37' y 25 se hacen preferiblemente de un tubo grueso o de varilla de metal capaz de soportar el peso de las bobinas de gran tamaño hasta 250 toneladas de peso o 6 metros de diámetro. Tales carretes 37, 37’, 25 también se dimensionan para aplicar, durante la laminación, una tracción de 350 a 500 kN, preferiblemente 400 kN, a fin de promover altas reducciones de grosor en el laminador invertible.

Las cajas de laminación invertibles 28 son preferiblemente de tipo caja de cuatro alturas o de seis alturas. En una variante, únicamente hay dos cajas de laminación 28; en otras variantes, puede haber más de dos, p. ej. tres cajas de laminación. Las cajas de laminación 28 se pueden configurar para aplicar una laminación asimétrica para obtener material con grano ultrafino (UFG, del inglés ultra-fine grain).

En una variante particular, hay al menos dos - preferiblemente dos - cajas de laminación 28, pero se puede proporcionar una caja de laminación adicional (no se muestra) aguas abajo de las cajas de laminación 28 y configurarse para estar abierta en la etapa de laminación impar y cerrado en la etapa de laminación par. De esta manera, se realizan en total dos etapas de laminación con cinco reducciones de grosor. Ventajosamente, la caja de laminación adicional se equipa con cilindros de trabajo que tienen una rugosidad superficial mayor que la rugosidad superficial de los cilindros de trabajo en las cajas de laminación 28. Esta variante hace posible obtener una superficie de rodadura con rugosidad controlada en la última etapa de laminación. Ventajosamente, entre los medios de acumulación 20 y el al menos un carrete 26 se proporciona un dispositivo de calentamiento rápido de entrada 24 y/o un dispositivo de enfriamiento rápido de salida 23, dispuesto en la entrada de laminador invertible, y entre el al menos un carrete 27 y el carrete 25 se proporciona un dispositivo de calentamiento rápido de salida 24’ y/o un dispositivo de enfriamiento rápido de salida 23’, dispuesto en la salida del laminador invertible.

Algunos métodos de funcionamiento ventajosos de esta realización de la planta de la invención se describen a continuación (Figuras 1-4).

En un primer método de funcionamiento ventajoso, se proporciona laminación en trenes de laminación 6, 11 y 18 siempre en intervalo austenítico.

El proceso realizado en este primer método comprende las siguientes etapas en sucesión:

- vaciar una losa delgada que tiene un grosor, p. ej. comprendido entre 30 y 140 mm, preferiblemente entre 80 y 140 mm, por medio de la máquina de vaciado continuo 1;

- opcionalmente mantener, igualar o aumentar la temperatura de la losa por medio del horno de calentamiento en túnel 3;

- opcionalmente reducir la anchura de la losa, y acercarla a la de la tira a obtener, por medio de la al menos una caja de laminación vertical 4, si se proporciona;

- opcionalmente realizar el descascarillado de la losa, antes de desbastar, por medio del primer dispositivo de descascarillado 5;

- realizar el desbastado en caliente de la losa mediante el laminador de desbastado 6, produciendo una barra de transferencia, preferiblemente de grosor de aproximadamente 5-50 mm;

- opcionalmente accionar, si se proporcionan, las cizallas 7 para cortar la barra de transferencia en casos de emergencia o para eliminar los extremos que puedan tener forma irregular;

- opcionalmente calentar la barra de transferencia por medio del dispositivo de calentamiento rápido 8, p. ej. dispositivo de calentamiento por inducción, para restaurar la temperatura que el producto ha perdido durante el desbastado y así entrar en el tren de acabado 11 restante en intervalo austenítico;

- opcionalmente descascarillar la losa de transferencia, antes del acabado, por medio del segundo dispositivo de descascarillado 10, si se proporciona;

- realizar el acabado en caliente de la losa de transferencia por medio del laminador de acabado 11, obtener una tira, preferiblemente de grosor de aproximadamente 1-25 mm;

- opcionalmente calentar la tira por medio del dispositivo de calentamiento rápido 15 para restaurar la temperatura que el producto ha perdido durante el acabado y así entrar al laminador 18 restante en intervalo austenítico;

- reducir aún más el grosor de la tira, preferiblemente a aproximadamente 0,5-5 mm, por medio del tercer tren de laminación 18;

- opcionalmente enfriar la tira por medio del dispositivo de enfriamiento rápido 19 adicional, para reducir la temperatura de la tira y obtener una sofisticación de la microestructura;

- opcionalmente enfriar la tira mediante el dispositivo de enfriamiento laminar 12.

En este primer método de funcionamiento, la tira, en la salida del laminador de acabado 11, a fin de mantener una temperatura adecuada para la sucesiva laminación todavía en intervalo austenítico, puede ser calentado por el dispositivo de calentamiento rápido 15, p. ej. un inductor. Este recurso impide el paso de fase entre el laminador de acabado 11 y las al menos dos cajas de laminación 17. Un ejemplo de la tendencia de temperatura se muestra en la Figura 5, en la que los números se refieren a los componentes mostrados en la Figura 1.

La tira se lamina en al menos dos cajas de laminación 17 para lograr grosores más delgados de 0,8 mm, p. ej. más delgados de 0,7 mm. Considerando la rápida velocidad de laminación y el grosor ultradelgado, es preferible que las cajas 17 sean de tipo caja de seis alturas para lograr un mejor control de planitud.

En la salida de las al menos dos - preferiblemente dos - cajas de laminación 17, la tira puede experimentar un enfriamiento acelerado en virtud del dispositivo de enfriamiento rápido 19 adicional. Lo último hace posible, en combinación con el dispositivo de enfriamiento laminar 12, poder obtener aceros AHSS (DP, TRIP, CP, MS) al aplicar ciclos de enfriamiento apropiados. Estos aceros tienen un grosor de laminación mínimo que depende del grado. Las dos cajas 17, junto con el calentamiento inductivo que los precede por medio del dispositivo de calentamiento rápido 15, hace posible reducir el grosor de laminación mínimo. Las dos cajas 17 también se diseñan de tal manera como para poder aplicar un proceso de laminación asimétrico a fin de obtener la denominada laminación de trasformación de ferrita inducida por deformación (DIFT), que hace posible obtener acero con grano ultrafino, y en consecuencia tiras de alta resistencia con composición química pobre.

Tras el enfriamiento laminar en el dispositivo de enfriamiento 12, la tira continua entra en los medios de acumulación 20 y es devanada, por ejemplo, en el carrete de alta capacidad 37 de la plataforma rotatoria 38 (Figura 3).

La Figura 4 muestra esquemáticamente la secuencia de trabajo a plena tasa de la plataforma rotatoria 38. En una primera etapa (Figura 4a), el carrete 37 empieza a devanar una megabobina de la tira, mientras el carrete 37' empieza a desdevanar otra megabobina, previamente devanada, hacia el laminador invertible.

En una segunda etapa (Figura 4b), mientras el carrete 37' completa el desdevanado de otra megabobina y permanece vacío, el carrete 37 completa el devanado de la megabobina de la tira, el devanado se interrumpe, la tira es cortada aguas arriba de la plataforma rotatoria 38 por los medios de corte 13, de modo que la cola de la tira cortada se devana y completa la formación de la megabobina. Así, la plataforma rotatoria 38 empieza a girar para llevar dicho carrete 37 a la posición de desdevanado de la tira hacia el laminador invertible.

Si, al completarse el devanado de la megabobina en el carrete 37, el carrete 37' todavía no está vacío, la cabeza de la tira obtenida al cortar con los medios de corte 13 se enruta sobre los sistemas de devanado 14, que han ajustado la planta para producir una tira de grosor tal como para poder ser devanada convenientemente en tales sistemas 14. Una vez que se ha completado el desdevanado de la megabobina del carrete 37', la plataforma rotatoria 38 empieza a girar para llevar el carrete 37 a la posición de desdevanado.

En una tercera etapa (Figura 4c), con el carrete 37 en la posición de desdevanado, la tira se desdevana del carrete 37 hacia el laminador invertible, mientras el carrete 37' comienza a devanar una nueva megabobina de la tira.

Durante el desdevanado de la tira de uno de los dos carretes 37, 37', la tira es conducida a través de la línea de corte y devanado 22.

Si en el laminador invertible se proporciona una única etapa de laminación (etapa impar), en la salida de las cajas de laminación 28, una parte de la tira laminada se devana en el carrete 27 hasta formar una primera bobina que tiene un peso específico, preferiblemente de 10 a 20 kg/mm, por lo que se obtienen bobinas hasta 35 toneladas métricas, preferiblemente de 15 a 35 toneladas métricas, y diámetro máximo igual a 2,1 metros. En este punto, el carrete de devanado 37 o 37’ se para, el laminador invertible se para, sensores dedicados envían una señal de orden a las cizallas de corte estáticas 29 que cortan la tira que está siendo devanada en el carrete 27 y la primera bobina se descarga de dicho carrete 27. La cabeza de la tira obtenida en la salida de las cajas de laminación 28 es conducida sobre el carrete vacío 27 o sobre un carrete 27 adicional y se retoma la etapa de laminación hasta obtener una segunda bobina laminada en el carrete 27 que tiene un peso específico de 10 a 20 kg/mm. El laminador invertible se para de nuevo, las cizallas de corte estáticas 29 cortan la tira que está siendo devanada en el carrete 27 y la segunda bobina laminada se descarga del carrete 27. Estas operaciones se repiten hasta la laminación de una última bobina laminada, p. ej. la quinta bobina. La laminación se para, las cajas de laminación 28 están abiertas, las cizallas de corte estáticas 29 opcionalmente cortan la tira de nuevo y dicha segunda bobina laminada que tiene un peso específico de 10 a 20 kg/mm se descarga del carrete 27. Generalmente, en el carrete o en los carretes 27 se obtienen de 5 a 8 bobinas de la tira.

Si se proporciona más de una etapa de laminación en el laminador inversor, durante la primera etapa de laminación (impar), las cajas de laminación 28 laminan continuamente, para obtener la denominado megabobina, es decir, la bobina de peso de 80 a 250 toneladas métricas y diámetro hasta 6 metros, preferiblemente de 3 a 6 metros, de nuevo en el carrete 25. Por ejemplo, durante esta primera etapa de laminación, la megabobina presente en el carrete de devanado 37 se desdevana completamente; al mismo tiempo, el otro carrete 37’ en la posición de devanado de la tira devana una nueva megabobina.

Después, se realiza una segunda (par) etapa de laminación de modo que la tira es desdevanada por el carrete 25, laminada en las cajas de laminación 28 y redevanada para hacer la denominada megabobina de nuevo en el carrete 37.

Continuando de esta manera, el laminador invertible puede realizar sucesivas etapas de laminación (impar/par) para obtener el grosor final del producto.

Al final de la penúltima etapa de laminación la cola de la megabobina es desdevanada enteramente del carrete 25 o del carrete 37 según si la etapa de laminación final es respectivamente par o impar, y se introduce en el carrete 26 si la etapa de laminación posterior es una etapa par o en el carrete 27 si la última etapa de laminación es una etapa de laminación impar.

Si la última etapa de laminación es una etapa impar, en la salida de las cajas de laminación 28 una parte de la tira laminada se devana en el carrete 27 hasta formar una primera bobina que tiene un peso específico, preferiblemente de 10 a 20 kg/mm, por lo que se obtienen bobinas de hasta 35 toneladas métricas, preferiblemente de 15 a 35 toneladas métricas. En este punto, como se ha descrito anteriormente, el carrete de devanado 37 se para, el laminador invertible se para, sensores dedicados envían una señal de orden a las cizallas de corte estáticas 29 que cortan la tira que está siendo devanada en el carrete 27 y el primer carrete se descarga de dicho carrete 27. La cabeza de la tira obtenida por el corte de las cizallas 29 se conduce sobre el carrete vacío 27 o sobre un carrete 27 adicional, y se retoma el desdevanado del carrete de desdevanado 37 y la etapa de laminación impar hasta que se obtiene una segunda bobina en el carrete 27 que tiene el susodicho peso específico. El proceso continúa con este método de trabajo hasta el desdevanado completo de la megabobina, de la que se obtienen de 5 a 8 bobinas, sobre el carrete o los carretes 27.

Si la última etapa de laminación es una etapa par, en la salida de las cajas de laminación 28 una parte de la tira laminada se devana en el carrete 26 hasta formar una primera bobina que tiene un peso específico, preferiblemente de 10 a 20 kg/mm, por lo que se obtienen bobinas hasta 35 toneladas métricas, preferiblemente de 15 a 35 toneladas métricas, y un diámetro máximo igual a 2,1 metros En este punto, el carrete de devanado 25 se para, el laminador invertible se para, sensores dedicados envían una señal de orden a las cizallas de corte estáticas 29' que cortan la tira que está siendo devanada en el carrete 26 y el primer carrete se descarga de dicho carrete 26. La cabeza de la tira obtenida en la salida de las cajas de laminación 28 se conduce al carrete vacío 26 o sobre un carrete 26 adicional y se retoma la etapa de laminación par para obtener una segunda bobina laminada en el carrete 26 que tiene un peso específico de 10 a 20 kg/mm. El laminador invertible se para de nuevo, las cizallas de corte estáticas 29' cortan la tira que está siendo devanada en el carrete 26 y la segunda bobina laminada se descarga del carrete 26. Estas operaciones se repiten hasta la laminación de una última bobina laminada, p. ej. la quinta bobina. La laminación se para, las cajas de laminación 28 están abiertas, las cizallas de corte estáticas 29 opcionalmente cortan la tira de nuevo y dicha última bobina laminada que tiene un peso específico de 10 a 20 kg/mm se descarga del carrete 26. Generalmente, en el carrete o en los carretes 26 se obtienen de 5 a 8 bobinas de la tira.

Según el ciclo metalúrgico elegido, durante las diversas tiradas de laminación, se activarán ya sea los dispositivos de calentamiento rápido 24, 24’ o los dispositivos de enfriamiento rápido 23, 23’.

Mientras, en el carrete de devanado de alta capacidad 37’, tan pronto como se completa el devanado de una megabobina, el devanado se para, la tira se corta aguas arriba de la plataforma rotatoria 38 por medio de los medios de corte 13, y dicha plataforma rotatoria 38 es girada 180° llevando el carrete 37’ a la posición de desdevanado hacia el laminador invertible y el carrete 37 a la posición de devanado de la tira procedente del tercer laminador 18.

En este punto, el proceso de laminación cálido y la formación de bobinas de partes de tira continuas continúa en manera similar a la descrita anteriormente, siendo movida la tira entre el carrete 37’ y el carrete 25.

En un segundo método de funcionamiento ventajoso, en cambio se proporciona laminación en el laminador 18 en intervalo ferrítico.

El proceso realizado en esto segundo método es el mismo que el realizado en el primer método, excepto por el hecho de que la tira es enfriada por el dispositivo de enfriamiento rápido 16, en lugar del calentamiento de la tira por el dispositivo de calentamiento rápido 15.

Esto hace posible pasar de laminación en intervalo austenítico, como ocurre en el laminador de desbastado 6 y en el laminador de acabado 11, a laminación en intervalo ferrítico en el tercer laminador 18. Es más, en caso de paso a laminación en intervalo ferrítico, no se proporciona el uso del dispositivo de enfriamiento rápido 19 adicional, aguas abajo del laminador 18.

En particular, en una primera variante, el dispositivo de calentamiento rápido 15 se retrae fuera de línea, mientras el dispositivo de enfriamiento rápido 16 se inserta en línea de modo que la tira antes de entrar en las cajas de laminación 17 del laminador 18 ya está en intervalo ferrítico a las temperaturas más adecuadas para lograr el ciclo deseado. Ciertamente, hay varios tipos de laminación ferrítica según si se desea obtener una microestructura recristalizada tras el devanado para uso directo (la temperatura de deformación y devanado debe ser por lo tanto suficientemente alta) o una microestructura en bruto que requiere un proceso de recocido aguas abajo para recristalizar. La diferencia entre los diferentes ciclos, al controlar la temperatura de deformación y de devanado consiste en una textura diferente de los granos ferríticos tras la recristalización, y por tanto una mejora más o menos forzada en las propiedades de ductilidad y moldeabilidad (en términos generales, las propiedades de ductilidad son promovidas por una baja temperatura de laminación).

Un ejemplo de la tendencia de temperatura se muestra en la Figura 6, en la que los números se refieren a los componentes mostrados en la Figura 1.

preferiblemente se proporcionan dispositivos de manejo para insertar alternativamente en línea o retraer fuera de línea el dispositivo de calentamiento rápido 15 y el primer dispositivo de enfriamiento rápido 16.

Ventajosamente, en todas las realizaciones de la planta de la invención, se pueden proporcionar dispositivos para ajustar automáticamente la holgura entre la rodillos de trabajo de las al menos dos cajas de laminación 17 del laminador 18 y de las al menos dos cajas de laminación 28 del laminador invertible.

Dichos dispositivos de ajuste comprenden, por ejemplo, un controlador de ajuste que coopera con calibres de grosor y velocidad de tira, cuyas mediciones son usadas por el controlador para modificar los parámetros de los accionadores principales de las cajas de laminación 17 y de las cajas de laminación 28, en particular para cambiar velocidad y par de los motores de rotación de los rodillos de trabajo y la posición de las cápsulas hidráulicas que controlan la holgura entre los rodillos de trabajo.

Estos dispositivos de ajuste hacen posible producir, en la salida de las cajas de laminación 17, tramos de la tira de grosor mutuamente diferente, preferiblemente pero no necesariamente, con tramos iniciales de la tira con grosor decreciente desde un primer tramo inicial a los sucesivos, hasta un tramo central, y con tramos finales de la tira, sucesivos a dicho tramo central, con grosor creciente con respecto al tramo central y aumentando desde un primer extremo tramo al último tramo final. Una secuencia de tramos de la tira de diferente grosor puede ser por ejemplo:

primer tramo de 1,0 mm de grosor que pesa 20 toneladas métricas,

segundo tramo de 0,8 mm de grosor que pesa 20 toneladas métricas,

tercer tramo de 0,6 mm de grosor que pesa 20 toneladas métricas,

cuarto tramo de 0,5 mm de grosor que pesa 100 toneladas métricas,

quinto tramo de 0,6 mm de grosor que pesa 10 toneladas métricas,

sexto tramo de 0,8 mm de grosor que pesa 10 toneladas métricas,

y entonces de regreso a un último tramo de tira que es de 1,0 mm de grueso.

Ventajosamente, el primer tramo se lamina a un grosor mayor de 0,8 mm, de modo que es más fácil de cortar con los medios de corte 13, preferiblemente cizallas voladoras, y de llevar sobre la marcha la cabeza de la tira obtenida en los medios de acumulación 20, p. ej. en el carrete 37.

En este punto, el grosor en la salida de las cajas de laminación 17 puede ser reducido gradualmente por devanado sin interrupciones de una megabobina de 3 a 6 metros de diámetro y peso de 80 a 250 toneladas métricas compuesta de longitudes de tira de diferentes grosores en los medios de acumulación 20. El último tramo de tira se lamina de nuevo al grosor que supera los 0,8 mm para cortar sobre la marcha la cabeza de la tira con las cizallas voladoras 13 y llevar dicha cabeza de la tira sobre la marcha en los sistemas de devanado convencionales 14.

En el ejemplo anterior, una megabobina de 180-toneladas métricas de la tira con tramos de diferente grosor se devana en los medios de acumulación. La cola es trabada por el rodillo de arrastre 50 y el deflector 51 colocados antes del carrete de devanado 37.

La megabobina se devana totalmente sobre el carrete 37, con el primer tramo y el último tramo de la tira más grueso de 0,8 mm y con tramos intermedios de la tira con un grosor menor o igual a 0,8 mm, se desplaza por rotación de la plataforma rotatoria 38 a la posición de desdevanado. Una vez se alcanza esta posición, habrá una megabobina preparada para ser desdevanada del carrete 37 y un carrete de devanado 37' en posición de devanado, preparado para comenzar una nueva secuencia de devanado.

En este punto, la megabobina empieza a ser desdevanada del carrete 37 e introducida en una línea de línea de corte y devanado 22, en la que los tramos de la tira de diferente grosor se dividen en bobinas de peso específico de 10 a 20 kg/mm, por lo que se obtienen bobinas de hasta 35 toneladas métricas, preferiblemente de 15 a 35 toneladas métricas de peso.

En una realización de la planta de la invención, la tira con tramos de diferente grosor se lamina, en una primera variante, aún más en las cajas de laminación invertibles 28 configuradas para mantener la diferencia de grosor en los diversos tramos de tira. Esto se obtiene al ajustar sobre la marcha la laminación establecida por medio de los susodichos dispositivos de ajuste automatizado para obtener el grosor deseado para cada tramo de tira. Los tramos de la tira laminada aún más a diferente grosor se identifican y separan por medio de las cizallas de corte estáticas 29 o 29’ y las correspondientes bobinas de tira se devanan en una estación apropiada de devanado y descarga que comprende respectivamente al menos un carrete 27 o al menos un carrete 26, según si la última etapa de laminación es una etapa impar o una etapa par, respectivamente. Se proporcionan calibres de grosor para detectar el salto de grosor de la tira y una orden automática para la parte de tira que incluye el salto de grosor en las cizallas de corte 29 o 29', de modo que una parte de tira de igual grosor se devana en el carrete 27 o 26, respectivamente, para formar un bobina.

En una variante adicional de la planta, los tramos de la tira que tienen diferente grosor que constituyen la megabobina se laminan en las cajas 28 del laminador invertible a un grosor programado específico, que en cambio es igual para todos los tramos de la tira. De esta manera, en cambio, el grosor de la tira de la megabobina se uniformiza de nuevo.

En ambas variantes, la velocidad de desdevanado/devanado de los medios de acumulación 20 y el ciclo de corte y devanado de las bobinas en los carretes 26 o 27 se dimensionarán de tal manera que la línea de corte y devanado 22 tiene una tasa de producción horaria que es igual o mayor que la tasa de producción horaria de la máquina de vaciado continuo que alimenta el proceso de laminación aguas abajo.

En una variante de proceso, las cajas de laminación invertibles 28 se usan para obtener un endurecimiento controlado de la tira. Una vez se alcanza el grosor deseado, las cajas 28 se abren y la tira cruza estas cajas 28, sin aplicar reducciones adicionales de grosor, siendo activados únicamente los dispositivos de calentamiento rápido 23, 23’ para llevar el material a una temperatura de recristalización. Sucesivamente, la tira cruza estas cajas 28, sin aplicar reducciones adicionales de grosor, siendo activados únicamente los dispositivos de enfriamiento rápido 24, 24’.

Una variante de la planta combinada de vaciado continuo y laminación en caliente de tiras de metal, en cambio, proporciona una operación de “bobina a bobina”, en la que la losa vaciada continua se corta en pedazos de losa, por las cizallas 2 o 7, a un tamaño de manera que, al final del proceso de laminación, por medio de reducciones en grosor únicamente en los laminadores 6 y 11, para cada pedazo de losa se obtiene una bobina de tira del tamaño deseado directamente devanada en los carretes de devanado 14. En esta variante, se proporciona un dispositivo de enfriamiento rápido 9, que puede ser activado, cuando no se necesita que el calentamiento permanezca en intervalo austenítico para entrar al laminador de acabado a temperatura menor que la temperatura sin recristalización.

En esta descripción, los dispositivos de enfriamiento rápido 9, 16, 19 son, por ejemplo, dispositivos para la producción de cortinas o aerosoles de líquido en ambas superficies superior e inferior de la tira, que pueden usar líquido presurizado por medio de toberas o únicamente por medio de orificios de transporte.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Una planta combinada de vaciado continuo y laminación sin fin para una tira de metal, que comprende

- una línea de vaciado continuo (1) para vaciar una losa;

- un primer laminador (6) para desbastar la losa y para obtener una barra de transferencia;

- un segundo laminador (11) para acabar la barra de transferencia y para obtener una tira;

- medios de acumulación (20) de la tira que comprenden al menos un primer carrete de alta capacidad (37, 37'), dimensionado para devanar y desdevanar una bobina que pesa de 80 a 250 toneladas métricas y/o hasta 6 metros de diámetro, denominada megabobina; caracterizado por que se proporciona:

- un tercer laminador (18), que comprende al menos dos primeras cajas de laminación (17), para reducir aún más el grosor de la tira; estando dispuestos dichos medios de acumulación (20) de la tira aguas abajo de dicho tercer laminador (18);

- medios de corte (13), dispuestos entre dicho tercer laminador (18) y dichos medios de acumulación (20), configurados para cortar la tira después de que la megabobina se ha devanado en el al menos un primer carrete (37, 37’);

- una línea de corte y devanado (22), aguas abajo de dichos medios de acumulación (20), para cortar la tira de la megabobina y devanar partes de dicha tira de la megabobina hasta un límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina, produciendo una pluralidad de bobinas;

en donde dicha línea de corte y devanado (22) se provee de un laminador invertible para realizar al menos una laminación de la tira antes de producir dicha pluralidad de bobinas.

2. Una planta según la reivindicación 1, en donde dicha línea de corte y devanado (22) comprende además

- un segundo carrete de alta capacidad (25), dispuesto aguas abajo de dicho laminador invertible, para devanar la tira después de al menos una etapa impar de laminación en el laminador invertible, estando dimensionado dicho segundo carrete (25) para devanar una megabobina;

- al menos un carrete intermedio distal (27), distal de los medios de acumulación (20) y dispuesto entre dicho laminador invertible y dicho segundo carrete (25), y dimensionado para devanar al menos una parte de la tira, después de al menos una etapa impar en el laminador invertible, hasta un límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina;

- medios de corte distales (29), distales de los medios de acumulación (20) y dispuestos entre dicho laminador invertible y dicho al menos un carrete intermedio distal (27), adaptados para cortar la tira cuando sea que una parte de tira devanada sobre el al menos un carrete intermedio distal (27) alcanza dicho límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina;

- al menos un carrete intermedio proximal (26), proximal a los medios de acumulación (20) y dispuesto entre dichos medios de acumulación (20) y dicho laminador invertible, para devanar al menos una parte de la tira después de al menos una etapa par de laminación en el laminador invertible en sentido opuesto a la etapa impar, estando dimensionado dicho al menos un carrete intermedio proximal (26) para devanar partes de tira hasta dicho límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina;

- medios de corte proximales (29’), proximales a los medios de acumulación (20) y dispuestos entre dicho al menos un carrete intermedio proximal (26) y dicho laminador invertible, y adaptados para cortar la tira laminada cuando sea que una parte de tira devanada sobre el al menos un carrete intermedio proximal (26) alcanza dicho límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina.

3. Una planta según la reivindicación 1 o 2, en donde el laminador invertible tiene al menos dos segundas cajas de laminación (28).

4. Una planta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde entre el segundo laminador (11) y el tercer laminador (18) se proporciona un primer dispositivo de calentamiento rápido (15) y/o un primer dispositivo de enfriamiento rápido (16); estando adaptado dicho primer dispositivo de calentamiento rápido (15) para ser activado si la laminación se mantiene en intervalo austenítico y estando adaptado dicho primer dispositivo de enfriamiento rápido (16) para ser activado si la laminación se cambia desde intervalo austenítico a intervalo ferrítico;

preferiblemente, en donde se proporcionan dispositivos de manejo para insertar en línea o retraer fuera de línea alternativamente el primer dispositivo de calentamiento rápido (15) y el primer dispositivo de enfriamiento rápido (16); preferiblemente, en donde un segundo dispositivo de calentamiento rápido (8) se proporciona entre el primer laminador (6) y el segundo laminador (11);

preferiblemente, en donde un segundo dispositivo de enfriamiento rápido (19) se proporciona inmediatamente aguas abajo del tercer laminador (18), preferiblemente dispuesto entre dicho tercer laminador (18) y un dispositivo de enfriamiento laminar (12).

5. Una planta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dichos medios de acumulación (20) comprenden dos primeros carretes de alta capacidad (37, 37’) integrales con una plataforma rotatoria (38), adaptados para rotar alrededor de un eje vertical, de modo que, alternativamente, un carrete (37) de dichos dos primeros carretes se usa como carrete de devanado de la tira procedente del tercer laminador (18) y el otro carrete (37’) de dichos dos primeros carretes se usa como carrete de desdevanado de la tira para alimentar dicha tira hacia dicho laminador invertible, preferiblemente dichos medios de acumulación comprenden al menos una bobinadora de correas metálica (46) para recibir mejor un cabezal de una tira para que sea devanado sobre uno de dichos dos primeros carretes (37, 37’).

6. Una planta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde entre el tercer laminador (18) y los medios de corte (13) se proporciona un dispositivo de enfriamiento laminar (12).

7. Una planta según una cualquiera de las reivindicaciones de 2 a 6, en donde entre los medios de acumulación (20) y el al menos un carrete intermedio proximal (26) se proporciona un dispositivo de calentamiento rápido de entrada (24) y/o un dispositivo de enfriamiento rápido de entrada (23), y dispuestos en la entrada del laminador invertible, y en donde entre el al menos un carrete intermedio distal (27) y el segundo carrete de alta capacidad (25) se proporciona un dispositivo de calentamiento rápido de salida (23’) y/o un dispositivo de enfriamiento rápido de salida (24’), y dispuestos en la salida del laminador invertible.

8. Una planta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se proporcionan dispositivos de ajuste automatizado para ajustar la holgura entre rodillos de trabajo de las primeras cajas de laminación del tercer laminador (18) y la holgura entre rodillos de trabajo de las segundas cajas de laminación del laminador invertible, para producir tramos de la tira de grosor mutuamente diferente, preferiblemente con una pluralidad de primeros tramos de la tira con grosor decreciente desde un primer tramo al primer tramo sucesivo, y con una pluralidad de segundos tramos de tira, sucesivos a dichos primeros tramos, con grosor creciente desde un segundo tramo al sucesivo segundo tramo.

9. Una planta según la reivindicación 8, en donde dichos dispositivos de ajuste automatizado comprenden al menos un calibre de grosor de tira, adaptado para detectar saltos del grosor de tira, y un sistema de control automático, que coopera con dicho al menos un calibre de grosor de tira y configurado para detener una parte de la tira, que incluye un salto de grosor, en los medios de corte distales (29) o en los medios de corte proximales (29’).

10. Una planta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se proporcionan al menos dos sistemas de devanado (14) dispuestos entre los medios de corte (13) y los medios de acumulación (20).

11. Un proceso de vaciado continuo y laminación sin fin de tiras de metal, por medio de una planta según la reivindicación 1, que comprende las siguientes etapas:

a) vaciar una losa por medio de la línea de vaciado continuo (1);

b) desbastar la losa para obtener una barra de transferencia por medio del primer laminador (6);

c) acabar la barra de transferencia para obtener una tira por medio del segundo laminador (11):

d) reducir aún más el grosor de la tira por medio de las al menos dos primeras cajas de laminación (17) del tercer laminador (18);

e) devanar la tira, por medio del al menos un primer carrete de alta capacidad (37, 37’) de los medios de acumulación (20), para formar una bobina que pesa de 80 a 250 toneladas métricas y/o hasta 6 metros de diámetro, denominada megabobina;

f) cortar la tira por medio de los medios de corte (13), una vez la megabobina se ha devanado en el al menos un primer carrete (37, 37’);

g) desdevanar la tira del al menos un primer carrete (37, 37’) y realizar al menos una primera etapa de laminación de la tira en el laminador invertible;

h) cortar la tira y devanar partes de dicha tira hasta un límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina, produciendo una pluralidad de bobinas.

12. Un proceso según la reivindicación 11, en donde si en el laminador invertible se proporcionan al menos dos etapas impares y al menos una etapa par de laminación, las siguientes se proporcionan en las etapas g) y h): i) desdevanar la tira del al menos un primer carrete de alta capacidad (37, 37’) y realizar una etapa de laminación impar en el laminador invertible hasta devanar la tira en un segundo carrete de alta capacidad (25) donde la megabobina se hace de nuevo;

ii) desdevanar la tira del segundo carrete de alta capacidad (25) y realizar una etapa de laminación par en el laminador invertible, en sentido opuesto a la etapa impar, hasta devanar la tira en el al menos un primer carrete de alta capacidad (37, 37’), que el que la megabobina se hace de nuevo;

iii) repetir la etapa i) y posiblemente la etapa ii) para alcanzar al menos un grosor dado de la tira o de tramos de tira;

en donde si la última etapa de laminación es una etapa impar

- en la salida del laminador invertible, devanar una parte de la tira en al menos un carrete intermedio distal (27), distal de los medios de acumulación (20), hasta dicho límite de peso predeterminado o dicho límite de diámetro de bobina predeterminado, definiendo una primera bobina;

- cortar la tira tras formar dicha primera bobina, por medio de medios de corte distales (29), distales de los medios de acumulación (20);

- devanar en dicho al menos un carrete intermedio distal (27) partes adicionales de la tira hasta dicho peso límite predeterminado o límite de diámetro de bobina, definiendo bobinas adicionales, al cortar la tira por medio de dichos medios de corte distales (29), tras la formación de cada una de dichas bobinas adicionales;

- y en donde si la última etapa de laminación es una etapa par

- en la salida del laminador invertible, devanar una parte de la tira en al menos un carrete intermedio proximal (26), proximal a los medios de acumulación (20), hasta dicho límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina, definiendo una primera bobina;

- cortar la tira tras formar dicha primera bobina, por medio de medios de corte proximales (29), proximales a los medios de acumulación (20);

- devanar en dicho al menos un carrete intermedio proximal (26) partes adicionales de la tira hasta dicho límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina, definiendo bobinas adicionales, al cortar la tira por medio de los medios de corte proximales (29) tras formar cada una de dichas bobinas adicionales.

13. Un proceso según la reivindicación 11, en donde si en el laminador invertible se proporciona únicamente una etapa de laminación, lo siguiente se proporciona en las etapas g) y h):

- desdevanar la tira del al menos un primer carrete de alta capacidad (37, 37’) y realizar dicha etapa de laminación en el laminador invertible;

- devanar en al menos un carrete intermedio distal (27), distal de los medios de acumulación (20), una parte de la tira hasta dicho límite de peso predeterminado o dicho límite de diámetro de bobina, definiendo una primera bobina;

- cortar la tira tras formar dicha primera bobina, por medio de medios de corte distales (29), distales de los medios de acumulación (20);

- devanar en dicho al menos un carrete intermedio distal (27) partes adicionales de la tira hasta dicho límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina, definiendo bobinas adicionales, al cortar la tira por medio de los medios de corte distales (29) tras formar cada una de dichas bobinas adicionales.

14. Un proceso según la reivindicación 11, en donde si en el laminador invertible únicamente se proporcionan dos etapas de laminación, lo siguiente se proporciona en las etapas g) y h):

- desdevanar la tira del al menos un primer carrete de alta capacidad (37, 37’) y realizar una etapa de laminación impar en el laminador invertible hasta devanar la tira en un segundo carrete de alta capacidad (25) en el que la megabobina se hace de nuevo;

- desdevanar la tira del segundo carrete de alta capacidad (25) y realizar una etapa par de laminación en el laminador invertible, en sentido opuesto a la etapa impar;

- devanar en al menos un carrete intermedio proximal (26), proximal a los medios de acumulación (20), una parte de la tira hasta dicho límite de peso predeterminado o dicho límite de diámetro de bobina, definiendo una primera bobina;

- cortar la tira tras formar dicha primera bobina, por medio de medios de corte proximales (29), proximales a los medios de acumulación (20);

- devanar en dicho al menos un carrete intermedio proximal (26) partes adicionales de la tira hasta dicho límite de peso predeterminado o límite de diámetro de bobina, definiendo bobinas adicionales, al cortar la tira por medio de los medios de corte proximales (29) tras formar cada una de dichas bobinas adicionales.

15. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones de 11 a 14, en donde

entre la etapa c) y la etapa d), bien se proporciona un calentamiento rápido por medio de un primer dispositivo de calentamiento rápido (15) para mantener la laminación en intervalo austenítico o bien se proporciona un enfriamiento rápido por medio de un primer dispositivo de enfriamiento rápido (16) para pasar desde una laminación en intervalo austenítico a una laminación en intervalo ferrítico;

preferiblemente en donde, entre la etapa b) y la etapa c), se proporciona un calentamiento rápido por medio de un segundo dispositivo de calentamiento rápido (8);

preferiblemente, en donde, tras la etapa d), se proporciona un enfriamiento laminar por medio de un dispositivo de enfriamiento laminar (12) y, si la laminación se mantiene en el intervalo austenítico, entre la etapa d) y dicho enfriamiento laminar, se puede proporcionar un enfriamiento rápido por medio de un segundo dispositivo de enfriamiento rápido (19).

16. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones de 11 a 15, en donde, entre la etapa g) y la etapa ^{h), segundas cajas de laminación (} 28 ^{) del laminador invertible están abiertas y la tira reversiblemente cruza dichas} segundas cajas de laminación, sin aplicar reducciones adicionales de grosor, siendo calentados primero por un dispositivo de calentamiento rápido de entrada (24) y un dispositivo de calentamiento rápido de salida (24’), dispuestos respectivamente en la entrada y en la salida del laminador invertible, y entonces enfriados por un dispositivo de enfriamiento rápido de entrada (23) y por un dispositivo de enfriamiento rápido de salida (23’), dispuestos en la entrada y en la salida del laminador invertible, respectivamente.

17. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones de 11 a 16, en donde si dos primeros carretes (37, 37’) se proporcionan integrales con una plataforma rotatoria (38) adaptada para rotar alrededor de un eje vertical, después de devanar una primera megabobina en un carrete (37’) de dichos dos primeros carretes (37, 37’), la plataforma rotatoria (38) rota por lo que el otro carrete (37) de dichos dos primeros carretes (37, 37’) se usa como carrete de devanado de la tira para hacer una segunda megabobina, mientras el carrete (37’) de dichos dos primeros carretes se usa como carrete de desdevanado de la primera megabobina para alimentar el laminador invertible, etc.

18. Un proceso según la reivindicación 17, en donde una primera tasa horaria de la línea de corte y devanado (22) es igual o mayor a una segunda tasa horaria de la máquina de vaciado continuo (1) que alimenta la laminación aguas abajo en el primer laminador (6), el segundo laminador (11) y el tercer laminador (18).

19. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones de 11 a 18, en donde dicho límite de peso predeterminado es de hasta 35 toneladas métricas, preferiblemente variable de 8 a 35 toneladas métricas, incluso más preferiblemente de 15 a 35 toneladas métricas, y dicho límite de diámetro de bobina predeterminado es una bobina de diámetro máximo igual a 2,1 metros.

20. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones de 11 a 19, en donde, en la etapa d), se proporciona hacer tramos de la tira que tienen un grosor mutuamente diferente,

preferiblemente en donde

- en la etapa d), el proceso empieza al laminar una tira con grosor mayor o igual a 1 mm, que se devana inicialmente en sistemas de devanado (14), dispuestos entre los medios de corte (13) y los medios de acumulación (20);

- posteriormente, la tira se corta por medio de los medios de corte (13) y la cola de la tira cortada se devana en un sistema de devanado (14), mientras la cabeza de la tira obtenida al cortar se enruta hacia al menos un primer carrete (37, 37’);

- el tercer laminador (18) empieza gradualmente a laminar la tira una vez que el al menos un primer carrete (37, 37’) ha tensado la tira, produciendo tramos de la tira de grosor mutuamente diferente que se devanan sin interrupciones en el al menos un primer carrete (37, 37’).