ES2231556T3 - Proceso para el control de la distribucion de inhibidores en la produccion de bandas de acero electrico con granos orientados. - Google Patents

Abstract

Proceso para la producción de bandas de acero eléctrico con granos orientados, en el cual se cuela un acero al silicio, se lamina en caliente y se lamina en frío de forma continua para obtener una banda laminada en frío la cual se somete a continuación a un recocido en continuo para realizar la recristalización primaria y, si fuera necesario, para realizar la decarburación, y posteriormente hasta un recocido secundario de recristalización a una temperatura mayor que la mencionada temperatura de la recristalización primaria, caracterizado por la siguiente secuencia de etapas operativas: ¿calentamiento de tocho en una pluralidad de etapas antes del laminado en caliente, siendo la temperatura de tratamiento durante la última etapa, de descarga del horno, menor que al menos una de las temperaturas precedentes de tratamiento; ¿laminado en frío en una o más etapas de reducción, separadas por recocidos intermedios, en el cual en al menos una de las mencionadas etapas se realiza una reducción de más del 75 %; ¿recocido de recristalización primaria en continuo de la banda laminada en frío, a una temperatura comprendida entre 800 y 950 ºC.

Description

Proceso para el control de la distribución de inhibidores en la producción de bandas de acero eléctrico con granos orientados.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un proceso para regular la distribución de los inhibidores de crecimiento de grano en la producción de bandas de acero eléctrico con granos orientados, más concretamente, se refiere a un proceso en el cual se obtiene una distribución optimizada de los mencionados inhibidores partiendo de un calentamiento a alta temperatura de los tochos para el laminado en caliente, evitando cualquier desigualdad debida a diferencias de temperatura en el tocho en la salida del horno y favoreciendo mucho el posterior proceso de transformación hasta obtener una banda del grosor deseado, en el cual se produce la recristalización secundaria.

Estado de la técnica

Los aceros eléctricos de grano orientado se producen típicamente a nivel industrial como bandas que tienen un grosor comprendido entre 0,18 y 0,50 mm, caracterizadas por propiedades magnéticas que dependen de la clase del producto, teniendo el mejor producto valores de permeabilidad magnética superiores a 1,9 T y pérdidas de núcleo inferior a 1 W/kg. La alta calidad de las bandas de acero de silicio de grano orientado (esencialmente una aleación Fe-Si) depende de la capacidad de obtener una textura cristalográfica muy pronunciada que, en teoría, se correspondería con la denominada textura Goss, en la cual todos los granos tienen su propio plano cristalográfico {110} paralelo a la superficie de banda y su propio eje cristalográfico <001> paralelo a la dirección de laminado de banda. Esta dependencia se debe principalmente al hecho de que el eje <001> es la dirección de transmisión más fácil de flujo magnético en los cristales cúbicos de cuerpo centrado de la aleación Fe-Si; sin embargo, en el producto real siempre existe alguna desorientación entre los ejes 001 de granos contiguos, cuanto mayor es la mencionada desorientación menor es la permeabilidad magnética del producto y mayor es la pérdida de potencia en las máquinas eléctricas que usan el mencionado producto.

Con el fin de obtener una orientación de los granos de acero tan próxima como sea posible a la textura Goss, se requiere que un proceso más bien complejo, basado esencialmente en el control de un fenómeno metalúrgico denominado "recristalización secundaria". Durante la ocurrencia del mencionado fenómeno, que tiene lugar durante la parte final del proceso de producción, tras el recocido para la recristalización primaria y antes del recocido en caja final, los pocos granos que tienen una orientación cercana a la orientación Goss, crecen a expensas de los otros granos del producto primario recristalizado. Para hacer que se produzca este fenómeno, se utilizan impurezas no metálicas (fases secundarias) precipitadas como partículas finas y distribuidas uniformemente en los límites de los granos primarios recristalizados. Dichas partículas, denominadas inhibidores de crecimiento de grano, o por abreviar, inhibidores, se utilizan para ralentizar el movimiento de los límites de grano, para permitir que los granos tengan una orientación cercana al crecimiento Goss para adquirir una ventaja dimensional tal que, una vez que se alcanza la temperatura de solubilización en las fases secundarias, crecerán rápidamente a expensas de los otros granos.

Los inhibidores más empleados son sulfuros o selenuros (de manganeso y/o cobre, por ejemplo) y nitruros, en particular de aluminio y de otros metales, denominados genéricamente nitruros de aluminio; tales nitruros permiten obtener la mejor calidad.

El mecanismo clásico de inhibición de crecimiento de grano utiliza los precipitados formados durante la solidificación de acero esencialmente en colada continua. Dichos precipitados, sin embargo, debidos a la temperatura de enfriamiento relativamente lenta del acero, se generan como partículas groseras desigualmente distribuidas en la matriz de metal, y, por lo tanto, no son capaces de inhibir eficazmente el crecimiento de grano. Deben, por ello, ser disueltas durante el tratamiento térmico de los tochos antes del laminado en caliente, y, a continuación, ser reprecipitadas en la debida forma, en una o más etapas posteriores del proceso. La uniformidad de dicho tratamiento de calentamiento es un factor esencial para obtener buenos resultados del posterior proceso de transformación del producto.

Lo anterior es cierto tanto para procesos de producción de bandas de acero eléctrico como éste, en el cual los precipitados son realmente capaces de regular la recristalización secundaria, la recristalización del grano están todos presentes desde la banda laminada en caliente (por ejemplo, descrita en las patentes US 1 956 559, US 4 225 366, EP 8 385, EP 17 830, EP 202 339, EP 219 181, EP 314 876), y para el proceso en el cual dichos precipitados están formados, al menos en parte, tras el laminado en frío o justo después de la recristalización secundaria (por ejemplo, descrita en las patentes US 4 225 366, US 4 473 416, US 5 186 762, US 5 266 129, EP 339 474, EP 477 384, EP 391 335).

En las Solicitudes PCT EP/97/04088, EP97/04005, EP97/04007, EP97/04009, EP97/040089, se describen procesos en los cuales se obtiene un cierto nivel de inhibición en el producto laminado en caliente, aunque no suficiente para controlar la recristalización secundaria, es importante al controlar la movilidad de los límites de grano durante todas la primera parte del proceso (recocido de banda laminada en caliente, recocido de decarburización). Esto reduce definitivamente la importancia de un estricto control de los parámetros de tiempo/temperatura de recocido de los procesos industriales (véase PCT/EP/97/04009).

Sin embargo, los procesos y las plantas utilizadas hasta ahora para realizar el calentamiento de tochos, durante los cuales los precipitados groseros son redisueltos (completa o parcialmente, según el proceso de fabricación), no puede asegurar una homogeneidad a alta temperatura. Esta falta de homogeneidad está muy realzada en los nuevos procesos de producción, en los cuales la temperatura de calentamiento del tocho es relativamente baja.

De hecho, como la disolución de precipitados está controlada por leyes termodinámicas y cinéticas que dependen exponencialmente de la temperatura, está claro que diferencias uniformes de temperatura en el intervalo de 50-100ºC pueden traducirse en características ampliamente diferentes. Además, la distribución de los elementos necesaria para la formación de inhibidores es más bien no homogénea, también debido a otros factores (tales como la transición de fase a las temperaturas de trabajo de algunas zonas de matriz desde la estructura de ferrita a austenita), ocasionando así una amplificación de los efectos indeseados de la poca uniformidad en la distribución y de las dimensiones no óptimas de los inhibidores precipitados. Además, otros factores estrictamente técnicos contribuyen a hacer más complejo el aspecto de la uniformidad de temperatura en el tocho que sale de los hornos de calefacción. De hecho, durante el proceso de calentamiento hasta la temperatura deseada, se crean gradientes térmicos dentro de los tochos, debido puramente a factores prácticos: las zonas de soporte de los tochos en los hornos, tanto de tipo de viga de empuje como galopante, son muy enfriadas, ocasionando fuertes gradientes térmicos en los tochos.

Dichos gradientes térmicos, particularmente los debidos a las vigas galopantes, también ocasionan diferencias en la resistencia mecánica entre diferentes zonas de los tochos, y variaciones relacionadas en el grosor en las bandas laminadas de hasta una décima de milímetro, lo que a su vez ocasiona variaciones microestructurales en las bandas finales que se extienden hasta el 15% de la longitud de la banda.

Dichos problemas son comunes a todas las tecnologías conocidas de producción de bandas de acero de silicio eléctrico e inducen, particularmente para los productos de alta calidad, pérdidas en la producción incluso de alto nivel.

Los problemas de la formación permanecen aún sin resolver, durante el tratamiento térmico de los tochos antes del laminado en caliente de la cantidad deseada de precipitados útiles para la inhibición del crecimiento de grano (es decir, de los inhibidores) y del de la distribución uniforme de dichos precipitados a través de toda la masa de acero, haciendo más difícil la falta de dichas condiciones obtener un producto final de calidad alta y constante.

Descripción de la invención

La presente invención apunta a eliminar dichos inconvenientes, proponiendo un tratamiento que permite obtener un producto final que tiene homogeneidad de excelentes propiedades, particularmente en el caso de tecnologías de producción para bandas de acero eléctrico de grano orientado, utilizando la estrategia de: (i) reducir las temperaturas de calentamiento del tocho respecto de tecnologías convencionales, para evitar total o parcialmente la disolución de precipitados groseros (pases segundas) obtenidos durante la colada, y (ii) crear después de la etapa de laminado en caliente la cantidad necesaria de inhibidores susceptible de controlar la recristalización secundaria orientada.

Según la presente invención, en un proceso para realizar la producción de bandas de acero eléctrico con granos orientados, en el cual se cuela un acero al silicio, se lamina en caliente y se lamina en frío de forma continua para obtener una banda laminada en frío la cual se somete, a continuación, a un recocido continuo para realizar la recristalización primaria y, si fuera necesario, para realizar la decarburación, y posteriormente hasta un segundo recocido de recristalización a una temperatura mayor que la mencionada temperatura de la primera recristalización, las siguientes etapas operativas se realizan en secuencia:

\bullet

calentamiento de tocho en una pluralidad de etapas, siendo la temperatura de tratamiento durante la última etapa, de descarga del horno, menor que al menos una de las temperaturas precedentes de tratamiento;

\bullet

laminado en frío en una o más etapas de reducción, separadas por recocidos intermedios, en el cual en al menos una de las mencionadas etapas se realiza una reducción de más del 75%;

\bullet

recocido de recristalización primaria continua de la banda laminada en frío, a una temperatura comprendida entre 800 y 950ºC. Durante el calentamiento del tocho, la temperatura de las últimas zonas de tratamiento, así como del tiempo de residencia del tocho en cada una de las mencionadas zonas están regulados de tal forma que se obtiene una transferencia de calor entre el núcleo del tocho y la superficie del tocho, tal que las temperaturas respectivas (de superficie y de núcleo) se igualan antes de la salida desde la última zona de tratamiento a una temperatura menor que la máxima temperatura alcanzada en el horno por la superficie del horno. Esto permite realizar los procesos de disolución y de difusión de los elementos necesarios para formar los inhibidores durante el tratamiento a mayor temperatura, mientras durante el último tratamiento, tras la uniformización de la superficie de tocho y las temperaturas de núcleo, los elementos previamente disueltos son reprecipitados en forma y distribución adecuadas al control del crecimiento de grano.

Se prefiere que los tochos pasen a través de la penúltima zona de tratamiento térmico en un intervalo de tiempo comprendido entre 20 y 40 minutos, y a través de la última zona en un intervalo de tiempo comprendiendo entre 15 y 40 minutos. La máxima temperatura de calentamiento alcanzada está comprendida, preferiblemente, entre 1 200 y 1 400ºC, y la temperatura de la última zona de tratamiento está comprendida, preferiblemente, entre 1 100 y 1 300ºC.

Preferiblemente, la máxima temperatura de calentamiento del tocho debería ser menor que la temperatura para realizar la formación de escoria líquida sobre la superficie de la escoria.

Además, de acuerdo con la presente invención, entre la zona de calentamiento de escoria a la temperatura máxima y la última zona a menor temperatura, se puede realizar una reducción de grosor del tocho, comprendida preferiblemente entre 15 y 40%.

Esta reducción de grosor permite homogeneizar la matriz de metal del tocho, así como mejorar el control de la velocidad de enfriamiento, y de este modo, la homogeneidad térmica del tocho.

Se debe destacar que la reducción en el grosor de lo que antecede, no se corresponde con el denominado "laminado previo", ampliamente utilizado en laminado en caliente de tochos calentados a muy alta temperatura; de hecho el laminado previo se realiza antes de que los tochos alcancen la máxima temperatura de tratamiento, mientras según la presente invención la reducción de grosor se realizan durante el enfriamiento del tocho entre la máxima temperatura de tratamiento y la menor de extracción del tocho del horno.

Si se adopta esta técnica de reducción del grosor, es posible que funcione bien discontinuamente, utilizando dos hornos diferentes a diferentes temperaturas, o continuamente utilizando, por ejemplo, un horno de túnel que tiene, antes de la última zona de tratamiento a una temperatura menor, un aparato para el laminado intermedio. Esta última solución es particularmente apta para realizar el tratamiento de tochos producidos utilizando técnicas de colada de tochos delgados.

Los tochos, en los cuales la precipitación de al menos parte de los inhibidores de crecimiento de grano ya producidos, son laminados en caliente y las bandas laminadas en caliente obtenidas de esta forma son entonces recocidas y laminadas en frío hasta el grosor final: como ya se dijo, la operación de laminado en frío se puede realizar en una o en más etapas, con recocido intermedio, al menos una de las etapas de laminado que son preferiblemente realizadas con una reducción de grosor de al menos 75%.

Aún de acuerdo con la presente invención, un tratamiento de decarburización se realiza durante el recocido primario de recristalización, con un tiempo de calentamiento hasta la temperatura de recristalización primaria comprendido entre 1 y 10 s.

En el caso de la adopción de una temperatura de calentamiento de tocho insuficiente para la completa disolución de los precipitados disponibles, que posteriormente forman los inhibidores de crecimiento de grano, siendo producidos preferiblemente dichos inhibidores durante uno de los tratamientos térmicos tras el laminado en frío y antes del inicio de la recristalización secundaria, por reacción entre la banda y el líquido, sólido o elementos gaseosos adecuados específicamente que elevan el contenido en nitrógeno de la banda. Preferiblemente, el contenido en nitrógeno de la banda se eleva durante un recocido continuo de la banda que tiene el grosor final por reacción con amoniaco sin disociar.

En este caso, es aconsejable controlar estrictamente la composición de acero en referencia al contenido inicial de los elementos útiles para realizar la formación de nitruros, tales como aluminio, titanio, vanadio, niobio y demás. En particular, el contenido en aluminio soluble en el acero está comprendido entre 80 y 500 p.p.m., preferiblemente entre 250 y 350 p.p.m.

Una vez que las bandas laminadas en frío están nitruradas, para formar directamente precipitados de nitruro de tipo, cantidad y distribución aptos para inhibir el crecimiento de grano, la propia banda experimenta recocidos continuos de alta temperatura, durante los cuales el recocido la recristalización secundaria se realiza o, al menos, se inicia.

El efecto de igualación de la temperatura del tocho de acuerdo con la presente invención se muestra en los dibujos adjuntos en los cuales:

\bullet la figura 1 representa un diagrama esquemático convencional de calentamiento de tocho, en el cual la temperatura de extracción desde el horno es la temperatura máxima alcanzada;

\bullet la figura 2 representa un diagrama esquemático de calentamiento de tocho, de acuerdo con la presente invención;

\bullet la figura 3 representa un diagrama de las variaciones a lo largo de la longitud de banda (abcisa) del grosor de banda (ordenada) tras el laminado en caliente, utilizando un calentamiento convencional de tocho (cada división de las ordenadas corresponde a 0,01 mm);

\bullet la figura 4 representa un diagrama de las variaciones a lo largo de la longitud del tocho (abcisa) del grosor de banda (ordenada) tras el laminado en caliente, utilizando un calentamiento de tocho según la invención (cada división de las ordenadas corresponde a 0,01 mm).

En la tecnología conocida, como se puede ver en la figura 1, la curva continua de variación de la temperatura de la piel del tocho es, durante el calentamiento, siempre mayor que la temperatura del núcleo mostrada por la curva discontinua, permaneciendo constante dicha diferencia en la última sección del horno.

Por contra, de acuerdo con la presente invención (figura 2), la temperatura de la piel del tocho, mostrada con una línea continua, tras alcanzar un máximo disminuye, aproximándose, de este modo, a la temperatura del núcleo, mostrada con una línea discontinua y prácticamente coincidiendo con ella en la última sección del horno.

De este modo se puede obtener una distribución muy uniforme de los elementos que forman los inhibidores y, por consiguiente, una excelente distribución de los mismos inhibidores durante el enfriamiento posterior. La mencionada uniformización de temperatura se refiere, al menos parcialmente, también a las diferencias de temperatura en la piel del tocho debidas a las zonas de apoyo del horno; en las figuras 3 y 4 puede verse que, de acuerdo con la presente invención, se pueden reducir las variaciones de grosor en la banda laminada en caliente debidas a puntos fríos ocasionados por las mencionadas zonas enfriadas de apoyo de tocho.

Ahora se describirá la presente invención en los Ejemplos siguientes, los cuales no pretenden limitar su alcance y significado.

Ejemplo 1

Una fusión de acero de sílice a partir de chatarra, producida en un horno eléctrico y que comprende en la estación de colada (en % en peso) 3,15% de Si, 0,035%, de C, 0,16% de Mn, 0,006% de S, 0,030% de Al_{sol}, 0,0080% de N, 0,25% de Cu e impurezas usuales en la fabricación de acero, se coló de forma continua en tochos de 18 t. Se seleccionaron ocho tochos y se sometieron, por parejas, a programas industriales experimentales de laminado en caliente caracterizados por diferentes ciclos de calentamiento de tocho en un horno de viga galopante. Los cuatro ciclos experimentales se realizaron decidiendo la temperatura establecida de las dos últimas zonas de los hornos como se muestra en la tabla 1. La velocidad de tránsito de los tochos a través del horno se seleccionó para garantizar una permanencia en la penúltima zona de horno (preigualación) de 35 minutos en la última zona (igualación) de 22 minutos.

TABLA 1

	Zona de preigualación TºC	Zona de igualación TºC
CONDICIÓN A	1200	1230	COMPARACIÓN
CONDICIÓN B	1150	1180	COMPARACIÓN
CONDICIÓN C	1330	1230	INVENCIÓN
CONDICIÓN D	1330	1180	INVENCIÓN

Los tochos así calentados se enviaron vía una mesa de rodillos a un tren de desbastado en el cual, en 5 pasadas, se obtuvo una reducción global del 79%, y las barras así obtenidas se laminaron en caliente en 7 pasadas en un tren de acabado en continuo, hasta el grosor final de 2,10 mm.

Las bandas laminadas en caliente así obtenidas fueron entonces pasadas una vez por laminado en frío (6 pasadas) y un grosor medio de 0,285 mm. Cada banda laminada en frío se dividió en dos bobinas que pesaban alrededor de 8 toneladas cada una. Cuatro bobinas, una para cada condición (Mesa 1), se acondicionaron a continuación y se trataron en una decarburización experimental continua y línea de nitruración. Cada banda se trató con 3 temperaturas diferente de decarburación y de recristalización primaria; en cada caso al final de esta etapa de decarburación las bandas fueron nitradas continuamente en una mezcla húmeda Hidrógeno-Nitrógeno que contenía amoniaco a una temperatura de 930ºC, para elevar el contenido en nitrógeno de la banda en 90-120 p.p.m. Muestras de cada banda se revistieron de MgO y, a continuación, se sometieron a una simulación del recocido final en caja con estos productos, con una velocidad de calentado de hasta 1 200ºC de 20ºC/h, homogeneizando temperaturas a 1 200ºC durante 2 h en hidrógeno seco y, a continuación, enfriando en condiciones controladas. En la tabla 2, se informa de los valores de inducción magnéticos obtenidos (en Teslas) a 800 A/m.

TABLA 2

	Temperatura de decarbu-	Temperatura de decarbu-	Temperatura de decarbu-
	ración 830ºC	ración 850ºC	ración 870ºC
CONDICIÓN A	1,83 T	1,89 T	1,87 T
CONDICIÓN B	1,89 T	1,89 T	1,75 T
CONDICIÓN C	1,88 T	1,93 T	1,94 T
CONDICIÓN D	1,92 T	1,94 T	1,89 T

Ejemplo 2

Las cuatro bobinas restantes de las cuatro condiciones de calentamiento diferentes de tocho del Ejemplo 1, se trataron en una línea de decarburación industrial continua a una temperatura de 850ºC y se nitraron continuamente a 930ºC, en las mismas condiciones de la línea experimental (Ejemplo 1) y, a continuación, se transformaron hasta un producto final con recocido de caja industrial según el mismo ciclo térmico descrito en el Ejemplo 1. A continuación, las bandas se aplanaron térmicamente en continuo y se revistieron de revestimiento aislante con tensión, y, a continuación, se cualificaron. El valor medio de las características magnéticas de las cuatro bandas se muestran en la tabla 3.

TABLA 3

	B800 (TESLA)	P17 (W/kg)
CONDICIÓN A	1,90	1,04
CONDICIÓN B	1,88	1,05
CONDICIÓN C	1,94	0,95
CONDICIÓN D	1,93	0,93

En donde B800 es el valor de inducción magnética medido a 800 A/m y P17 es el valor de pérdidas en el núcleo medido a 1,7 T.

Ejemplo 3

Se produjo una fusión de acero de sílice comprendiendo (en % en peso) 3,10% de Si, 0,028%, de C, 0,150% de Mn, 0,010% de S, 0,0350% de Al, 0,007% de N, 0,250% de Cu. Esta fusión se solidificó en tochos de 18 t de 240 mm de grosor, utilizando una máquina industrial de colada continua.

A continuación, los mencionados tochos se laminaron en caliente tras un tratamiento térmico en un horno de viga galopante durante aproximadamente 200 min y alcanzaron una temperatura máxima de 1 340ºC seguida por un tránsito en la última zona del horno, antes del laminado en caliente, a una temperatura de 1 220ºC durante 40 min.

Seis de dichos tochos fueron desbastados, a continuación, a un grosor de 50 mm y laminados secuencialmente en un tren de laminación hasta un grosor final comprendido entre 3,0 y 1,8 mm. Las bandas producidas de este modo fueron sometidas a un recocido en continuo a una temperatura máxima de 1 100ºC y laminadas en frío hasta un grosor final de 0,23 mm. En la tabla 4 se muestran los diferentes grosores obtenidos así como la correspondiente relación de reducción. Todas las bandas se transformaron en el producto final utilizando el mismo ciclo de producción industrial (específicamente se adoptó una temperatura de decarburación de 865ºC), recocido en continuo nitrurado para una adición de nitrógeno de entre 100 y 130 p.p.m., y a continuación, recocido en caja, utilizando una velocidad de calentamiento de hasta 1 200ºC de 40ºC/h. Las características magnéticas obtenidas, también mostradas en la tabla 4, demuestran un vínculo entre la relación de reducción en frío y las características magnéticas del producto final. Con las condiciones empleadas, los mejores resultados se obtuvieron con la reducción del laminado en frío comprendido entre el 89% y el 91,5%. Se debe destacar, sin embargo, que en todo el campo explorado de reducción de frío, con un procedimiento de laminado en frío de una sola etapa, se obtienen productos que tienen características magnéticas adecuadas para las diferentes clases comerciales de bandas eléctricas de grano orientado.

TABLA 4

1

Ejemplo 4

Se produjo una fusión de acero conteniendo (en % en peso) 3,180% de Si, 0,025%, de C, 0,150% de Mn, 0,012% de S, 0,150% de Cu, 0,028% de Al, 0,008% de N se fundió en tochos de 18 t de 240 mm de grosor, en una planta de industrial de colada continua.

A continuación, algunos de los mencionados tochos se calentaron en un horno de viga galopante durante aproximadamente 200 min a una temperatura máxima de 1 320ºC, con un tránsito de los tochos en la última zona del horno, a una temperatura de 1 150ºC durante aproximadamente 40 min, y, a continuación, se laminaron en calien-
te.

Los tochos se desbastaron a un grosor de 40 mm y, a continuación, se laminaron secuencialmente en caliente en un tren de laminación hasta bandas que tienen un grosor constante de 2,8 mm. Las mencionadas bandas se recocieron entonces en continuo a una temperatura máxima de 1 000ºC, se laminaron en frío a un grosor intermedio comprendido entre 2,3 y 0,76 mm; todas las bandas se recocieron a continuación a 900ºC y de nuevo se laminaron en caliente al grosor final de 0,29 mm. La tabla 5 muestra los grosores obtenidos y las correspondientes relaciones de
reducción.

Todas las bandas se recocieron entonces en continuo para la decarburación y nitruración, se revistieron de separador de recocido basado en MgO y se recocieron en caja hasta una temperatura máxima de 1 210ºC para formar sobre la superficie de banda una capa de forasterita, desarrolla la recristalización secundaria y elimina S y N del acero. Las características magnéticas finales informadas en la Tabla 5 confirman la dependencia en la relación de reducción de frío mostrado en el Ejemplo 3, evidenciando la oportunidad de adoptar una relación final de reducción de frío mayor que el 75%, con el fin de obtener industrialmente las características magnéticas
requeridas.

2

Ejemplo 5

Una composición de acero que comprende (en % en peso) 3,30% de Si, 0,050%, de C, 0,160% de Mn, 0,010% de S, 0,029% de Al_{sol}, 0,0075% de N, 0,070% de Sn, 0,300% de Cu, 0,080% de Cr, 0,020% de Mo, 0,010% de P, 0,080% de Ni, 0,0020% de B, se coló en continuo en tochos de 600 mm de grosor. Seis de los mencionados tochos se laminaron a continuación en caliente, según el ciclo siguiente: calentamiento a 1 210ºC, posterior igualación a 1 100ºC y laminado en caliente directo hasta bandas de 2,3 mm de grosor (ciclo A). Otros seis tochos fueron laminados en caliente hasta el mismo grosor, pero calentados directamente a 1 100ºC, sin precalentamiento a mayor temperatura (ciclo B).

Todas las bandas laminadas en caliente se transformaron en un producto final usando el mismo ciclo: decapado, laminado en frío de una sola etapa a 0,29 mm, recocido continuo para decarburación y nitruración, revestido con separador de recocido basado en MgO, recocido de caja final, aplanado térmico y revestido con revestimiento aislante. Resultados finales, expresados como valores medios de las propiedades magnéticas a lo largo de dada banda se muestran en la tabla 6.

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(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA 6

3

Se puede ver que utilizando un ciclo de calentamiento de tocho de acuerdo con la presente invención se pueden obtener mejores resultados, particularmente haciendo referencia a su uniformidad. En las figuras 3 y 4, las variaciones de grosor de las bandas laminadas en caliente se muestran medidas a la salida del tren de laminación en caliente, respectivamente en las bandas 7 y 1.

Ejemplo 6

Un acero que comprende (en % en peso) 3,30% de Si, 0,015%, de C, 0,100% de Mn, 0,010% de S, 0,200% de Cu, 0,032% de Al, 0,007% de N se coló en continuo en tochos de 240 mm de grosor en una máquina de colada industrial.

A continuación, algunos de los tochos se laminaron tras el ciclo termo mecánico (ciclo A):

Calentamiento en un horno de empuje a una temperatura máxima de 1 360ºC;

Reducción del grosor en caliente desde 240 mm hasta 160 mm en un tren de desbastado;

Calentamiento en un horno de viga galopante a una temperatura máxima de 1 220ºC.

Los otros tochos se laminaron, para comparar, tras el calentamiento en un horno de viga galopante a una a una temperatura máxima de 1 220ºC, sin precalentar ni desbastar (ciclo B).

El grosor de las bandas laminadas en caliente estaba comprendido entre 2,1 y 2,3 mm.

Todas las bandas laminadas en caliente se recocieron en continuo a una temperatura máxima de 1 000ºC, y, a continuación, se laminaron en caliente a una sola fase a un grosor medio de 0,29 mm, asegurando que las bandas, tras la pasada del segundo laminado, alcanzaban una temperatura de 210ºC. Las bandas laminadas en frío se recocieron a continuación en continuo para realizar la decarburación y la nitruración, para obtener un contenido en carbono comprendido entre 10 y 30 p.p.m., un contenido en nitrógeno comprendido entre 100 y 130 p.p.m.

Tras el revestido con MgO, las bandas se recocieron en caja para una segunda recristalización y formación de una capa de superficie de forasterita. Las características magnéticas obtenidas se muestran en la tabla 7.

TABLA 7

4

En todas las pruebas realizadas en cada uno de los Ejemplos de lo que antecede, se observó que trabajando de acuerdo con la presente invención se obtenían consistentemente mejores valores de permeabilidad magnética y de pérdidas de núcleo que aquellos obtenidos operando según procedimientos ya conocidos de calentamiento de tocho, en los cuales la temperatura de tocho a la salida del horno se corresponde con la temperatura máxima alcanzada por los tochos. Además, trabajando de acuerdo con la presente invención, las variaciones en las características magnéticas a lo largo de las bandas están mucho más limitadas (en aproximadamente 50-60%) que las obtenibles por procedimientos tradicionales de calentamiento de tocho.

Por consiguiente, la variación máxima de permeabilidad y de pérdidas de núcleo medidas cada 1 m a lo largo de la banda de acero de acuerdo con la presente invención está dentro del 2% y del 6%, respectivamente.

Claims (12)

1. Proceso para la producción de bandas de acero eléctrico con granos orientados, en el cual se cuela un acero al silicio, se lamina en caliente y se lamina en frío de forma continua para obtener una banda laminada en frío la cual se somete a continuación a un recocido en continuo para realizar la recristalización primaria y, si fuera necesario, para realizar la decarburación, y posteriormente hasta un recocido secundario de recristalización a una temperatura mayor que la mencionada temperatura de la recristalización primaria, caracterizado por la siguiente secuencia de etapas operativas:

\bullet

calentamiento de tocho en una pluralidad de etapas antes del laminado en caliente, siendo la temperatura de tratamiento durante la última etapa, de descarga del horno, menor que al menos una de las temperaturas precedentes de tratamiento;

\bullet

laminado en frío en una o más etapas de reducción, separadas por recocidos intermedios, en el cual en al menos una de las mencionadas etapas se realiza una reducción de más del 75%;

\bullet

recocido de recristalización primaria en continuo de la banda laminada en frío, a una temperatura comprendida entre 800 y 950ºC.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual durante el mencionado tratamiento de calentamiento de tocho se realiza una etapa de laminado en caliente entre una etapa de calentamiento a alta temperatura y la mencionada etapa final de calentamiento a menor temperatura.

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el mencionado tratamiento de calentamiento de tocho se realiza en dos etapas, estando comprendida la temperatura de la primera etapa entre 1 200 y 1 400ºC, y estando comprendida la temperatura de la segunda etapa entre 1 100 y 1 300ºC.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el cual la temperatura de calentamiento en la primera etapa de calentamiento no supera la temperatura a la cual se forma escoria líquida sobre la superficie de tocho.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual durante la recristalización primaria también se realiza un tratamiento de decarburación.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual en uno de los tratamientos térmicos tras el laminado en frío y antes del comienzo de la recristalización secundaria, se realiza un realce del contenido de inhibidores en la banda, reaccionando la banda con elementos adecuados en forma sólida, líquida o gaseosa.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el contenido en Aluminio soluble en el acero está comprendido entre 80 y 500 p.p.m.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el cual el contenido en Aluminio soluble en el acero está comprendido entre 250 y 350 p.p.m.

9. Procedimiento según la reivindicación 6, en el cual el realce de contenido de inhibidores se realiza dentro del tratamiento de recocido en continuo de la banda teniendo su grosor final, por reacción con amoniaco sin disociar.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el cual tras el realce del contenido de inhibidores la banda experimenta un tratamiento de recocido en continuo adicional, o al menos para comenzar, la recristalización secundaria orientada.

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual un recocido de la banda laminada en caliente precede al laminado en frío.

12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el tiempo de calentamiento para que la banda laminada en frío alcance la temperatura de recristalización primaria está comprendido entre 1 y 10 segundos.