ES2623408T3 - Método e instalación para producir material que debe ser laminado en forma de un fleje laminado en caliente a partir de acero al silicio en base a desbastes delgados - Google Patents

Método e instalación para producir material que debe ser laminado en forma de un fleje laminado en caliente a partir de acero al silicio en base a desbastes delgados Download PDF

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Abstract

Método para producir material que debe ser laminado en forma de un fleje laminado en caliente desde un producto de colada, por ejemplo desde un desbaste delgado, donde el producto de colada (2), en un primer paso, es sometido a un pre-tratamiento térmico y, en un segundo paso, el producto de colada precalentado es sometido a un proceso de laminado en un tren de laminador en caliente; y donde el material que debe ser laminado, considerando el procesamiento posterior, es transferido a un estado de recristalización adecuado a una temperatura final de laminación deseada (TWE), y la temperatura final de laminación (TWE) del material que debe ser laminado se regula a temperaturas de al menos 950°C, preferentemente por encima de 1000ºC, y porque el producto de colada (2), en el marco del pre-tratamiento térmico, para regular la temperatura final de laminación (TWE) del material que debe ser laminado en el tren de laminador en caliente, atraviesa al menos una etapa de precalentamiento (3) y una etapa de calentamiento intensivo (6), y de este modo se precalienta a una temperatura de entrada (Tein) de al menos 1200ºC para ingresar al tren de laminador en caliente (9a ó 9b) y porque antes de la etapa de precalentamiento (3) se realiza un decapado en un dispositivo de decapado, caracterizado porque para producir aceros aleados con silicio para el procesamiento posterior para producir chapas con granos orientados, como por ejemplo chapas eléctricas, el control de la temperatura en el tren de laminador (9a y 9b) se regula mediante una combinación de la velocidad de laminación y la utilización de dispositivos de refrigeración intermedios (10), donde después del laminado en caliente el material que debe ser laminado se templa a temperaturas (TA) inferiores a 450ºC dentro de 10 s.

Description

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DESCRIPCION
Metodo e instalacion para producir material que debe ser laminado en forma de un fleje laminado en caliente a partir de acero al silicio en base a desbastes delgados.
La presente invention hace referencia a un metodo y a una instalacion para producir (material precursor) en forma de un fleje en caliente, a partir de aceros aleados con silicio, para el procesamiento posterior para producir chapas con granos orientados, como por ejemplo chapas electricas. El procesamiento posterior no forma parte del objeto de la presente invencion; este tiene lugar en laminadores en frlo.
Por el estado del arte se conocen diferentes metodos e instalaciones de la clase conforme al genero; a modo de ejemplo puede remitirse a los dos siguientes documentos:
Son conocidos metodos e instalaciones para laminar flejes y chapas a partir del calor de colada; donde estos se describen por ejemplo en Stahl & Eisen, vol. 2, 1993, pag. 37 y siguientes. En la instalacion all! descrita, mediante una maquina de colada continua con una coquilla disenada de modo especial se produce un desbaste delgado, dividido en longitudes individuales y, para equilibrar la temperatura, se suministra a un horno de rodillos. A continuacion, el desbaste es acelerado a una velocidad de entrada marcadamente mas elevada del tren de laminador consecutivo, es decapado y es suministrado al tren de laminador. En el funcionamiento de produccion estacionario con una velocidad de colada de 5,5 m/min, el desbaste delgado alcanza el horno de rodillos con una temperatura media de 1080°C. La temperatura de salida del horno de rodillos se ubica aproximadamente en 1100°c. La energla necesaria para el proceso de lamination se cubre casi por completo en base a la cantidad de calor que se encuentra contenida en la barra colada. En el laminador, las temperaturas son controladas a traves de la velocidad de los cilindros, a traves de refrigeration y en base al contacto de los cilindros, de manera que se regula una temperatura final de laminacion de 880°C. A continuation tiene lugar un enfriamiento lento en la section de refrigeracion, as! como un devanado consecutivo.
Por la solicitud EP-A1-1 469 954 se conocen un metodo y una instalacion para producir flejes en caliente a partir de aceros inoxidables austenlticos. De este modo, el producto de colada es sometido a un proceso de laminacion en un tren de laminador y, en un segundo paso, es sometido a un tratamiento termico para impedir una disposition a la corrosion.
En la solicitud EP 1 097 764 se describen un dispositivo y un metodo para el mecanizado superficial de un producto de acero colado de forma continua en estado tibio para eliminar defectos superficiales, impurezas superficiales y similares, donde los mecanizados superficiales deben proporcionar tiempos de vida util prolongados. Las piezas que deben ser mecanizadas son sometidas a un enfriamiento antes del paso del mecanizado superficial.
En la solicitud EP 0 392 535 se describe un metodo para producir una chapa electrica con granos orientados, con los pasos: calentamiento, laminacion en tibio y enrollado. A continuacion, la chapa laminada en tibio es recocida nuevamente segun la necesidad, y es sometida a un proceso de laminacion en frlo. El laminado en frlo se divide en diferentes grados de conformation. Dependiendo de la necesidad y de la aplicacion, a continuacion se realiza otro recocido intermedio y la chapa laminada en frlo es sometida a un recocido de descarburacion y a un ultimo recocido de acabado, as! como a un proceso de laminacion en tibio subsiguiente.
Asimismo, en la solicitud DE 31 50 946 se describe un dispositivo para decapar una barra de acero proveniente de una instalacion de colada continua, donde su superficie total se decapa con la menor cantidad de agua posible antes de la maquina de corte con soplete.
En el documento EP 0 0771 596 A1 se describe una instalacion de production para el relaminado continuo o discontinuo de flejes laminados en caliente.
Por la solicitud EP 1 469 954 se conocen sistemas de regulation de temperatura de varias etapas para calentar un producto de colada antes de su ingreso a un tren de laminador.
Ademas, por la solicitud EP 0 415 987 B2 se conoce un metodo para la produccion continua de flejes de acero o de chapas de acero a partir de desbastes delgados con un grosor de aproximadamente 50 mm, donde los desbastes delgados se producen en instalaciones de colada continua en arco con una direction de salida horizontal. El metodo comprende los pasos del metodo: laminacion de los desbastes delgados despues de la solidification de la barra en un foso gula en forma de arco a temperaturas superiores a 1100°C, refrigeracion de los desbastes durante la radiation o decapado, recalentamiento inductivo a una temperatura de aproximadamente 1100°C, as! como laminacion del desbaste delgado en al menos un tren de laminador. Mediante el calentamiento, una temperatura se regula en el desbaste, de manera que en los dispositivos de deformacion del tren de laminador se regulan un gradiente de temperatura, de modo que durante la pasada hacia la ultima caja de laminacion la temperatura se ubica dentro de un orden de magnitudes aun suficiente para una buena deformation. Aqul, en una tercera y ultima caja de
laminacion del tren laminador, la temperatura del material que debe ser laminado desciende por ejemplo a 988°C, donde esta es suficiente como temperatura de colada para el ultimo paso de conformation. El material que debe ser laminado abandona la ultima caja de laminacion con una temperatura de 953°C o menos y, a continuation, con una temperatura aun menor, se separa, apila o devana en las longitudes deseadas. En caso necesario, entre las cajas 5 de laminacion individuales pueden preverse una o varias etapas de un calentamiento intermedio inductivo.
Es comun a los dos metodos conocidos el hecho de que la temperatura de entrada a la etapa de laminacion de acabado es regulada de manera que puede observarse la temperatura final de laminacion determinada.
El objeto de la presente invention consiste en optimizar a este respecto el tratamiento termico en material precursor en forma de flejes en caliente a partir de aceros aleados con silicio para el procesamiento posterior para producir 10 chapas con granos orientados, de manera que en el tren de laminador pueda regularse una temperatura final deseada y, con ello, una estructura deseada en la barra.
Este objeto se alcanzara a traves del metodo indicado en la revindication 1.
Con el metodo de acuerdo con la invencion se regula por primera vez de forma sencilla una temperatura de entrada hacia la llnea de acabado, la cual garantiza una morfologla de precipitation conveniente en el material que debe ser 15 laminado. Los sistemas de regulation de temperatura de una etapa, conocidos en el estado del arte, no se encuentran en condiciones de calentar el producto de colada a las temperaturas elevadas requeridas para la regulacion del estado de recristalizacion aqul deseado/requerido, preferentemente superiores a una temperatura de entrada de 1250°C en el tren laminador. De manera ventajosa, las temperaturas elevadas, en el metodo indicado en las reivindicaciones, se alcanzan debido a que se realiza un precalentamiento de dos etapas del producto de colada, 20 el cual comprende una etapa de calentamiento de energla primaria y una etapa de calentamiento inductivo. El precalentamiento termico de dos etapas indicado en las reivindicaciones ofrece ademas la ventaja de que el producto de colada no solo puede calentarse a temperaturas superiores a 1250°C - en caso de que sea necesario - sino tambien a temperaturas de entrada mas reducidas, cuando esto es necesario para regular otros estados deseados de la estructura o de recristalizacion; donde el metodo indicado en las reivindicaciones puede utilizarse en gran 25 medida de forma universal.
El control de la temperatura en el tren laminador de acabado consecutivo se orienta segun la estructura final que debe alcanzarse y se regula mediante una combination de la velocidad de laminacion y la utilization de dispositivos de refrigeration intermedios.
En una forma de ejecucion preferente de la presente invencion con respecto al metodo, la temperatura final de 30 laminacion (Twe) y la velocidad final de laminacion del material que debe ser laminado se regulan a valores en los cuales ya no tiene lugar una recristalizacion completa y el material que debe ser laminado, despues de la ultima pasada en el tren de laminador en caliente, es templado desde una temperatura final de laminacion (Twe) a una temperatura (Ta) que asegura la regulacion o la congelation de un estado de recristalizacion deseado sobre el grosor del fleje. De este modo, la temperatura final de laminacion (Twe) del material que debe ser laminado se regula 35 a temperaturas de al menos 950°C, preferentemente superiores a 1000°C, y a continuacion, preferentemente a continuacion de forma inmediata, el material que debe ser laminado se templa a temperaturas (Ta) inferiores a 450 °C, dentro de 10 s.
De este modo se suprime una recristalizacion completa del fleje en caliente. A traves de la selection de la temperatura de devanado puede regularse la parte de la estructura recristalizada sobre el grosor del fleje.
40 De acuerdo con otra caracterlstica de la variante de la presente invencion se preve que en la etapa de precalentamiento la temperatura del producto de colada se regule a valores de entre 1000 y 1100°C y que en la etapa de calentamiento intensivo subsiguiente la temperatura aumente a valores de 1250°C. De este modo, en una variante preferente, la etapa de precalentamiento se realiza en un horno calentado a gas o con aceite y la etapa de calentamiento intensivo subsiguiente se realiza en una etapa de calentamiento por induction. Lo mencionado ofrece 45 la ventaja especial de que el precalentamiento puede tener lugar en un horno de rodillos, mientras que la etapa de calentamiento hasta temperaturas superiores a 1200°C se traslada a una zona de calentamiento inductivo. Se evita con ello que el horno de rodillos se cargue de forma excesiva, lo cual, eventualmente, podrla conducir a su destruction termica.
Para evitar el efecto desventajoso de una capa de cascarilla primaria calentada en alto grado en la calidad de la 50 superficie del material que debe ser laminado, la superficie del desbaste es decapada. Para ello, segun otra caracterlstica de la variante de la presente invencion, entre la etapa de precalentamiento y la etapa de calentamiento intensivo se realiza un decapado en un dispositivo de decapado. La regulacion de la temperatura de entrada en la etapa de laminacion de acabado tiene lugar por lo tanto a continuacion mediante una etapa de calentamiento por induccion. La etapa de laminacion de acabado puede estar compuesta por una chapa de laminacion anterior de una
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o de varias cajas y una chapa de laminacion final de varias cajas. La distancia entre ambas puede acortarse a traves de un camino de rodillos o de un tunel termico calentado.
Ademas, para mejorar la calidad de la superficie, segun otra caracterlstica de la variante de la presente invencion, se preve que despues de la etapa de calentamiento inductivo se realice otro decapado en una segunda etapa de decapado.
Asimismo, de forma adicional o separada con respecto a los decapados mencionados, se preve realizar una separacion de las cascarillas ya antes del horno de rodillos para proteger los rodillos del horno de acumulaciones de cascarillas y, con ello, para proteger el lado inferior del desbaste de marcas no deseadas, mejorando la transferencia termica hacia el desbaste.
El objeto de la invencion mencionado anteriormente se alcanzara ademas a traves de la instalacion indicada en la reivindicacion 7. Con respecto a las ventajas que ofrece, para evitar repeticiones, se remite a las ventajas descritas anteriormente referidas al metodo de acuerdo con la invencion.
En la instalacion de acuerdo con la invencion se preve que el dispositivo para enfriar el material que debe ser laminado comprenda componentes para templar el material que debe ser laminado a temperaturas inferiores a 450 °C.
De acuerdo con otra caracterlstica de realizacion de la presente invencion se recomienda que el tren de laminador en caliente este disenado como llnea de acabado compacta. Segun una caracterlstica de realizacion alternativa con respecto a ello, se preve que el tren laminador en caliente este disenado dividido en al menos una chapa de laminacion anterior y al menos una chapa de laminacion final.
Otros detalles y ventajas de la invencion pueden observarse en las reivindicaciones dependientes y en la siguiente descripcion, en donde las formas de ejecucion de la invencion se explican de forma mas detallada, representadas a traves de las figuras. Junto con las combinaciones antes indicadas de caracterlsticas se consideran esenciales para la invencion tambien las caracterlsticas de forma individual o en otras combinaciones.
Las figuras muestran:
Figura 1: una representacion esquematica de una instalacion para realizar el metodo de acuerdo con la invencion.
La figura 1 muestra una instalacion 1 para producir material que debe ser laminado en forma de chapas o flejes de acero aleado con silicio para el procesamiento posterior de chapas con granos orientados, como por ejemplo chapas electricas, las cuales son tratadas termicamente y son laminadas sin un enfriamiento intermedio a temperatura ambiente, de manera que el material que debe ser laminado se proporciona a continuacion con las caracterlsticas estructurales deseadas. La instalacion 1 comprende una instalacion de colada continua 1a. La barra colada casi con una dimension final en forma de un producto de colada 2 es cortada en desbastes antes del horno de rodillos 3 con la ayuda de una cizalla 4, donde dichos desbastes, presentando el calor de colada, ingresan directamente en el horno de rodillos 3 para ser calentados a temperaturas de 1000 hasta 1100°C, as! como para experimentar una compensation de la temperatura. Los desbastes se tratan preferentemente de desbastes delgados con un grosor de hasta 120 mm. A continuacion, los desbastes calentados atraviesan preferentemente un dispositivo de decapado 5, ingresando despues a una etapa de calentamiento intensivo 6. Aqul los desbastes, en un proceso de calentamiento rapido y breve, son calentados a temperaturas de entrada de 1100 a 1300°C, preferentemente a una temperatura superior a 1250°C. La etapa de precalentamiento 3 es realizada en un horno calentado a gas o con aceite, como un horno de rodillos 3, y la etapa de calentamiento intensivo subsiguiente se realiza en un horno por induction. La etapa de calentamiento intensivo 6 debe disenarse de manera que se garantice una temperatura de entrada Tein del producto de colada 2 en el laminador, superior a 1200°C. La etapa de precalentamiento 3 y la etapa de calentamiento intensivo 6 forman un sistema de regulation de temperatura 7. Los medios para realizar el tratamiento termico comprenden la etapa de precalentamiento 3, la etapa de calentamiento intensivo 6, as! como dispositivos de refrigeration intermedios 10.
Despues de atravesar la etapa de calentamiento intensivo, el producto de colada 2 es decapado nuevamente (segunda etapa de decapado 8) y se introduce en un tren de laminador en caliente 9a o 9b. El tren de laminador en caliente 9a o 9b puede representar una llnea de acabado compacta 9a o puede estar dividida en una chapa de laminacion anterior y una chapa de laminacion final 9b. La cantidad de cajas en cada una de las dos chapas parciales no esta determinada.
En el metodo de acuerdo con la invencion se preve que para regular la temperatura final de laminacion Twe se regule una temperatura de entrada Tein del producto de colada 2 en el tren de laminador en caliente 9a o 9b del laminador, de al menos 1200°C, preferentemente superior a 1250°C, a traves de un pre-tratamiento termico de varias etapas, donde el producto de colada, proveniente desde el calor de colada, es suministrado directamente para
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el tratamiento termico. El pre-tratamiento termico de varias etapas tiene lugar con el sistema de regulacion de temperatura 7 que comprende la etapa de precalentamiento 3 para precalentar el producto de colada 2 y la etapa de calentamiento intensivo 6 para regular la temperatura de entrada Tein del producto de colada 2 en el tren de laminador en caliente. En el metodo de acuerdo con la invencion, la temperatura final de laminacion Twe y la velocidad final de laminacion del material que debe ser laminado se regulan a valores en los cuales ya no tiene lugar una recristalizacion completa del acero. Despues de la ultima pasada en el tren de laminador en caliente, en el marco de un tratamiento termico posterior, el material que debe ser laminado es templado desde la temperatura final de laminacion Twe a una temperatura TA, debido a lo cual se asegura el estado de recristalizacion deseado del material que debe ser laminado en el extremo del tren de laminador en caliente, sobre el grosor del fleje. De este modo, la temperatura final de laminacion Twe del material que debe ser laminado se regula a temperaturas de al menos 950°C, preferentemente superiores a 1000°C, y a continuacion el material que debe ser laminado se templa a temperaturas Ta inferiores a 450°C, dentro de 10 s. Figura 1.
El tratamiento termico posterior despues de la laminacion consiste en una combinacion de un dispositivo de refrigeracion rapido 12 y de barras de refrigeracion normales con refrigeracion por agua 13. El material que debe ser laminado refrigerado a continuacion es enrollado en un dispositivo de devanado 14.
Lista de referencias
1 instalacion para producir flejes en caliente 1a instalacion de colada continua
2 producto de colada (barra)
3 dispositivo para precalentar (horno de rodillos)
4 cizalla
5 dispositivo de decapado
6 etapa de calentamiento intensivo
7 sistema de regulacion de temperatura
8 segunda etapa de decapado
9a llnea de acabado compacta como tren de laminador en caliente
9b chapa de laminacion anterior y chapa de laminacion final del tren de laminador en caliente
10 dispositivo de refrigeracion intermedio
11 dispositivo para enfriar (seccion de refrigeracion)
12 dispositivo de enfriamiento rapido
13 barra de refrigeracion con refrigeracion por agua
14 dispositivo de devanado

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Metodo para producir material que debe ser laminado en forma de un fleje laminado en caliente desde un producto de colada, por ejemplo desde un desbaste delgado, donde el producto de colada (2), en un primer paso, es sometido a un pre-tratamiento termico y, en un segundo paso, el producto de colada precalentado es sometido a un proceso de laminado en un tren de laminador en caliente; y donde el material que debe ser laminado, considerando el procesamiento posterior, es transferido a un estado de recristalizacion adecuado a una temperatura final de laminacion deseada (Twe), y la temperatura final de laminacion (Twe) del material que debe ser laminado se regula a temperaturas de al menos 950°C, preferentemente por encima de 1000°C, y porque el producto de colada (2), en el marco del pre-tratamiento termico, para regular la temperatura final de laminacion (Twe) del material que debe ser laminado en el tren de laminador en caliente, atraviesa al menos una etapa de precalentamiento (3) y una etapa de calentamiento intensivo (6), y de este modo se precalienta a una temperatura de entrada (Tein) de al menos l200°C para ingresar al tren de laminador en caliente (9a o 9b) y porque antes de la etapa de precalentamiento (3) se realiza un decapado en un dispositivo de decapado, caracterizado porque para producir aceros aleados con silicio para el procesamiento posterior para producir chapas con granos orientados, como por ejemplo chapas electricas, el control de la temperatura en el tren de laminador (9a y 9b) se regula mediante una combinacion de la velocidad de laminacion y la utilizacion de dispositivos de refrigeracion intermedios (10), donde despues del laminado en caliente el material que debe ser laminado se templa a temperaturas (Ta) inferiores a 450°C dentro de 10 s.
  2. 2. Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la temperatura final de laminacion (Twe) y la velocidad final de laminacion del material que debe ser laminado se regulan a valores en los cuales ya no tiene lugar una recristalizacion completa y el material que debe ser laminado, despues de la ultima pasada en el tren de laminador en caliente, es templado desde una temperatura final de laminacion (Twe) a una temperatura (Ta) que asegura una congelacion del estado de recristalizacion deseado regulado al final del tren de laminador en caliente, sobre el grosor del fleje.
  3. 3. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque en la etapa de precalentamiento (3) la temperatura del producto de colada (2) se regula a valores de entre 1000 y 1100°C y porque en la etapa de calentamiento intensivo (6) subsiguiente la temperatura aumenta a valores de 1250°C.
  4. 4. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la etapa de precalentamiento (3) se realiza en un horno calentado a gas o con aceite y la etapa de calentamiento intensivo subsiguiente (6) se realiza en una etapa de calentamiento por induccion.
  5. 5. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque entre la etapa de precalentamiento (3) y la etapa de calentamiento intensivo (6) se realiza un decapado en un dispositivo de decapado (5).
  6. 6. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque despues de la etapa de calentamiento intensivo (6) se realiza otro decapado en una segunda etapa de decapado (8).
  7. 7. Instalacion (1) para fabricar material que debe ser laminado en forma de un fleje laminado en caliente para un procesamiento posterior para producir chapas con granos orientados, a traves de la aplicacion del metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 6, donde la instalacion comprende:
    una instalacion de colada continua (1a) para fabricar el producto de colada (2);
    un sistema de regulacion de temperatura (7) para precalentar el producto de colada; as! como un laminador (9a o 9b) conectado aguas abajo del sistema de regulacion de temperatura (7), donde el sistema de regulacion de temperatura (7) y el laminador (9) se utilizan para convertir el producto de colada (2) en el material que debe ser laminado con un estado de recristalizacion adecuado con respecto al procesamiento posterior, a una temperatura final de laminacion deseada (Twe),
    donde el sistema de regulacion de temperatura (7) para regular la temperatura final de laminacion (Twe) del material que debe ser laminado en el tren de laminado comprende una etapa de precalentamiento (3) para precalentar el producto de colada (2) y una etapa de calentamiento intensivo (6) para el calentamiento intensivo del producto de colada (2) a una temperatura de entrada (Tein) en el tren de laminador en caliente, por encima de 1200°C, preferentemente por encima de 1250°C, y antes de la etapa de precalentamiento (3) se proporciona un dispositivo de decapado,
    caracterizada porque,
    un dispositivo para enfriar (11) el material que debe ser laminado comprende componentes para templar el material que debe ser laminado a temperaturas por debajo de 450°C dentro de 10 segundos, y el material que debe ser laminado esta realizado en forma de aceros aleados con silicio, como por ejemplo chapas electricas, y el laminador
    en caliente (9a, 9b) comprende dispositivos de refrigeracion intermedios (10), y los dispositivos de refrigeracion intermedios (10), en combinacion con la velocidad de laminacion, sirven para controlar la temperatura final de laminacion (Twe).
  8. 8. Instalacion segun la reivindicacion 7, caracterizada porque el tren de laminador en caliente esta disenado como 5 una llnea de acabado (9a) compacta.
  9. 9. Instalacion segun la reivindicacion 7, caracterizada porque el tren de laminador en caliente esta disenado dividido en al menos una chapa de laminacion anterior y al menos una chapa de laminacion final (9b).
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