BRPI0708328A2

BRPI0708328A2 - tira fundida fina, tira de aço fundida fina e métodos para produzir as mesmas

Info

Publication number: BRPI0708328A2
Application number: BRPI0708328-9A
Authority: BR
Inventors: Jay Jon Ondrovic; Walter Blejde
Original assignee: Nucor Corp
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2011-05-24
Also published as: PL1989009T3; KR20080096830A; MA30275B1; US20070199627A1; MX2008010670A; EP1989009A4; KR20140077218A; JP5764282B2; JP2009528168A; KR101446993B1; MY157942A; CN101432083A; AU2007219065A1; CN101432083B; RU2451566C2; AU2007219065B2; EP1989009A1; NZ571431A; RU2008138583A; BRPI0708328B1

Abstract

TIRA FUNDIDA FINA, TIRA DE AçO FUNDIDA FINA E METODOS PARA PRODUZIR AS MESMAS Uma tira fundida fina é formada dotada de pelo menos uma microestrutura selecionada a partir do grupo que consiste de ferrita poligonal, ferrita acicu- lar, Widmannstatten, bainita e martensita, uma aspereza de superfície menor do que 1,5 micrómetros Ra e uma espessura de carepa menor do que cerca de 10 mícrómetros pela aplicação de uma mistura de água e óleo nos cilindros de trabalho do laminador a quente, fazer passar a tira fundida fina sob uma temperatura menor do que 1100<198> C através do laminador a quente enquanto a mistura de óleo e água é aplicada aos cilindros de trabalho, e envolver a tira fundida fina proveniente dos cilin-dros de fundição através do laminador a quente em uma atmosfera de menos que 5% de oxigênio para formar a tira fundida fina.

Description

TIRA FUNDIDA FINA, TIRA DE AÇO FUNDIDA FINA E MÉTODOSPARA PRODUZIR AS MESMAS

Antecedentes e Sumário da Invenção

Refere-se a presente invenção a tira fun-dida fabricada por meio um fundidor de cilindros gê-meos e a um método e aparelho para produzir esta tirafundida.

Em um fundidor de cilindros gêmeos, metalfundido é introduzido entre um par de cilindros de fun-dição horizontais que giram em contra-rotação, os quaissão refrigerados de maneira tal que cascas de metal so-lidificam-se nas superfícies de cilindro em movimento esão reunidas entre si na beliscadura formada entre e-les, de maneira a produzirem um produto de tira solidi-ficada a qual é distribuída descendentemente a partirda beliscadura formada entre os cilindros de fundição.

O termo "beliscadura" é utilizado nestecontexto para fazer referência à região geral na qualos cilindros se encontram mais próximos um do outro. 0metal fundido poderá ser vazado a partir de uma panelade fundição através de um sistema de distribuição demetal compreendido de uma panela intermediária e um bo-cal de núcleo para formar uma poça de fundição de metalfundido suportada nas superfícies de fundição dos ci-lindros, acima da beliscadura e que se estende ao longodo comprimento da beliscadura. Esta poça de fundiçãofica usualmente confinada entre placas ou represas la-terais refratárias, mantidas em contacto deslizante comas superfícies extremas dos cilindros, de uma maneiratal a represarem as duas extremidades da poça de fundi-ção contra extravasamento.

Quando se funde tira de aço em um fundidorde cilindros gêmeos, a tira deixa a beliscadura sobtemperaturas muito altas da ordem de 1400°C ou maisaltas. Se for exposta à atmosfera normal, ela sofre-rá muito rapidamente de formação de carepa devido àoxidação sob tais temperaturas elevadas. Portanto, éproporcionando um envoltório vedado por baixo dos ci-lindros de fundição para receber a tira quente e atra-vés do qual a tira passa no caminho a partir do fundidorde tira, com o envoltório contendo uma atmosfera que i-nibe a oxidação da tira. A atmosfera de inibição deoxidação pode ser criada pela injeção de um gás nãooxidante, por exemplo, um gás inerte tal como argônioou nitrogênio, ou gases de descarga de combustão que po-dem ser gases redutores. Alternativamente, o envoltó-rio pode ser vedado contra o ingresso de atmosfera quecontém oxigênio durante a operação de um fundidor detira. 0 teor de oxigênio da atmosfera dentro do en-voltório é então reduzido durante uma fase inicial defundição ao permitir que a oxidação da tira extraiaoxigênio a partir do envoltório vedado, tal como seencontra exposto nas patentes U.S. 5.762.126 e5.960,855.

É conhecido laminar a quente tira fundidaproduzida por fundidor de cilindros gêmeos em um Iami-nador a quente depois que a tira emerge do fundidor pa-ra formar a tira fina. É compreendido de um modo geralque é necessária uma combinação de um trem de laminaçãoe um fundidor de cilindros gêmeos para proporcionar umperfil seccional desejado para a tira.

Não obstante, constatou-se que a tira quefoi fundida a uma velocidade de fundição padrão de80m/min e então laminada a quente em um laminador aquente com uma redução de 16% da tira pelo laminadora quente pode ter uma aspereza de superfície relati-vamente alta de 6 a 8 micrômetros Ra com microcraque-amento de superfície. A Figura 1 é uma micrografiaque mostra aspereza de superfície típica dessa tirafundida e laminada a quente que emerge de um lamina-dor a quente em linha com um fundidor de cilindrosgêmeos. Com a direção de laminação da esquerda paraa direita, a micrografia mostra esmerilhamento acen-tuado pronunciado na superfície da tira (20 a 30 ymde profundidade). A razão ou razões para esta aspe-reza de superfície pode ser cisalhamento na superfí-cie da tira causada por soldagem da tira à superfíciede cilindro de trabalho, impressão da textura da su-perfície de cilindro de trabalho da tira, e/ou outrosfatores. Além disso, constatou-se que o micro-craqueamento na superfície da tira fundida constitui-se em um problema. Foi possível reduzir o microcra-queamento pela redução da velocidade de fundição e dataxa de aquecimento da tira, mas não foi econômicoreproduzir estas condições durante a produção.

A microestrutura dos produtos de laminaçãoa quente é essencialmente ferrita 100% equiaxial. Nãoobstante, na produção de uma tira fundida com um fundi-dor de cilindros gêmeos, a experiência anterior foi ade que a microestrutura foi de granulação grossa deferrita poligonal, ferrita acicular, e Widmmanstatten.Era tipico que a microestrutura fosse de 30-60% de fér-rita poligonal, 70-40% de Widmmanstatten e de ferritaacicular. Com esta microestrutura, a aspereza de su-perfície era de 4-7 micrômetros Ra.

Proporciona-se tira fundida fina que tempelo menos uma microestrutura selecionada a partir dogrupo que consiste de ferrita poligonal, ferrita acicu-lar, Widmmanstatten, bainita e martensita, uma asperezade superfície de menos que 1,5 micrômetros Ra e umaespessura de carepa menor do que cerca de 10 micrôme-tros produzida pelas etapas que compreendem:

a) montar um fundidor de cilindros gêmeos dota-do de cilindros de fundidor posicionados late-ralmente que formam uma beliscadura entre elese um laminador a quente que é dotado de cilin-dros de trabalho e cilindros de encosto situa-dos adjacentes ao fundidor de cilindros gêmeos,

b) formar uma tira fundida fina a partir da be-liscadura entre os cilindros de fundição dofundidor de cilindros gêmeos,c) aplicar uma mistura de água e óleo aos ci-lindros de trabalho do laminador a quente,

d) fazer passar a tira fundida fina sob umatemperatura menor do que 1100° C através do Ia-minador a quente enquanto a mistura de óleo eágua é aplicada aos cilindros de trabalho, aoscilindros de trabalho, e

e) envolver a tira fundida fina proveniente doscilindros de fundição através do laminador aquente em uma atmosfera de menos que 5% de oxi-gênio para formar uma tira fundida que tem pelomenos uma microestrutura selecionada a partirdo grupo que consiste de ferrita poligonal,ferrita acicular, Widmannstatten, bainita emartensita, uma asperezea de superfície menordo que 1,5 micrômetros Ra, e uma espessura decarepa de menos que cerca de 10 micrômetros.

Proporciona-se também uma tira de aço fun-dido com uma aspereza de superfície reduzida abaixo de1,5 micrômetros Ra produzida pelas etapas que compreendem:

a) montar um fundidor de tira dotado de umpar de cilindros de fundição que definem umabeliscadura entre eles;

b) montar a sistema de distribuição de metalcapaz de formar uma poça de fundição entre oscilindros de fundição acima da beliscaduracom represamentos laterais adjacentes às ex-tremidades da beliscadura para confinar adita poça de fundição;

c) montar adjacente ao fundidor de tira umlaminador a quente dotado de cilindros detrabalho com superfícies de trabalho que for-mam um afastamento entre eles através do qualé laminada tira quente;

d) montar bocais de pulverização adjacentesaos cilindros de trabalho capazes de propor-cionarem uma mistura de água e óleo para oscilindros de trabalho;

e) introduzir aço fundido entre o par de ci-lindros de fundição para formar a poça defundição suportada nas superfícies de fundi-ção dos cilindros de fundição confinada pelosditos primeiros represamentos laterais;

f) fazer girar em contra-rotação os cilindrosde fundição para formarem cascas de metal so-lidificadas nas superfícies dos cilindros defundição e fundir tira de aço através da be-liscadura entre os cilindros de fundição apartir das ditas cascas solidificadas;g) pulverizar a mistura de óleo e água quandoa tira ingressa no laminador a quente; e

h) laminar a tira fundida entre os cilindrosde trabalho do laminador a quente para produ-zir uma tira fundida que é dotada de uma as-pereza de superfície menor do que 1 micrôme-tro Ra.

Proporciona-se igualmente uma tira de açofundido fina with uma aspereza de superfície reduzidaabaixo de 1,5 micrômetros Ra produzida pelas etapas quecompreendem:

a) montar um fundidor de tira que é dotado deum par de cilindros de fundição que definemuma beliscadura entre eles;

b) montar um sistema de distribuição de metalcapaz de formar uma poça de fundição entre oscilindros de fundição acima da beliscaduracom represamentos laterais adjacentes às ex-tremidades da beliscadura, para confinar adita poça de fundição;

c) montar adjacente ao fundidor de tira umlaminador a quente dotado de cilindros de a-poio e cilindros de trabalho com superfíciesde trabalho que formam um afastamento entreos cilindros de trabalho através do qual élaminada tira quente;

d) montar bocais de pulverização posiciona-dos a montante dos cilindros de trabalho ca-pazes de pulverizarem uma mistura de água eóleo nos cilindros de encosto;

f) promover a contra-rotação dos cilindros defundição para formar cascas de metal solidi-ficadas nas superfícies dos cilindros de fun-dição e fundir tira de aço através da belis-cadura entre os cilindros de fundição a par-tir das cascas solidificadas;

g) pulverizar a mistura de óleo e água quandoa tira fundida entra no laminador a quente; e

h) laminar a tira fundida entre os cilindrosde trabalho do laminador a quente para produ-zir uma tira fundida que é dotada de uma as-pereza de superfície menor do que 1,5 micrô-metros Ra.

A tira fundida fina pode ter uma asperezade superfície menor do que 1,0 micrômetros Ra ou menordo que 0,7 micrômetros Ra ou menor do que 0,5 micrôme-tros Ra ou menor do que 0,4 micrômetros Ra.

A tira fundida fina pode ter uma espessurade carepa menor do que 7 micrômetros ou menor do que 4micrômetros.

A tira fundida pode ser levada a passaratravés do laminador a quente sob uma temperatura menordo que 1050°C enquanto a mistura de óleo e água é apli-cada aos cilindros de trabalho.

A mistura de óleo e água pode ser aplicadapor meio de pulverização aos cilindros de trabalho.

A mistura de óleo e água pode ser aplicadaaos cilindros de encosto.

A mistura de óleo e água pode ser menor doque 5% de óleo para formar a tira fundida fina com umabaixa aspereza de superfície menor do que 1,5 micrôme-tros Ra.

Proporciona-se um método para produzir ti-ra fundida fina que tem pelo menos uma microestruturaselecionada a partir do grupo que consiste de ferritapoligonal, ferrita acicular, Widmannstatten, bainite emartensita, uma aspereza de superfície menor do que 1,5micrômetros Ra e uma espessura de carepa menor do quecerca de 10 micrômetros, sendo que o método compreendeas etapas de:

a) montar um fundidor de cilindros gêmeos queé dotado de cilindros de fundidor posiciona-

dos lateralmente que formam uma beliscaduraentre eles e um laminador a quente dotado decilindros de trabalho e cilindros de encostoadjacentes ao fundidor de cilindros gêmeos,

b) formar uma tira fundida fina a partir dabeliscadura entre os cilindros de fundição dofundidor de cilindros gêmeos,

c) aplicar uma mistura de água e óleo aos ci-lindros de trabalho do laminador a quente,

d) fazer passar a tira fundida fina sob umatemperatura menor do que IlOO0C através dolaminador a quente enquanto a mistura de óleoe água é aplicada aos cilindros de trabalho,e

e) envolver a tira fundida fina proveniente

dos cilindros de fundição através do lamina-dor a quente em uma atmosfera de menos que 5%de oxigênio para formar uma tira fundida finaque é dotada de: pelo menos uma microestrutu-ra selecionada a partir do grupo que consistede ferrita poligonal, ferrita acicular, Wid-mannstatten, bainita e martensita, uma aspe-reza de superfície menor do que 1,5 micrôme-tros Ra, e uma espessura de carepa menor doque 10 micrômetros.

Proporciona-se igualmente um método paraproduzir uma tira de aço fundido fina com aspereza desuperfície reduzida abaixo de 1,5 micrômetros Ra, sendoque o método compreende as etapas de:

a) montar um fundidor de tira que é dotado deum par de cilindros de fundição que tem umabeliscadura formada entre eles;

b) montar um sistema de distribuição de metalcapaz de formar uma poça de fundição entre oscilindros de fundição acima da beliscadura,com represamentos laterais adjacentes às ex-tremidades da beliscadura para confinar adita poça de fundição;

d) montar bocais de pulverização adjacentesaos cilindros de trabalho capazes de propor-cionarem uma mistura de água e óleo para oscilindros de trabalho;e) introduzir aço fundido entre o par de ci-lindros de fundição para formar a poça defundição suportada nas superfícies de fundi-ção dos cilindros de fundição confinada pelosditos primeiros represamentos laterais;

f) promover a contra-rotação dos cilindros defundição para formar cascas de metal solidi-ficadas nas superfícies dos cilindros de fun-dição e fundir tira de aço através da belis-cadura entre os cilindros de fundição a par-tir das ditas cascas solidificadas;

g) pulverizar a mistura de óleo e água quandoa tira ingressa no laminador a quente; e

h) laminar a tira fundida entre os cilindrosde trabalho do laminador a quente para produ-zir uma tira fundida que é dotada de uma as-pereza de superfície menor do que 1 micrôme-tros Ra.

a) montar um fundidor de tira que é dotado deum par de cilindros de fundição que tem umabeliscadura entre eles;b) montar um sistema de distribuição de metalcapaz de formar uma poça de fundição entre oscilindros de fundição acima da beliscadura,com represamentos laterais adjacentes às ex-tremidades da beliscadura para confinar adita poça de fundição;

c) montar adjacente ao fundidor de tira umlaminador a quente que tem cilindros de en-costo e cilindros de trabalho com superfíciesde trabalho que formam um afastamento entreos cilindros de trabalho através do qual élaminada a tira quente;

d) montar bocais de pulverização posiciona-dos a montante dos cilindros de trabalho ca-pazes de pulverizarem uma mistura de água eóleo para os cilindros de encosto;

O método pode compreender aplicar uma mis-tura de óleo e água por pulverização dos cilindros detrabalho, por exemplo, com bocais de pulverização.

A taxa de pulverização por meio dos bo-cais pode estar entre 45,46 e 136,38 litros (10 e 30galões) per minuto.

A mistura de óleo e água pode ser aplicadaaos cilindros de trabalho pela aplicação de uma misturade óleo e água aos cilindros de encosto.

0 método pode compreender produzir-se atira fundida sob uma velocidade acima de 80 metros porminuto.

A temperatura de laminação pode estar a-baixo de 110°C ou abaixo de 1050°C ou abaixo de900 °C.

Breve Descrição dos Desenhos

A operação de uma instalação de fundiçãode cilindros gêmeos ilustrativa de acordo com a presen-te invenção encontra-se descrita com referência aos de-senhos anexos, nos quais:

A Figura 1 is a micrografia que mostra aaspereza de superfície típica de uma tira fundida depoisde laminação a quente;

A Figura 2 é um esquema que ilustra umainstalação de fundição de tira fina que tem um lamina-dor a quente para controlar a forma da tira fundida;

A Figura 3 é uma vista em corte lateralampliado do fundidor da instalação de fundição de tirafina da Figura 2;

A Figura 4 é um diagrama esquemático quemostra um sistema para a aplicação de uma mistura deóleo e água aos cilindros de um laminador a quente; e

A Figura 5 é um diagrama que mostra a As-pereza de Superfície Média para tira de aço fundido Fi-na, Seqüência 2613, produzida mediante utilização dapresente invenção.

Descrição das Concretizações Preferidas

A instalação de fundição e laminação i-lustrada compreende um fundidor de cilindros gêmeosassinalado de um modo geral por 11 o qual produz tirade aço fundido fina 12 que passa por um percurso tran-sitório através de uma mesa-guia 13 para uma gaiola decilindros puxadores 14. Depois de sair da gaiola decilindros puxadores 14, a tira fundida fina 12 passapara dentro e através do laminador a quente 15 compre-endido de cilindros de encosto 16 e cilindros de tra-balho superior e inferior 16A e 16B, onde a espessurada tira é reduzida. A tira 12, ao sair da usina delaminação 15, passa por uma mesa de saida 17 onde elapode ser refrigerada forçada por meio de jatos de água18, e então através da gaiola de cilindros puxadores 20que compreende um par de cilindros puxadores 20A e parauma enroladeira 19.

O fundidor de cilindros gêmeos 11 compre-ende uma armação de máquina principal que suporta umpar de cilindros de fundição 22 posicionados lateral-mente que são dotados de superfícies de. fundição 22A eformam uma beliscadura entre eles. Metal fundido éfornecido durante uma campanha de fundição a partirde uma panela de fundição (não ilustrada) para uma pa-nela intermediária 23, através de um invólucro refratá-rio para uma panela intermediária 25 removível (tambémchamada vaso distribuidor ou peça de transição), e en-tão através de um bocal de distribuição de metal 28(também chamado um bocal de núcleo) entre os cilindrosde fundição 22 acima da beliscadura.

Aço fundido é introduzido na panela inter-mediária removível 25 a partir da panela intermediária23 por meio de uma saída do invólucro refratário. Apanela intermediária 23 é equipada com uma haste obtu-radora e válvula de gaveta corrediça (não ilustrada)para abrir e fechar seletivamente a saída do invólucro econtrolar efetivamente o fluxo de metal fundido proveni-ente da panela intermediária 23 para o fundidor. Ometal fundido flui proveniente da panela intermediá-ria removível 25 através de uma saída e opcionalmentepara e através do bocal de distribuição 28.

O metal fundido assim distribuído aos ci-lindros de fundição 22 forma uma poça de fundição acimada beliscadura suportada pelas superfícies de cilindrosde fundição 22A. Esta poça de fundição é confinada nasextremidades dos cilindros por meio de um par de repre-samentos ou placas laterais que são aplicados às extre-midades dos cilindros por um par de dispositivos de em-puxo (não ilustrados) que compreendem unidades de ci-lindro hidráulico conectadas aos represamentos late-rais. A superfície superior da poça de fundição (deuma maneira geral chamada nível de "menisco") pode su-bir além da extremidade inferior do bocal de distribui-ção 28, de maneira tal que a extremidade inferior do bo-cal de distribuição fica mergulhada dentro da poça defundição.

Os cilindros de fundição 22 são refrigera-dos a água internamente por suprimento de refrigerante(não ilustrado) e acionados em direção contra-rotativapor acionamentos (não ilustrados) de maneira tal que ascascas solidificam-se nas superfícies dos cilindros defundição em movimento e são reunidas entre si na belis-cadura para produzir a tira fundida fina 12, a qual édistribuída descendentemente a partir da beliscaduraentre os cilindros de fundição.

Abaixo do fundidor de cilindros gêmeos 11,a tira de aço fundido 12 passa dentro de um invólucrovedado 10 para a mesa-guia 13, que encaminha a tira PA-ra a gaiola de cilindros puxadores 14 através dos quaisela sai do invólucro selado 10. A vedação do invólucro10 pode não ser completa, mas é apropriada para permi-tir o controle da atmosfera dentro do invólucro e aces-so de oxigênio à tira fundida dentro do invólucro talcomo descrita mais adiante. Depois de sair do invólu-cro vedado 10, a tira pode passar através de outros in-vólucros vedados depois da gaiola de cilindros puxado-res 14, incluindo o laminador a quente 15.

O invólucro 10 é formado por um número deseções de parede separadas que se ajustam entre si emvárias conexões de vedação para formarem uma parede deinvólucro contínua. Estas seções compreendem uma pri-meira seção de parede 41 no fundidor de cilindros gê-meos para encerrar os cilindros de fundição 22, e uminvólucro de parede 42 que se estende descendentementepor baixo da primeira seção de parede 41 para formaruma abertura que fica em contacto de vedação com as bor-das superiores de um receptáculo de caixa de sucata 40.Uma vedação 43 entre o receptáculo de caixa de sucata40 e a parede de invólucro 42 pode ser formada por umavedação de faca e areia em torno da abertura na paredede invólucro 42, que pode ser estabelecida e rompidapor movimento vertical do receptáculo de caixa de suca-ta 40 em relação à parede de invólucro 42. A vedação43 é formada pela elevação do receptáculo de caixa desucata 40 para fazer com que o flange de faca penetrena areia no canal para estabelecer a vedação.

Esta vedação 43 pode ser rompida pelo a-baixamento do receptáculo de caixa de sucata 40 a par-tir da sua posição operacional, na preparação para semovimentar para fora do fundidor para uma posição dedescarga de sucata (não ilustrada). O receptáculo decaixa de sucata 4 0 é montado em um carro 45 equipado comrodas 46 que correm em trilhos 47, pelo que o receptá-culo de caixa de sucata pode ser movimentado para aposição de descarga de sucata. 0 carro 45 é equipadocom um jogo de macacos de parafuso acionados 51 capa-zes de serem operados para levantar o receptáculo decaixa de sucata 40 a partir de uma posição abaixada,na qual ele fica afastado em relação à parede de invó-lucro 42, para uma posição levantada na qual o flangede faca penetra na areia para formar a vedação 43 en-tre os dois.

O invólucro vedado 10 pode ter ainda umaterceira seção de parede 61 disposta em torno da mesaguia 13 e conectada à armação de gaiola de cilindrospuxadores 14, que inclui um par de cilindros puxadores50. A terceira seção de parede disposta 61 do invólucro10 é vedada por meio de vedações deslizantes.

A maior parte das seções de parede de in-vólucro 41, 42 e 61 pode ser revestida com tijolos re-fratários. Também, receptáculo de caixa de sucata 40pode ser revestida seja com tijolos refratários ou comrevestimento refratário capaz de ser fundido. Destamaneira, o invólucro completo 10 é vedado antes de umaoperação de fundição, limitando assim o acesso de oxi-gênio à tira fundida fina 12, quando ela passa prove-niente dos cilindros de fundição 22 através da gaiolade cilindros puxadores 14 e do laminador a quente 15.Inicialmente, a tira pode consumir todo o oxigênio doespaço de invólucro 10 pela formação de carepa pesadaem uma seção inicial da tira. Não obstante, o invólu-cro de vedação 10 limita o ingresso de oxigênio dentrodo invólucro a partir da atmosfera circundante para me-nos da quantidade de oxigênio que poderia ser consumidopela tira. Desta maneira, depois de um periodo departida inicial, a percentagem de oxigênio no invólu-cro 10 permanecerá esgotada, limitando assim a dispo-nibilidade de oxigênio para oxidação da tira 12. Des-ta maneira, a formação de carepa é controlada parauma espessura menor do que 10 micrômetros sem a ne-cessidade de alimentar continuamente um gás redutorou não oxidante para dentro do invólucro. Naturalmen-te, um gás redutor ou não oxidante poderá ser alimenta-do através das paredes do invólucro. Não obstante, afim de evitar a formação de carepa pesada durante operiodo de partida, o invólucro 10 pode ser purgado noperiodo que antecede imediatamente o inicio da fundição,de maneira a reduzir o nivel de oxigênio inicial dentrodo invólucro 10, reduzindo desta forma o periodo de tem-po para o nivel de oxigênio estabilizar-se no invólucrocomo um resultado da interação do oxigênio na oxidaçãode uma tira que passa através do mesmo. Assim, ilus-trativamente, o invólucro pode ser convenientementepurgado com, por exemplo, gás nitrogênio. Constatou-se que a redução da percentagem de oxigênio inicialpara níveis entre 5% limitará a formação de carepa datira na saída do invólucro 10 para cerca de 10 micrô-metros até 17 micrômetros, mesmo durante a fase departida inicial. Em uma concretização da presente in-venção, a tira de aço fundido fina tem uma espessurade carepa menor do que cerca de 10 micrômetros, ou aespessura de carepa pode ser menor do que 7 ou 4 mi-crômetros, durante a fundição contínua.

No início de uma campanha de fundição, éproduzida uma extensão curta de tira imperfeita enquan-to as condições de fundição se estabilizam. Depois dea fundição continua ser estabelecida, os cilindros defundição 22 são levemente afastados um do outro e entãolevados um contra o outro para fazer com que esta extre-midade dianteira tira seja quebrada fora, da maneiradescrita na AU 646.981 e patente US No. 5.287.912, pa-ra formar uma extremidade dianteira limpa da tira fun-dida fina 12 que se segue. O material imperfeito caino to receptáculo de caixa de sucata 40 localizadopor baixo do fundidor 11, e nesta ocasião o aventaloscilatório 38, que normalmente fica pendurado des-cendentemente a partir do uma articulação 39 para umlado do fundidor, conforme ilustrado na Figura 3, é os-cilado através da saída de fundidor para orientar a ex-tremidade limpa da tira fundida fina 12 para a mesa-guia 13 onde a tira é alimentada para a gaiola de ci-lindros puxadores 14. 0 avental 38 é então recuadode volta para a sua posição pendurada tal como ilus-trada na Figura 3, para permitir que a tira 12 fiquesuspensa em uma alça 36 por baixo do fundidor, confor-me ilustrado nas Figuras 2 e 3 antes de a tira passarsobre a mesa-guia 13. A mesa-guia 13 compreende umasérie de cilindros de suporte de tira 37 para supor-tarem a tira antes da mesma passar para a gaiola decilindros puxadores 14. Os cilindros 37 ficam dis-postos em uma seqüência que se estende desde a gaiolade cilindros puxadores 14 para trás, por baixo do fun-didor, e encurvam-se descendentemente para receberemsuavemente e orientarem a tira proveniente da alça 36.

0 fundidor de cilindros gêmeos pode ser deuma espécie que está ilustrada e descrita de forma deta-lhada nas patentes US Nos. 5.184.668 e 5.277.243, oupatente US No. 5.488.988. Pode-se fazer referencia aestas patentes para detalhes de construção, que nãofazem parte da presente invenção.

A gaiola de cilindros puxadores 14 compre-ende um par de cilindros puxadores 50 que reagem à ten-são aplicada pelo laminador a quente 15. Conseqüente-mente, a tira é capaz de ficar pendurada na forma dealça 36 quando ela passa dos cilindros de fundição 22para a mesa-guia 13 e para a gaiola de cilindros puxado-res 14. Desta forma, os cilindros puxadores 50 pro-porcionam uma barreira de tensão entre a alça livre-mente pendurada e a tensão na tira a jusante da linhade processamento. Os cilindros puxadores 50 tambémestabilizam a posição da tira na mesa de alimentação13, alimentando a tira para o laminador a quente 15.

A partir da gaiola de cilindros puxadores14, a tira fundida fina 12 é distribuída ao laminador aquente 15 compreendido pelo cilindro de trabalho supe-rior 16A e do cilindro inferior 16B. Tal como ilus-trado na Figura 4, uma concretização preferida dapresente invenção compreende pulverizar a mistura deágua e óleo nas superfícies a jusante dos cilindrosde encosto 16. Um reservatório de óleo 100 está pre-visto com um aquecedor 101 para manter o óleo sob a-proximadamente 50° C, mas o aquecimento não é neces-sário. O óleo aquecido é transferido através de li-nhas de transferência de óleo 103 por bombas de des-locamento fixas 102 para misturadores estáticos 104onde o óleo aquecido é misturado com água.

A água é fornecida a partir de uma fonte110 para alimentadores de coquilhamento de tira a água111 e para as linhas de alimentação de cilindros delaminador 112. Uma primeira parte da água é fornecidaaos alimentadores de pulverização 18 para forneceremágua de refrigeração para resfriar a tira quente 12depois que ela sai do laminador a quente 15. Tipica-mente, a pressão de água é reduzida através do regula-dor de pressão 113 para cerca de 3,85 kg/cm2 (40 psi) .Entre cerca de 10 e 30 gpm de água são alimentados acada misturador estático 104 onde a água é misturadacom cerca de 4 gph de óleo aquecido.

A mistura de óleo e água é então aplicadaàs superfícies de jusante (a direção de deslocamentoda tira de aço fundido fina 12 está ilustrada pelaseta 120) dos cilindros de encosto 16 através dos bo-cais de óleo-água 71. Alternativamente, a mistura deóleo-água pode ser aplicada à tira fundida 12 na áreade beliscadura dos cilindros, pode ser aplicada àssuperfícies de montante dos cilindros de encosto 16ou aos cilindros de trabalho 16A, 16B.

Preferentemente, a temperatura da tira deaço fundido fina 12 no laminador a quente 15 é menordo que IlOO0C, e com maior preferência menor do que1050°C, e ainda com maior preferência menor do que900°C. Da mesma maneira, preferentemente, a tempera-tura da tira de aço fundido fina no laminador a quente15 é superior a 400° C.

Os misturadores estáticos 104 são dispo-sitivo padrão disponível convencionalmente. Outrasformas de misturadores poderão ser usadas, a partir domomento em que elas sejam capazes de uma boa misturado óleo e da água.

De acordo com uma concretização, a mistu-ra de óleo-água é distribuída a entre 5 e 30 gpm sob3,84 kg/cm2 (40 psi) aos cilindros de encosto 16. Ti-picamente, a mistura de óleo e água é distribuída aoscilindros de encosto nesta concretização sob cerca de10 até 20 gpm, com 15 gpm constituindo-se em uma ajus-tagem razoável. A mistura de óleo e água pode compre-ender menos do que 5% de óleo, e em uma concretizaçãocompreende 4 partes de óleo e entre 600 partes até1800 partes de água por volume. O óleo pode ser menosdo que 2% o 1% da mistura. O óleo é proporcionado pa-ra ser misturado com a água de uma maneira geral sobmenos do que 15 gph.

A Figura 5 mostra Aspereza de SuperfícieMédia (Ra) em micrômetros para a tira de aço de fundi-ção fina 12 produzida utilizando-se a presente inven-ção. Tal como pode ser observado na Figura 5, a Aspe-reza de Superfície Média é notavelmente mais baixa,cerca de 0,66 até cerca de 1,5 micrômetros com a adi-ção de uma mistura de óleo e água tal como descritaanteriormente.

De acordo com uma concretização, a presen-te invenção compreende produzir a tira de aço fundidofina utilizando-se a aplicação de óleo-água descritaanteriormente para produzir a tira de aço fundido finasob uma velocidade de mais que 80 metros por minuto.

Muito embora a invenção fosse descrita comreferência a determinadas concretizações será compreen-dido por aqueles versados na técnica que várias altera-ções poderão ser realizadas e equivalentes poderão sersubstituídos sem com isso se escapar do escopo da in-venção. Além disso, muitas modificações poderão serrealizadas para se adaptar uma situação ou materialparticular aos ensinamentos da invenção sem escapar doseu escopo. Conseqüentemente, pretende-se que a inven-ção não fique limitada às concretizações particularesexpostas, mas a invenção incluirá todas as concretiza-ções que incidirem dentro do escopo das reivindicaçõesanexas.

Claims

1. - Tira fundida fina, caracterizada porter pelo menos uma microestrutura selecionada a partirdo grupo que consiste de ferrita poligonal, ferrita a-cicular, widmannstatten, bainita e martensita, uma as-pereza de superfície menor do que 1,5 micrômetros Ra euma espessura de carepa menor do que 10 micrômetros,produzida pelas etapas que compreendem:a) montar um fundidor de cilindros gêmeos dota-dos de cilindros de fundidor posicionadoslateralmente que formam uma beliscadura en-tre eles e um laminador a quente que é do-tado de cilindros de trabalho e cilindrosde encosto situados adjacentes ao fundidorde cilindros gêmeos;b) formar uma tira de fundição fina a partir dabeliscadura entre os cilindros de fundiçãodo fundidor de cilindros gêmeos;c) aplicar uma mistura de água e óleo aos ci-lindros de trabalho do laminador a quente;d) fazer passar a tira de fundição fina sob umatemperatura menor do que 1100° C atravésdo laminador a quente enquanto a misturade óleo e água é aplicada aos cilindros detrabalho, aos cilindros de trabalho; ee) envolver a tira fundida fina proveniente doscilindros de fundição através do laminadora quente em uma atmosfera de menos que 5%de oxigênio para formar uma tira fundidaque tem pelo menos uma microestrutura se-lecionada a partir do grupo que consistede ferrita poligonal, ferrita acicular,Widmannstatten, bainita e martensita, umaasperezea de superfície menor do que 1,5micrômetros Ra, e uma espessura de carepade menos que cerca de 10 micrômetros.

2. - Tira fundida fina, de acordo com areivindicação 1, caracterizada por a tira fundida finaser levada a passar através do laminador a quente sobuma temperatura menor do que 1050°C enquanto a misturade óleo e água é aplicada aos cilindros de trabalho.

3. - Tira fundida fina, de acordo com asreivindicações 1 ou 2, caracterizada por a aspereza desuperfície ser menor do que 1,0 micrômetro Ra.

4. - Tira fundida fina, de acordo com areivindicação 3, caracterizada por a aspereza de super-fície ser menor do que 0,7 micrômetros Ra.

5. - Tira fundida fina, de acordo com areivindicação 4, caracterizada por a aspereza de super-fície ser menor do que 0,5 micrômetros Ra.

6. - Tira fundida fina, de acordo com qual-quer uma das reivindicações precedentes, caracterizadapor a espessura de carepa ser menor do que 7 micrôme-tros.

7. - Tira fundida fina, de acordo com areivindicação 6, caracterizada por a espessura de care-pa ser menor do que 4 micrômetros.

8. - Tira fundida fina, de acordo com qual-quer uma das reivindicações precedentes, caracterizadapor a mistura de óleo e água ser aplicada por pulveri-zação dos cilindros de trabalho.

9. - Tira fundida fina, de acordo com qual-quer uma das reivindicações precedentes, caracterizadapor a mistura de óleo e água ser aplicada aos cilindrosde trabalho pela aplicação da mistura de óleo e águaaos cilindros de encosto.

10. - Tira fundida fina, de acordo comqualquer uma das reivindicações precedentes, caracteri-zada por a mistura de óleo e água ser menor do que 5%de óleo e a baixa aspereza de superfície ser menor doque 1,5 micrômetros Ra.

11. - Tira de aço fundido fina, com aspere-za de superfície reduzida inferior a 1,5 micrômetrosRa, caracterizada por ser produzida pelas etapas quecompreendem:a) montar um fundidor de tira dotado de um parde cilindros de fundição que definem umabeliscadura entre eles;b) montar a sistema de distribuição de metalcapaz de formar uma poça de fundição entreos cilindros de fundição acima da belisca-dura com represamentos laterais adjacentesàs extremidades da beliscadura para confi-nar a dita poça de fundição;c) montar adjacente ao fundidor de tira um Ia-minador a quente dotado de cilindros detrabalho com superfícies de trabalho queformam um afastamento entre eles através doqual é laminada tira quente;d) montar bocais de pulverização adjacentesaos cilindros de trabalho capazes de pro-porcionarem uma mistura de água e óleo paraos cilindros de trabalho;e) introduzir aço fundido entre o par de ci-lindros de fundição para formar a poça defundição suportada nas superfícies de fun-dição dos cilindros de fundição confinadapelos ditos primeiros represamentos Iate-rais;f) fazer girar em contra-rotação os cilindrosde fundição para formarem cascas de metalsolidificadas nas superfícies dos cilindrosde fundição e fundir tira de aço através dabeliscadura entre os cilindros de fundiçãoa partir das ditas cascas solidificadas;g) pulverizar a mistura de óleo e água quandoa tira ingressa no laminador a quente; eh) laminar a tira fundida entre os cilindros detrabalho do laminador a quente para produ-zir uma tira fundida que é dotada de umaaspereza de superfície menor do que 1 mi-crômetro Ra.

12. Tira de aço fundido fina, com aspere-za de superficie reduzida, de acordo com a reivindica-ção 11, caracterizada por a velocidade de produção datira fundida ser superior a 80 metros por minuto.

13. Tira de aço fundido fina, com aspere-za de superficie reduzida, de acordo com a reivindica-ção 11 ou reivindicação 12, caracterizada por a tempe-ratura de laminação ser inferior a 900°C.

14. Tira de aço fundido fina, com aspere-za de superficie reduzida, de acordo com qualquer umadas reivindicações 11 a 13, caracterizada por a veloci-dade de pulverização por meio dos bocais estar situadaentre 45,46 e 136,38 litros (10 e 30 galões) por minu-to .

15. Tira de aço fundido fina, com aspere-za de superficie reduzida, de acordo com qualquer umadas reivindicações 11 a 14, caracterizada por a aspere-za de superficie ser inferior a 0,7 micrômetros Ra.

16. Tira de aço fundido fina, com aspere-za de superficie reduzida, de acordo com a reivindica-ção 15, caracterizada por a aspereza de superficie serinferior a 0,4 micrômetros Ra.

17. Tira de aço fundido fina, com aspere-za de superficie reduzida inferior a q, 5 micrômetrosRa, caracterizada por ser produzida por meio das etapasque compreendem:a) montar um fundidor de tira que é dotado deum par de cilindros de fundição que definemuma beliscadura entre eles;b) montar um sistema de distribuição de metalcapaz de formar uma poça de fundição entreos cilindros de fundição acima da belisca-dura com represamentos laterais adjacentesàs extremidades da beliscadura, para confi-nar a dita poça de fundição;c) montar adjacente ao fundidor de tira um Ia-minador a quente dotado de cilindros de a-poio e cilindros de trabalho com superfí-cies de trabalho que formam um afastamentoentre os cilindros de trabalho através doqual é laminada tira quente;d) montar bocais de pulverização posicionadosa montante dos cilindros de trabalho capa-zes de pulverizarem uma mistura de água eóleo nos cilindros de encosto;e) introduzir aço fundido entre o par de ci-lindros de fundição para formar a poça defundição suportada nas superfícies de fun-dição dos cilindros de fundição confinadapelos ditos primeiros represamentos late-rais;f) promover a contra-rotação dos cilindros defundição para formar cascas de metal solidi-ficadas nas superfícies dos cilindros defundição e fundir tira de aço através dabeliscadura entre os cilindros de fundiçãoa partir das cascas solidificadas;g) pulverizar a mistura de óleo e água quandoa tira fundida entra no laminador a quente;eh) laminar a tira fundida entre os cilindros detrabalho do laminador a quente para produ-zir uma tira fundida que é dotada de umaaspereza de superfície menor do que 1,5micrômetros Ra.

18. - Tira de aço fundido fina com asperezade superfície reduzida inferior a 1,5 micrômetros Ra,de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por avelocidade de produção da tira fundida ser superior a-80 metros por minuto.

19. - Tira de aço fundido fina com asperezade superfície reduzida inferior a 1,5 micrômetros Ra,de acordo com a reivindicação 17 ou reivindicação 18,caracterizada por a temperatura de laminação ser infe-rior a IlOO0C.

20. - Tira de aço fundido fina com asperezade superfície reduzida, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 17 a 19, caracterizada por a temperaturade laminação ser inferior a 1050°C.

21. - Tira de aço fundido fina com asperezade superfície reduzida, de acordo com a reivindicação-20, caracterizada por a temperatura de laminação serinferior a 900°C.

22. - Tira de aço fundido fina com asperezade superfície reduzida, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 17 a 21, caracterizada por a velocidadede pulverização por meio dos bocais estar situada entre-45,46 e 136,38 litros (10 e 30 galões) por minuto.

23. - Tira de aço fundido fina com asperezade superfície reduzida, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 17 a 22, caracterizada por a aspereza desuperfície ser inferior a 0,7 micrômetros Ra.

24. - Tira de aço fundido fina com asperezade superfície reduzida, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 17 a 23, caracterizada por a mistura deóleo e água ser menor do que 5% de óleo.

25. - Tira de aço fundido fina com asperezade superfície reduzida inferior a 1,5 micrômetros Ra,de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 24,caracterizada por a tira de aço fundido fina ser dotadade uma espessura de carepa menor do que cerca de 7 mi-crômetros .

26. - Método para produzir tira de fundiçãofina que tem pelo menos uma microestrutura selecionadaa partir do grupo que consiste de ferrita poligonal,ferrita acicular, widmannstatten, bainita e martensita,uma aspereza de superfície menor do que 1,5 micrômetrosRa e uma espessura de carepa menor do que cerca de 10micrômetros, caracterizado por o método compreender asetapas de:a) montar um fundidor de cilindros gêmeos queé dotado de cilindros de fundidor posicio-nados lateralmente que formam uma belisca-dura entre eles e um laminador a quentedotado de cilindros de trabalho e cilin-dros de encosto adjacentes ao fundidor decilindros gêmeos,formar uma tira de fundição fina a partirda beliscadura entre os cilindros de fun-dição do fundidor de cilindros gêmeos,aplicar uma mistura de água e óleo aos ci-lindros de trabalho do laminador a quente,fazer passar a tira de fundição fina sobuma temperatura menor do que IlOO0C atra-vés do laminador a quente enquanto a mis-tura de óleo e água é aplicada aos cilin-dros de trabalho, eenvolver a tira fundida fina provenientedos cilindros de fundição através do lami-nador a quente em uma atmosfera de menosque 5% de oxigênio para formar uma tirafundida fina que é dotada de: pelo menosuma microestrutura selecionada a partir dogrupo que consiste de ferrita poligonal,ferrita acicular, Widmannstatten, bainitae martensita, uma aspereza de superfíciemenor do que 1,5 micrômetros Ra, e uma es-pessura de carepa menor do que 10 micrôme-tros .

27. - Método para produzir uma tira de açofundido fina com aspereza de superfície reduzida infe-rior a 1,5 micrômetros Ra, caracterizado por o métodocompreender as etapas de:a) montar um fundidor de tira que é dotado deum par de cilindros de fundição que tem umabeliscadura formada entre eles;b) montar um sistema de distribuição de metalcapaz de formar uma poça de fundição entreos cilindros de fundição acima da belisca-dura, com represamentos laterais adjacentesàs extremidades da beliscadura para confi-nar a dita poça de fundição;c) montar adjacente ao fundidor de tira um Ia-minador a quente dotado de cilindros detrabalho com superfícies de trabalho queformam um afastamento entre eles através doqual é laminada tira quente;d) montar bocais de pulverização adjacentesaos cilindros de trabalho capazes de pro-porcionarem uma mistura de água e óleo paraos cilindros de trabalho;e) introduzir aço fundido entre o par de ci-lindros de fundição para formar a poça defundição suportada nas superfícies de fun-dição dos cilindros de fundição confinadapelos ditos primeiros represamentos late-rais;f) promover a contra-rotação dos cilindros defundição para formar cascas de metal solidi-ficadas nas superfícies dos cilindros defundição e fundir tira de aço através dabeliscadura entre os cilindros de fundiçãoa partir das ditas cascas solidificadas;g) pulverizar a mistura de óleo e água quandoa tira ingressa no laminador a quente; eh) laminar a tira fundida entre os cilindros detrabalho do laminador a quente para produ-zir uma tira fundida que é dotada de umaaspereza de superfície menor do que 1 mi-crômetro Ra.

28. - Método para produzir uma tira de açofundido fina com aspereza de superfície reduzida infe-rior a 1,5 micrômetros Ra, caracterizado por o métodocompreender as etapas de:a) montar um fundidor de tira que é dotado deum par de cilindros de fundição que tem umabeliscadura entre eles;b) montar um sistema de distribuição de metalcapaz de formar uma poça de fundição entreos cilindros de fundição acima da belisca-dura, com represamentos laterais adjacentesàs extremidades da beliscadura para confi-nar a dita poça de fundição;c) montar adjacente ao fundidor de tira um la-minador a quente que tem cilindros de en-costo e cilindros de trabalho com superfí-cies de trabalho que formam um afastamentoentre os cilindros de trabalho através doqual é laminada a tira quente;d) montar bocais de pulverização posicionadosa montante dos cilindros de trabalho capa-zes de pulverizarem uma mistura de água eóleo para os cilindros de encosto;e) introduzir aço fundido entre o par de ci-lindros de fundição para formar a poça defundição suportada nas superfícies de fun-dição dos cilindros de fundição confinadapelos ditos primeiros represamentos late-rais;f) promover a contra-rotação dos cilindros defundição para formar cascas de metal solidi-ficadas nas superfícies dos cilindros defundição e fundir tira de aço através dabeliscadura entre os cilindros de fundiçãoa partir das cascas solidificadas;g) pulverizar a mistura de óleo e água quandoa tira fundida entra no laminador a quente;eh) laminar a tira fundida entre os cilindros detrabalho do laminador a quente para produ-zir uma tira fundida que é dotada de umaaspereza de superfície menor do que 1,5micrômetros Ra.