PROCEDIMIENTO PARA LA LAMINACIÓN DE COLADA CONTINUA CON VELOCIDAD DE COLADA AUMENTADA Y LAMINACIÓN EN CALIENTE CONSECUTIVA DE BARRAS DE METAL RELATIVAMENTE DELGADAS, EN PARTICULAR DE MATERIAL DE ACERO, Y DISPOSITIVO DE LAMINACIÓN DE COLADA CONTINUA.

Procedimiento para la laminación de colada continua con una velocidad de colada de 4 - 12 m/min y laminación en caliente consecutiva de barras (1) de metal,

en particular de material de acero con una velocidad de banda relativamente reducida para dar una banda (2) laminada en caliente delgada en un tren (3) de acabado de banda laminada en caliente de múltiples cajas con regulación de las temperaturas de los cilindros (4) de trabajo, caracterizado porque a velocidades de colada de aproximadamente 4 m/min a 12 m/min y considerando espesores de colada de 20 mm a 90 mm de la barra de colada se adaptan las velocidades de laminación, aumentándose las temperaturas de los cilindros (4) de trabajo partiendo de una temperatura (5) inicial reducida con una tasa de incremento predeterminada y ajustándose la temperatura (15) de banda en el tren (3) de acabado de banda laminada en caliente a una temperatura (6) de laminación objetivo de la banda (2) laminada en caliente y mediante la regulación o el control de la intensidad del enfriamiento (18) de cilindro.

Procedimiento para la laminación de colada continua con velocidad de colada aumentada y laminación en caliente consecutiva de barras de metal relativamente delgadas, en particular de material de acero, y dispositivo de laminación de colada continua.

La invención se refiere a un procedimiento para la laminación de colada continua con velocidad de colada aumentada y laminación en caliente consecutiva de barras de metal relativamente delgadas, en particular de material de acero para dar una banda laminada en caliente delgada en un tren de acabado de banda laminada en caliente de múltiples cajas con regulación de las temperaturas de los cilindros de trabajo, así como el dispositivo de laminación de colada continua correspondiente.

La laminación con (altas) velocidades de colada, es decir, un acoplamiento de una instalación de colada continua y un tren de acabado de banda laminada en caliente, conduce a velocidades de transporte relativamente reducidas dentro del tren de acabado de banda laminada en caliente dispuesto aguas debajo de una instalación de colada continua. A pesar de las altas temperaturas iniciales (por ejemplo, de aproximadamente 1250ºC) , a consecuencia de pérdidas de temperatura hacia el entorno y a los cilindros de trabajo, no puede mantenerse una temperatura de laminación final necesaria de más de 850ºC en condiciones habituales. En este caso se emiten grandes cantidades de energía a los cilindros de trabajo.

Tales condiciones habituales existen, por ejemplo, en una instalación de colada continua, que permite altas velocidades de colada y proporciona altas temperaturas iniciales para el tren de acabado de banda laminada en caliente.

También se conoce (documento DE 198 30 034 A1) regular los cilindros de trabajo mediante inductores de campo transversal para ajustar la temperatura a través de un modelo de cálculo, que detecta el ancho de banda, valores de material, disminución por pasada, velocidad de laminación, temperaturas de laminación y enfriamiento del cilindro. El resultado se utiliza, sin embargo, para la regulación de la temperatura en las zonas de borde que van a ajustarse de los cilindros de trabajo o de la banda laminada.

Además (documento EP 0 415 987 B2) se conoce volver a calentar de manera inductiva los denominados desbastes delgados (barras de colada con un espesor de aproximadamente 50 mm) en etapas de laminación individuales antes y dentro del tren de acabado, para lo que se requiere en gran medida energía eléctrica.

También se ha propuesto reducir los diámetros de los cilindros de trabajo para reducir el flujo térmico hacia los cilindros.

La invención se basa en el objetivo de conseguir en la laminación de colada continua una reducción de la pérdida de temperatura en la banda laminada en caliente dentro del tren de acabado de banda laminada en caliente, de modo que la temperatura de laminación objetivo al final del proceso de laminación puede ajustarse de manera más precisa y en particular para ser más alta.

El objetivo propuesto se soluciona según la invención porque a velocidades de colada de aproximadamente 4 m/min a 12 m /min y considerando espesores de colada de la barra de colada relativamente delgados se aumentan las velocidades de laminación las temperaturas de los cilindros de trabajo partiendo de una temperatura inicial reducida con una tasa de incremento predeterminada y se ajusta la temperatura de banda dentro del tren de acabado de banda laminada en caliente a una temperatura de laminación objetivo de la banda laminada en caliente y/o mediante la regulación o el control de la intensidad del enfriamiento de cilindro. De este modo, en la laminación continua (y acoplamiento del proceso de laminación continua) se minimiza la pérdida de calor y se consigue la laminación con altas temperaturas de los cilindros de trabajo para todas las cajas de laminación de un tren de acabado de banda laminada en caliente. Puede derivarse un calentamiento de los cilindros de trabajo del calor de proceso. En este caso el enfriamiento del cilindro se ajusta en función de condiciones límite externas de tal manera, que el cilindro de trabajo alcanza lentamente con la tasa de incremento predeterminada la temperatura objetivo (de aproximadamente 400ºC) y se encuentra en el intervalo de la temperatura de revenido del material del cilindro. Un acoplamiento del proceso de laminación continua tiene lugar, por ejemplo, a velocidades de colada entre 4 -12 m/min y espesores de colada habituales de 20 -90 mm y a velocidades de laminación de aproximadamente 0, 3 -18 m/s.

Un perfeccionamiento consiste en que con datos de planificación de pasada dados se ajusta una temperatura objetivo que se encuentra por debajo de la temperatura de revenido del material del cilindro de los cilindros de trabajo.

Un perfeccionamiento consiste en que mediante la aplicación de una cantidad de agua de enfriamiento predeterminada sobre los cilindros de trabajo se ajustan una temperatura de cilindro máxima y la velocidad de banda, mediante las que se consigue la temperatura objetivo de banda predeterminada.

La diferencia de temperatura entre el núcleo del cilindro de trabajo y la superficie del cilindro de trabajo del cilindro de trabajo se ajusta ventajosamente de manera que no se superan las tensiones admisibles en el cilindro de trabajo.

Además también puede realizarse una supervisión de la tensión dentro del cilindro de trabajo tanto en la dirección radial como en la axial basándose en un campo de temperatura y tensión calculado.

Otras características de la invención prevén que la supervisión de la tensión se controle mediante un modelo de cálculo en línea.

Además, el cilindro de trabajo puede calentarse previamente antes de su utilización hasta una temperatura inicial. A una temperatura de calentamiento previo de 200ºC el estado estacionario se alcanza más rápidamente y/o el nivel de tensión en los cilindros es menor.

Otras características de la invención consisten en que los cilindros de trabajo se hacen funcionar con temperaturas de banda aumentadas con respecto al nivel de temperatura previsto. De este modo pueden compensarse de manera controlada las pérdidas de calor de la banda.

De manera práctica se ofrece la posibilidad de que el cilindro de trabajo se caliente previamente en un campo de inducción con rotación. De este modo se consigue una aportación de calor localmente limitada y dirigida según la distribución de las masas del cilindro de trabajo.

Una mejora del desarrollo del procedimiento prevé que el calentamiento inductivo de la superficie del cilindro de trabajo se realice en el lado de entrada de una caja de laminación. De este modo se aumenta la temperatura de contacto del cilindro de trabajo en la abertura entre cilindros y se minimiza la pérdida de calor de la banda dentro de la abertura entre cilindros. El efecto deseado ya se produce antes de alcanzar una alta temperatura del núcleo.

Además se propone que el calentamiento inductivo de un cilindro de trabajo se realice de manera diferente por la longitud de la tabla del cilindro.

Características adicionales para la mejora del desarrollo del procedimiento consisten en que el cilindro de trabajo se caliente previamente en el campo de inducción dentro del tren de acabado de banda laminada en caliente o antes del montaje al lado del tren de acabado de banda laminada en caliente.

Una medida que debe mencionarse especialmente es que durante el proceso de puesta en marcha además de la intensidad del enfriamiento de cilindro y/o el calentamiento inductivo se utiliza el diseño de programa de laminación como magnitud de regulación.

Una mejora de las condiciones límite para la reducción de la pérdida de temperatura de banda se produce además porque se hacen funcionar duchas para descascarillar previstas con una cantidad de agua mínima, en particular en una sola fila.

Una manera de proceder adicional en el ajuste de la acción de enfriamiento consiste en que la intensidad de enfriamiento del enfriamiento de cilindro de trabajo se regula mediante un agente de enfriamiento de dosificación fina y/o neblina de pulverización.

Además puede preverse hacer funcionar sólo una parte de las cajas de laminación del tren de acabado de banda laminada en caliente con temperaturas aumentadas de los respectivos cilindros de trabajo.

Además la influencia de una temperatura de cilindro superior y la influencia... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la laminación de colada continua con una velocidad de colada d.

4. 12 m/min y laminación en caliente consecutiva de barras (1) de metal, en particular de material de acero con una velocidad de banda relativamente reducida para dar una banda (2) laminada en caliente delgada en un tren (3) de acabado de banda laminada en caliente de múltiples cajas con regulación de las temperaturas de los cilindros (4) de trabajo, caracterizado porque a velocidades de colada de aproximadamente 4 m/min a 12 m/min y considerando espesores de colada de 20 mm a 90 mm de la barra de colada se adaptan las velocidades de laminación, aumentándose las temperaturas de los cilindros (4) de trabajo partiendo de una temperatura (5) inicial reducida con una tasa de incremento predeterminada y ajustándose la temperatura (15) de banda en el tren (3) de acabado de banda laminada en caliente a una temperatura (6) de laminación objetivo de la banda (2) laminada en caliente y mediante la regulación o el control de la intensidad del enfriamiento (18) de cilindro.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque con datos de planificación de pasada dados se ajusta una temperatura (6) objetivo, que se encuentra por debajo de la temperatura de revenido del material del cilindro de los cilindros (4) de trabajo.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque mediante la aplicación de una cantidad (26) de agua de enfriamiento predeterminada sobre los cilindros (4) de trabajo se ajustan una temperatura de cilindro máxima y la velocidad de banda, mediante las que se consigue la temperatura (6) objetivo de banda predeterminada.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se ajusta la diferencia de temperatura entre el núcleo (4a) del cilindro de trabajo y la superficie (4b) del cilindro de trabajo del cilindro (4) de trabajo de tal manera, que no se superan las tensiones admisibles en el cilindro (4) de trabajo.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque se realiza una supervisión de la tensión dentro del cilindro de trabajo tanto en la dirección radial como en la axial basándose en un campo de temperatura y tensión calculado.

6. Procedimiento según las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque la supervisión de la tensión se controla mediante un modelo (7) de cálculo en línea.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el cilindro (4) de trabajo se calienta previamente antes de su utilización hasta una temperatura (5) inicial.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los cilindros (4) de trabajo se hacen funcionar con temperaturas de banda aumentadas con respecto al nivel de temperatura previsto.

9. Procedimiento según las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque el cilindro (4) de trabajo se calienta previamente en un campo (8a) de inducción con rotación.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el calentamiento inductivo de la superficie (4b) del cilindro de trabajo se realiza en el lado de entrada de una caja (3a...3n) de laminación.

11. Procedimiento según las reivindicaciones 9 y 10, caracterizado porque el calentamiento inductivo de un cilindro

(4) de trabajo se realiza de manera diferente por la longitud de la tabla del cilindro.

12. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el cilindro (4) de trabajo se calienta previamente en el campo (8a) de inducción dentro del tren (3) de acabado de banda laminada en caliente o antes del montaje al lado del tren (3) de acabado de banda laminada en caliente.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque durante el proceso de puesta en marcha además de la intensidad del enfriamiento de cilindro y o el calentamiento inductivo se utiliza el diseño de programa de laminación como magnitud de regulación.

14. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se hacen funcionar duchas (25) para descascarillar previstas con una cantidad de agua mínima, en particular en una sola fila.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la intensidad de enfriamiento del enfriamiento (18) de cilindro de trabajo se regula mediante un agente de enfriamiento de dosificación fina y o una neblina de pulverización.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque sólo se hace funcionar una parte de las cajas (3a...3n) de laminación del tren (3) de acabado de banda laminada en caliente con temperaturas aumentadas de los respectivos cilindros (4) de trabajo.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la influencia de una temperatura de cilindro superior y la influencia de la expansión de los cilindros (4) de trabajo mediante el calor de los cilindros (4) de trabajo sobre la forma de banda en la zona del canto de banda se compensa mediante elementos de ajuste de perfil mecánicos y/o térmicos.

18. Dispositivo de laminación de colada continua con una unidad de colada continua y un tren (3) de acabado de banda laminada en caliente, un dispositivo (8) de calentamiento y un dispositivo de enfriamiento asociado a cada caja (3a...3n) de laminación para los cilindros (4) de trabajo, caracterizado porque los aumentos de temperatura de los cilindros de trabajo se captan de manera segura en los cojinetes, porque la longitud de los cilindros de trabajo está adaptada a una subida de temperatura y los cojinetes de los cilindros de trabajo están enfriados y conectados a una lubricación circulatoria con aceite o los cojinetes de los cilindros de trabajo están lubricados mediante una grasa especial.

19. Dispositivo de laminación de colada continua según la reivindicación 18, caracterizado porque los cilindros (4) de trabajo se pulen en un estado en caliente.

20. Dispositivo de laminación de colada continua según las reivindicaciones 18 y 19, caracterizado porque como material para los cilindros (4) de trabajo están previstos materiales resistentes al calor y resistentes al desgaste.

21. Dispositivo de laminación de colada continua según la reivindicación 20, caracterizado porque para las cajas (3a...3n) de laminación del tren (3) de acabado de banda laminada en caliente están previstos unos denominados cilindros HIP (de prensado isostático en caliente) .

22. Dispositivo de laminación de colada continua según las reivindicaciones 18 a 21, caracterizado porque en un modelo (7) de cálculo en línea está incluido un modelo (9) de temperatura de cilindros de trabajo que se basa en las temperaturas (10) de superficie medidas de los cilindros de trabajo, la temperatura (5) inicial del cilindro (4) de trabajo y las propiedades físicas del cilindro (4) de trabajo.

23. Dispositivo de laminación de colada continua según la reivindicación 22, caracterizado porque en el modelo (9) de temperatura de cilindros de trabajo se tienen en cuenta la temperatura (19) de superficie de cilindro media máxima, la diferencia (23) de temperatura admisible máxima entre el núcleo (4a) del cilindro de trabajo y la superficie (4b) del cilindro de trabajo y la tensión (24) admisible máxima en el cilindro (4) de trabajo.

24. Dispositivo de laminación de colada continua según las reivindicaciones 18 a 23, caracterizado porque entre las cajas (3a...3n) de laminación están montadas cubiertas de camino de rodillos.

25. Dispositivo de laminación de colada continua según la reivindicación 24, caracterizado porque entre las cajas (3a... 3n) de laminación anteriores bajo las cubiertas de camino de rodillos están previstas alimentaciones de gas inerte.

26. Dispositivo de laminación de colada continua según las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque entre los parámetros (11) de planificación de pasada se consideran al menos la fuerza (12) de laminación, el espesor (13) de entrada y de salida, la velocidad (14) de laminación, la temperatura (15) de banda, el espesor (16) de la capa de cascarilla y el material (17) de banda.

27. Dispositivo de laminación de colada continua según la reivindicación 25, caracterizado porque la disminución del espesor en la planificación de pasada se desplaza a la zona posterior del tren (3) de acabado de banda laminada en caliente.

28. Dispositivo de laminación de colada continua según la reivindicación 1, caracterizado porque un espesor (13) de salida mínimo está limitado a un valor fijo.

29. Dispositivo de laminación de colada continua según las reivindicaciones 18 a 28, caracterizado porque está previsto un tren (3) de acabado de banda laminada en caliente con aproximadamente siete cajas (F1 a F7) de laminación para un espesor de barra de colada de H = 50 a 90 mm y un espesor (13) de salida mínimo de desde 0, 6 hasta 1, 2 mm.