MX2008015169A

MX2008015169A - Metodo para controlar una tira de metal en un horno de tratamiento termico.

Info

Publication number: MX2008015169A
Application number: MX2008015169A
Authority: MX
Inventors: Hannu Ylimaeinen
Original assignee: Outokumpu Oy
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2008-12-09
Also published as: CN101454466A; JP2009538987A; FI121309B; KR101399771B1; KR20090025218A; BRPI0712445A2; MY154671A; CN101454466B; TW200808467A; EA200802225A1; JP5759103B2; WO2007138152A1; ES2432541T3; FI20060536A0; ZA200809777B; EA013710B1; EP2021517B1; EP2021517A4; FI20060536A; US20090229712A1

Abstract

La invención se relaciona con un método para controlar una tira de metal (1) que va a ser tratada con calor, contenida en un horno de tratamiento con calor operado de manera continua y que avanza de una manera esencialmente horizontal y en una posición suspendida en una zona colocada entre elementos (6) que tienen la función de soportar la tira de metal cuando dicha tira de metal está siendo enfriada (3). La trayectoria de la tira de metal (1) es medida por medio de un dispositivo de medición (11), y sobre la base de los resultados de medición obtenidos, la tira de metal (1) es sometida a un chorro controlado de un agente de enfriamiento, de forma que la trayectoria de la tira de metal (1), cuando menos en la zona (6) localizada entre los elementos que tiene la intención de soportar la tira de metal, es hecha para que avance entre dispositivos (8) instalados alrededor de la trayectoria y cuya función es la de transportar al agente de enfriamiento.

Description

METODO PARA CONTROLAR UNA TIRA DE METAL EN UN HORNO DE TRATAMIENTO TÉRMICO Campo de la Invención La presente invención se relaciona con un método para controlar una tira de metal que va a ser tratada con calor, contenida en un horno de tratamiento con calor operado de manera continua, tira de metal la cual deberá ser tratada con calor, de manera que la tira de metal pueda ser conducida en una zona localizada entre elementos que tienen la función de soportar la tira de metal sin que haga contacto con las estructuras del horno.

Antecedentes de la Invención La tira de metal rolada en frío, tal como la tira hecha de acero inoxidable, después del rolado en frío se somete a recocido a una alta temperatura, dentro del rango de temperatura de 900 - 1150 °C, de forma que la recristalización tenga lugar en la micro estructura de la tira, y la tira por lo tanto se vuelve más fácil de trabajar con respecto al tratamiento posterior. En el paso de recocido, sobre la superficie de la tira se forma una capa de óxido que debe ser eliminada. La remoción de la capa de óxido es ventajosamente llevada a cabo por medio de decapado, por ejemplo en una solución acuosa hecha de ácido nítrico y ácido fluorhídrico. El proceso de decapado es llevado a cabo en condiciones que corresponden de manera esencial a la temperatura del medio ambiente, y de este modo la tira de metal recocida a una alta temperatura debe ser enfriada previamente al tratamiento de decapado. Para enfriar la tira, la sección de enfriamiento del horno de tratamiento con calor incluye un equipo de enfriamiento, tal como tuberías de enfriamiento, proveídas en la parte de enfriamiento de los hornos y colocadas en ambos lados de la tira en la dirección de avance de ésta y esencialmente cerca de la tira con el fin de lograr un poder de enfriamiento suficiente; a través de boquillas instaladas en dichas tuberías de enfriamiento, el agente de enfriamiento, tal como el aire, es alimentado sobre la superficie de la tira. En el caso de que la tira de metal que va a ser enfriada entre en contacto mecánico con el equipo de enfriamiento, la tira de metal tratada se rasga, lo cual resulta en pérdidas que afectan la calidad de la tira de metal y la cantidad de producción.

Objetivos de la Invención El objetivo de la presente invención es el de eliminar desventajas de la técnica anterior y lograr un nuevo y mejorado método para controlar una tira de metal que va a ser tratada con calor en un horno de tratamiento térmico operado de manera continua, en una zona localizada entre elementos que tienen la función de soportar la tira de metal, de forma que pueda eliminarse el contacto mecánico entre la tira de metal y las estructuras del horno, particularmente en relación con el paso de enfriamiento después del tratamiento con calor de la tira de metal. Las características novedosas esenciales de la invención son claras a partir de las reivindicaciones anexas.

Breve Descripción de los Dibujos La invención es descrita con más detalla a continuación, con referencia a los dibujos anexos, en donde La Figura 1 es una ilustración lateral de una modalidad preferida de la invención, vista de manera esquemática en una sección parcialmente transversal.

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas de la Invención De acuerdo con la invención, una tira de metal que va a ser tratada con calor en un horno de tratamiento de calor operado de manera continua, por ejemplo una tira de metal hecha de acero inoxidable, es transportada a una velocidad esencialmente alta hacia un enfriamiento después del tratamiento con calor, tal como un recocido, etapa de enfriamiento en la cual la tira de metal suspendida y que avanza esencialmente en forma horizontal se somete a un tratamiento de chorros controlados de un agente de enfriamiento, de forma que la trayectoria de la tira de metal, cuando menos en la zona localizada entre los elementos que tienen la función de soportar la tira de metal, sea hecha avanzar entre dispositivos para transportar al agente de enfriamiento que están instalados alrededor de la trayectoria. Con el fin de formar un chorro de agente de enfriamiento controlado, la trayectoria de la tira de metal es medida por un dispositivo de medición cuando menos en la dirección de la longitud de la tira de metal, o cuando menos en la dirección del ancho de la tira de metal, preferiblemente de una manera que sea esencialmente continua.

En un homo de tratamiento térmico operado de manera continua, la tira de metal que va a ser tratada con calor forma en la zona localizada entre los elementos que tienen la función de sujetar la tira de metal una comba que tiene de manera esencial la forma de una curva funicular, de manera que la tira de metal está en su posición más baja en la parte media de la zona provista entre los elementos para soportar la tira de metal. En relación con el proceso de enfriamiento, la comba con forma de curva funicular es, debido a la contracción por calor en oposición a la expansión por calor causada por la diferencia de temperatura, cambiada de manera que la posición del punto más bajo de la tira de metal, en la zona localizada entre los elementos que tienen la intención de soportar dicha tira de metal, se desvía del centro de la zona. Adicionalmente, debido a que se necesita una gran cantidad del agente de enfriamiento para enfriar la tira de metal, especialmente un cambio en la resistencia de flujo en el sistema de canales de entrada y salida del agente de enfriamiento causa fluctuaciones en la presión de las boquillas en ambos lados de la tira de metal, lo cual al mismo tiempo significa que la posición de la tira de metal es cambiada. De acuerdo con la invención, en un horno de tratamiento térmico operado de manera continua el enfriamiento de la tira de metal que va a ser tratada con calor es llevado a cabo en cuando menos una zona de enfriamiento colocada entre los elementos que tienen la función de soportar la tira de metal, dicha zona comprendiendo dispositivos para transportar al agente de enfriamiento, dispositivos los cuales están separados a distancias esencialmente iguales tanto debajo como arriba de la tira de metal que avanza esencialmente en forma horizontal. El dispositivo que tiene la función de transportar al agente de enfriamiento está provisto con cuando menos una boquilla, la cual está dirigida de forma que el agente de enfriamiento emitido es dirigido hacia la superficie de la tira de metal que se mueve después de la boquilla. Ahora, de manera adicional al efecto de enfriamiento, la trayectoria de la tira de metal puede ser cambiada cuando sea necesario, de forma que se puede evitar un posible contacto mecánico con el equipo proveído para transportar al agente de enfriamiento. La zona de enfriamiento entre los elementos que tienen la función de soportar la tira de metal es divida de manera ventajosa en cuando menos dos bloques de enfriamiento, por ejemplo separando, por medio de una pared de partición, los dispositivos que tienen la función de transportar al agente de enfriamiento, de forma que se evita que fluya el agente de enfriamiento que pasa a través de la boquilla desde un bloque hacia el área de otro bloque de enfriamiento. El avance de la tira de metal que va a ser enfriada en una zona de enfriamiento proveída entre los elementos que tiene la función de soportar la tira de metal es medido por medio de cuando menos un dispositivo de medición, preferiblemente tanto en la dirección a lo largo de la longitud de la tira de metal como en la dirección de la anchura de esta. Las señales de la medición tomadas por el dispositivo de medición son transferidas de manera eléctrica hacia una unidad de automatización, en donde los resultados de la ubicación de la tira de metal indicados por las señales de medición son comparados con los valores de locación deseados y predeterminados. Cuando resulta necesario, la unidad de automatización dirige de una manera controlada los actuadores proveídos en los dispositivos que tienen la función de transportar al agente de enfriamiento para obtener una comba deseada en la tira de metal. De acuerdo con la invención, el avance de la tira de metal que va a ser enfriada hacia los dispositivos que tienen la función de transportar el agente de enfriamiento y que están colocados tanto arriba como debajo de la trayectoria de la tira de metal es evitado cambiando, sobre la base de las señales de medición recibidas por la unidad de automatización, la presión de la boquilla del agente de enfriamiento emitido desde las boquillas; como consecuencia, la fuerza del agente de enfriamiento emitido que soporta o presiona a la tira de metal hacia abajo es cambiada, y se consigue que la posición de la comba de la tira de metal sea ventajosa con respecto a los dispositivos que tienen la función de transportar al agente de enfriamiento. De acuerdo con la invención, el agente de enfriamiento empleado es aire de manera ventajosa, pero el agente de enfriamiento también puede ser por ejemplo un gas inerte, tal como nitrógeno o argón, o una mezcla de gas en donde el contenido de oxígeno es más pequeño que el contenido de oxígeno del aire. Además, el agente de enfriamiento empleado puede ser un líquido, tal como agua, y también una mezcla de gas y líquido. De acuerdo con la Figura 1 , una tira recocida y caliente 1 hecha de acero inoxidable entra desde el paso de recocido 2 a la zona de enfriamiento 3, en cuyo caso la dirección de avance esencialmente horizontal de la tira 1 es ilustrada por medio del número de referencia 4. En la dirección de avance 4 de la tira, en la salida 5 de la zona de recocido 2 y simultáneamente en la entrada 5 de la zona de enfriamiento 3, está instalado un arreglo de rolado 6 que sostiene a la tira 1. Un arreglo de rolado correspondiente 6 para soportar la tira 1 está instalado en la dirección de avance 4 de la tira en la salida 7 de la zona de enfriamiento 3. Entre los arreglos de rolado 6, la tira 1 está en una posición suspendida. En la zona de enfriamiento 3, en la dirección de avance 4 de la tira, por arriba de la tira 1 y debajo de la tira 1 están instaladas tuberías 8 de agente de enfriamiento para transportar al agente de enfriamiento 7 a la cercanía de la tira 1, y aquel extremo 9 de dichas tuberías 8 que está localizado cerca de la tira 1 está provisto con cuando menos una boquilla 10 para dirigir al agente de enfriamiento 7 sobre la superficie de la tira 1. La posición de la tira 1 localizada entre los arreglos de rolado 6 tanto en la dirección de la anchura de la tira lcomo en la dirección de la longitud de la tira 1 es medida por cuando menos un dispositivo de medición 11 , preferiblemente un dispositivo de medición por láser. La señal de medición obtenida a partir del dispositivo de medición 11 es alimentada a una unidad de automatización 12 que está conectada de manera eléctrica 14 al dispositivo de medición 11. Adicionalmente, la unidad de automatización 12 está conectada ventajosamente de manera eléctrica 15, ya sea de manera separada o en un grupo, a cada boquilla 10 proveída en las tuberías 8 del agente de enfriamiento con el fin de controlar las boquillas para lograr el valor de posición deseada para la tira 1 en varios puntos de la zona de enfriamiento 3. Con la finalidad de mantenerlo lo más simple posible, solo dos boquillas se ilustran en el dibujo en relación a la conexión eléctrica 15 de las boquillas 10. La figura también muestra paredes de partición 13 que dividen a la zona de enfriamiento en bloques de enfriamiento. En la unidad de automatización 12, el valor de la señal de medición obtenida es comparado con el valor de la posición deseada de la tira 1 con respecto a las tuberías 8 del agente de enfriamiento. En caso de que el valor medido se desvíe del valor de la posición deseada de la tira 1, una señal de control es enviada desde la unidad de automatización 12 a cuando menos una boquilla 10 de la tubería del agente de enfriamiento para corregir el valor de la posición de la tira 1 esencialmente en ese punto de la zona de enfriamiento 3 desde donde fue enviada la señal de medición que se desvía del valor de la posición deseada. La señal de control para cambiar el valor de la posición de la tira 1 ajusta al dispositivo de ajuste proveído en relación con la boquilla 10, dispositivo el cual cambia la presión del aire emitido a través de la boquilla 10 con respecto a la tira 1.

Claims

Reivindicaciones 1. Un método para controlar una tira de metal que va a ser tratada con calor, contenida en un horno de tratamiento térmico operado de manera continua y que avanza en una dirección esencialmente horizontal y en una posición suspendida en una zona colocada entre elementos que tienen la función de soportar la tira de metal cuando dicha tira de metal está siendo enfriada, el cual se caracteriza en que la trayectoria de la tira de metal es medida por medio de un dispositivo de medición, y en que los resultados obtenidos de la medición de la trayectoria de la tira de metal son comparados con valores predeterminados de una posición deseada de la trayectoria en una unidad de automatización que está conectada eléctricamente al dispositivo de medición y conectada eléctricamente a boquillas de agente de enfriamiento, y sobre la base de los resultados de medición obtenidos, la tira de metal es sometida a un chorro controlado de un agente de enfriamiento, de forma que la trayectoria de la tira de metal, cuando menos en la zona localizada entre los elementos que tienen la función de soportar la tira de metal, está diseñada para que avance entre dispositivos instalados alrededor de la trayectoria y con la función de transportar al agente de enfriamiento.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, el cual se caracteriza en que las mediciones de la trayectoria de la tira de metal son llevadas a cabo como una medición por láser.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, el cual se caracteriza en que la medición de la trayectoria de la tira de metal se lleva a cabo cuando menos en la dirección longitudinal de la tira de metal.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, el cual se caracteriza en que la medición de la trayectoria de la tira de metal se lleva a cabo cuando menos en la dirección de la anchura de la tira de metal.
5. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el cual se caracteriza en que el agente de enfriamiento empleado es aire.
6. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 -4, el cual se caracteriza en que el agente de enfriamiento empleado es gas inerte.
7. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 - 4, el cual se caracteriza en que el agente de enfriamiento empleado es líquido.
8. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 -4, el cual se caracteriza en que el agente de enfriamiento empleado es una mezcla de gas y líquido.