ES2948332T3 - Procedimiento para regular distintos cursos de refrigeración de material que debe laminarse, sobre su anchura, en una sección de refrigeración de un tren de laminado en caliente de bandas o de chapas gruesas - Google Patents

Procedimiento para regular distintos cursos de refrigeración de material que debe laminarse, sobre su anchura, en una sección de refrigeración de un tren de laminado en caliente de bandas o de chapas gruesas Download PDF

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Abstract

1. Un método para establecer diferentes velocidades de enfriamiento sobre el ancho de la banda de un tramo de enfriamiento en un laminador de bandas en caliente o un laminador de placas pesadas. 2.1. Un método para establecer diferentes velocidades de enfriamiento de tiras de metal o placas de metal (material rodante) sobre el ancho de la tira de un tramo de enfriamiento en un laminador de tiras en caliente o un laminador de placas pesadas. 2.2 Según el método, para el cálculo de la velocidad de enfriamiento se determina la distribución de entalpía inicial sobre el ancho del material rodante antes del enfriamiento y, a partir de ahí, se determina una distribución de entalpía objetivo en la dirección de la anchura y la dirección de la longitud. del material rodante teniendo en cuenta un cálculo de la planitud y de las propiedades mecánicas mediante un modelo de microestructura y posteriormente se fijan la cantidad de refrigerante y la curva de refrigerante del tramo de enfriamiento. 3. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para regular distintos cursos de refrigeración de material que debe laminarse, sobre su anchura, en una sección de refrigeración de un tren de laminado en caliente de bandas o de chapas gruesas
La presente invención hace referencia a un procedimiento para regular el curso de refrigeración de bandas de metal o chapas de metal (material que debe laminarse) sobre la anchura de la banda, de una sección de refrigeración, por ejemplo en un tren de laminado en caliente de bandas o de chapas gruesas o la refrigeración en un recocido continuo/tratamiento térmico.
La refrigeración juega un rol importante para mejorar la calidad de las bandas laminadas en caliente o chapas gruesas. A este respecto se conoce un controlador de la refrigeración específico, asistido por ordenador, por ejemplo para evitar una inclinación y/o un arqueado de las bandas o chapas. En el caso de un control y una regulación de la temperatura insuficientes ya no se puede obtener la calidad deseada. En el caso de una inclinación o de un arqueado de las bandas o chapas, sucede que las mismas, en un camino de rodillos subsiguiente, no pueden corregirse precisamente asegurando la calidad. Las consecuencias de esto son bandas defectuosas y, asociado a esto, una mayor cantidad de productos de rechazo.
Para evitar lo mencionado se conocen procedimientos para refrigerar un material que debe laminarse, en los que un dispositivo de control para el material que debe laminarse determina y regula la cantidad de refrigerante óptima y el curso de la cantidad de refrigerante para el paso por una sección de refrigeración. Debido a esto puede asegurarse la planeidad óptima y la regularidad del material que debe laminarse y refrigerarse.
Una desventaja, en este caso, reside en el hecho de que las áreas de la anchura de la banda se refrigeran de modo diferente, específicamente, para mejorar la planeidad de la banda o de la chapa. Esto tiene lugar considerando las temperaturas medidas, que sin embargo se obtienen desde la superficie. Después de una refrigeración, la distribución de la temperatura en la banda o la chapa precisamente no es homogénea y, con ello, no puede realizarse una afirmación con respecto al contenido de energía real en el material.
En la solicitud DE 102008011 303 B4, como variable de entrada para controlar la sección de refrigeración y para determinar la cantidad de refrigerante, se considera el contenido de energía del material que debe laminarse, que debe refrigerarse, para disipar de manera específica una cantidad de calor determinada, desde el material que debe laminarse. Se supone aquí siempre un valor individual, fijo, como variable de inicio y variable-objetivo. Además, no se indica cómo puede fijarse la variable-objetivo.
La solicitud JP S6462208 A describe un procedimiento conforme al género, que se utiliza para refrigerar la banda laminada en caliente de modo uniforme en la dirección de la anchura, sobre toda su longitud. Debido a esto se mejora la calidad del material, impidiendo que se produzca una forma defectuosa de la banda laminada en caliente. Para ello, los centros de un par de placas móviles se posicionan coincidiendo con la posición central en la dirección de la anchura de la banda laminada en caliente que pasa. La diferencia de temperatura T entre las temperaturas de la parte central y de la parte del extremo de la banda laminada en caliente se calcula mediante una aritmética de comparación y se compara con una diferencia de temperatura-objetivo T0. Si T es mayor que T0, una señal para reducir las distancias entre las placas móviles se transmite a un dispositivo de control para un motor de accionamiento. Al mismo tiempo, mediante la aritmética de comparación, la posición central de la banda laminada en caliente se calcula en base a las dos posiciones del extremo.
Tomando como base lo mencionado, el objeto de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento mejorado para controlar y regular la planeidad o regularidad y/o las propiedades mecánicas del material que debe laminarse en un tren de laminado en caliente de bandas o de chapas gruesas. En las reivindicaciones dependientes se indican otras medidas ventajosas.
Dicho objeto, partiendo del preámbulo de la reivindicación 1, se soluciona de manera que para calcular la refrigeración se determina la distribución de la entalpía inicial, sobre la anchura del material que debe laminarse, antes de la refrigeración, donde partiendo de esta base se determina una distribución de la entalpía- objetivo considerando un cálculo de la planeidad y las propiedades mecánicas, mediante un modelo estructural en la dirección de la anchura y de la longitud del material que debe laminarse, y según esto se regula la cantidad de refrigerante y el curso de refrigerante de la sección de refrigeración.
En base a una distribución de la entalpía sobre la anchura, al inicio de la sección de refrigeración, se establece una distribución de la entalpía-objetivo, sobre la anchura, después de la sección de refrigeración. La distribución de la entalpía inicial puede determinarse por ejemplo en base a un programa informático. En principio, en lugar de la entalpía también puede utilizarse otro potencial termodinámico.
La distribución de la entalpia-objetivo puede establecerse mediante distintos parámetros. Por ejemplo, puede tratarse de un cálculo numérico de la planeidad de la banda después de la sección de refrigeración, que puede optimizarse mediante el valor-objetivo. Con la ayuda de la modelización en principio es posible calcular también la planeidad del producto terminado en el estado frío (por tanto, después de la refrigeración de la bobina). Esto no es posible con la ayuda de un dispositivo de medición en el estado caliente. Otra posibilidad consiste en establecer dicha planeidad mediante un modelo estructural, para que pueda mantenerse el objetivo de regular propiedades mecánicas homogéneas sobre la anchura. Esto no se presenta necesariamente en el caso de una refrigeración uniforme y tampoco se presenta necesariamente en el caso de una distribución de la entalpía uniforme sobre la anchura. Además, como parámetros de regulación también pueden considerarse los resultados de distintos dispositivos de medición que midan una variable de la calidad, como función de la anchura. Éstos pueden tratarse por ejemplo de un rodillo de medición de planeidad o de otro dispositivo de medición de planeidad, pero también de dispositivos de medición para detectar las propiedades mecánicas (por ejemplo un sistema Impoc u otros).
Como elementos de control dentro de la sección de refrigeración pueden ser de utilidad las más diversas medidas que permitan alcanzar diferentes entalpías en función de la anchura. Como ejemplos pueden mencionarse el enmascarado de bordes, el calentamiento de bordes, una refrigeración específica mediante varios circuitos de control sobre la anchura, o similares. La distribución de la entalpía-objetivo también puede establecerse mediante la optimización de otros parámetros, o también de forma empírica, mediante mediciones después de la refrigeración. Partiendo de la distribución de la entalpía inicial, la distribución de la entalpía- objetivo sobre la anchura puede regularse de forma no homogénea. Una regulación durante el paso del material que debe laminarse por la sección de refrigeración puede modificar de forma dinámica la distribución de la entalpía-objetivo en el material que debe laminarse, sobre la anchura. El cálculo de la entalpía, por ejemplo, puede tener lugar en base a la energía de Gibbs. Para la determinación de la energía de Gibbs puede recurrirse a bancos de datos en el SGTE (consorcio Scientific Group on Thermodata Europe y banco de datos MatCalc), para indicar por ejemplo de ese modo los constituyentes estructurales en el material que debe laminarse, y para regular y controlar la refrigeración en función de la distribución de la entalpía-objetivo a un componente de fase estructural constante distribuido de forma homogénea sobre la anchura de la banda del material que debe laminarse y, con ello, para controlar y regular las propiedades mecánicas.
Mediante un punto de medición que está dispuesto después de la refrigeración puede tener lugar una comparación inmediata con las propiedades mecánicas calculadas en el modelo estructural, y debido a esto puede corregirse una posible desviación de la distribución de la entalpía-objetivo, directamente mediante una activación o una interrupción de la refrigeración.
A continuación, la invención se describe con mayor detalle en los dibujos. Muestran:
Figura 1 una representación esquemática de la instalación y del concepto de flujo;
Figura 2 una representación de la distribución de la entalpía inicial (imagen superior),
Figura 2a una representación de la distribución de la entalpía-objetivo (imagen central),
Figura 2b una representación de la diferencia de las dos distribuciones de la entalpía, observado sobre la anchura del material que debe laminarse;
Figura 3 la representación de posibles distribuciones-objetivo para las propiedades mecánicas, y
Figura 3a la representación de la planeidad, observado sobre la anchura.
La figura 1 muestra esquemáticamente una parte de una posible instalación de laminado en caliente de bandas o de chapas gruesas para el procesamiento de bandas de metal y/o chapas de metal. Después de la última caja 1 de la instalación de laminado en caliente de bandas o de chapas gruesas está dispuesto un dispositivo de medición 2. El dispositivo de medición 2, entre otros, puede ser un rodillo de planitud, y está dispuesto antes de la propia sección de refrigeración 3. El dispositivo de medición detecta un valor real del material que debe laminarse 6, antes de la sección de refrigeración 3.
La sección de refrigeración 3 puede comprender una refrigeración laminar o una refrigeración incrementada, o también una refrigeración compacta. Después de la sección de refrigeración 3 está dispuesto al menos otro dispositivo de medición, por ejemplo un rodillo de planitud o similares, que mide el valor real, por ejemplo la planeidad de la banda laminada en caliente/material que debe laminarse 6, después del paso por la sección de refrigeración 3.
Un modelo matemático 5 recibe los datos de medición desde el dispositivo de medición 2 y 4, y para regular la distribución de la entalpía-objetivo predetermina cantidades de refrigerante que pueden utilizarse de modo correspondiente en la sección de refrigeración 3. Gracias a esto, puede asegurarse prácticamente en línea que puedan regularse las calidades deseadas del material que debe laminarse/banda laminada en caliente 6, y que pueda enrollarse inmediatamente a continuación, formando una bobina 7, para un procesamiento posterior. En el área anterior y posterior a la refrigeración 3 pueden estar dispuestos otros equipos auxiliares, por ejemplo más dispositivos de medición, descascarilladores, campanas de aislamiento térmico, cizallas, etc.
Las figuras 2, 2a, 2b ilustran la distribución de la entalpía en la banda laminada en caliente, observado sobre la anchura, en el inicio de la detección y al final de la detección, así como la diferencia de ambas entalpías, inicial y final.
La figura 3 ilustra las propiedades mecánicas límite elástico y resistencia a la tracción (Rp y Rm) sobre la anchura de la banda laminada en caliente. La figura 3a ilustra la planeidad del material que debe laminarse, observado sobre la anchura.
Símbolos de referencia
1 Última caja
2 Dispositivo de medición antes de la sección de refrigeración
3 Sección de refrigeración
4 Dispositivo de medición después de la sección de refrigeración
5 Modelo (modelo matemático)
6 Material que debe laminarse / banda laminada en caliente
7 Bobina/ Bobinadora

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para regular el curso de refrigeración de material que debe laminarse (6) desde bandas de metal o chapas de metal sobre la anchura de la banda o la anchura de la chapa en una sección de refrigeración (3) de un tren de laminado en caliente de bandas o de chapas gruesas, o la refrigeración en un recocido continuo/tratamiento térmico, caracterizado porque la distribución de la entalpía inicial sobre la anchura del material, del material que debe laminarse (6), se determina antes de la refrigeración, donde partiendo de esta base se determina una distribución de la entalpía- objetivo considerando un cálculo de la planeidad y/o las propiedades mecánicas, mediante un modelo estructural en la dirección de la anchura y de la longitud del material que debe laminarse (6), y según esto se regula la cantidad de refrigerante y el curso de refrigerante de la sección de refrigeración (3).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque partiendo de la distribución de la entalpía inicial, la distribución de la entalpía- objetivo sobre la anchura se regula de forma no homogénea.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la distribución de la entalpía inicial se modifica de forma dinámica durante el paso de la banda, y de modo correspondiente y a continuación se recalcula la cantidad de refrigerante.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque una regulación durante el paso del material que debe laminarse modifica de forma dinámica la distribución de la entalpía-objetivo en el material que debe laminarse (6) sobre la anchura.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el cálculo de la entalpía tiene lugar en base a la energía de Gibbs.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la determinación de la energía de Gibbs se recurre a bancos de datos en el consorcio Scientific Group on Thermodata Europe (SGTE), para indicar de ese modo los constituyentes estructurales en el material que debe laminarse (6), y la refrigeración es regulada y controlada en función de la distribución de la entalpía-objetivo a un componente de fase estructural constante distribuido de forma homogénea sobre la anchura de la banda del material que debe laminarse (6).
7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque mediante un punto de medición tiene lugar una comparación inmediata con las propiedades mecánicas calculadas en el modelo estructural, y debido a esto se corrige una posible desviación de la distribución de la entalpía-objetivo, directamente mediante una activación o una interrupción de la refrigeración.
8. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque la regulación de distintos cursos de entalpía H(x), con las coordenadas de la anchura x de material que debe laminarse (6) desde bandas de metal o chapas de metal, sobre la anchura de la banda o la anchura de la chapa, en una sección de refrigeración (3) de un tren de laminado en caliente de bandas o de chapas gruesas o la refrigeración en un recocido continuo/tratamiento térmico, tiene lugar de manera que la distribución de la entalpía inicial sobre la anchura del material, del material que debe laminarse (6), se determina antes de la refrigeración, donde partiendo de esta base se determina una distribución de la entalpía- objetivo considerando un cálculo de la planeidad y/o las propiedades mecánicas, mediante un modelo estructural en la dirección de la anchura y de la longitud del material que debe laminarse (6), y según esto se regula la cantidad de refrigerante y el curso del refrigerante de la sección de refrigeración (3).
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