Procedimiento para fabricar un tambor de bobinado y un tambor de bobinado.

Un procedimiento de fabricación de un tambor de bobinado (5) para usarse en un horno de bobinado (4),

comprendiendo el tambor de bobinado (5) un cuerpo de tambor de bobinado (6), estando el procedimientocaracterizado por

formar una capa de superficie de trabajo exterior que comprende una aleación de aluminuro de triníquel sobreel cuerpo del tambor de bobinado (6),

formar la capa de superficie de trabajo exterior como bandas levantadas (10) sobre la superficie de base (11)del cuerpo del tambor de bobinado (6), en el que estas bandas levantadas (10) se extienden radialmente haciafuera del cuerpo del tambor de bobinado (6),

formar la capa de superficie de trabajo exterior sobre el cuerpo del tambor de bobinado (6) por soldadura opulverización térmica, y

acabar mecanizando y/o puliendo las superficies superiores de las bandas (10) y la superficie de base (11) delcuerpo del tambor de bobinado (6) alrededor de las bandas (10), de modo que la superficie de base acabadaalrededor de las bandas (10) está por debajo de la superficie de base (11) original del cuerpo del tambor debobinado (6).

Procedimiento para fabricar un tambor de bobinado y un tambor de bobinado La invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un tambor de bobinado y a un tambor de bobinado de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 8 (véase, por ejemplo, el documento US 20061086167 A1) .

Antecedentes de la invención Los trenes de laminación en caliente reversibles, también denominados trenes de laminación Steckel, se usan como trenes de laminación para banda en caliente para laminar en caliente placas de aceros inoxidables, acero especial, etc.

La fig 1 muestra esquemáticamente un tren laminador reversible 1 que tiene una temperatura relativamente alta en el que una placa moldeada de acero se pasa a través de los rodillos 2a y 2b varias veces. Los rodillos 2a y 2b están en contacto entre sí formando una línea de paso y cuando la placa pasa a través de la línea de paso N, el grosor de la placa se reduce a una banda 3 que tiene un grosor más fino.

En los lados opuestos del tren laminador 1 están dispuestos dos hornos de bobinado 4. Cuando se procesa la banda con el tren laminador 1, alternativamente se enrolla en y se desenrolla en los hornos de bobinado 4 opuestos,

comprendiendo cada un o un tambor de bobinado 5 cilíndrico rotatorio. El propósito de los hornos de bobinado es mantener la temperatura de la banda entre pasos a través de la línea de paso N. Los hornos de bobinado se mantienen a una temperatura, por ejemplo, de aproximadamente 900 a aproximadamente 1050 ºC.

En funcionamiento, la banda 3 que pasa a través de la línea de paso N se conduce al horno de bobinado 4 más próximo y se enrolla sobre su tambor de bobinado 5 respectivo. Posteriormente, la banda 3 se desenrolla del tambor

de bobinado 5 mientras la banda se alimenta de nuevo a través de la línea de paso N. El procedimiento de pasar la banda a través de la línea de paso N y enrollar y desenrollar se repite hasta que se logra un grosor deseado de la banda.

Un tambor de bobinado es un cilindro hueco que tiene un diámetro externo de al menos aproximadamente 1000 mm, una longitud de aproximadamente 2000 a 5000 mm y un grosor de pared grande de aproximadamente 30 a 150 mm.

Normalmente, el tambor de bobinado se prepara por moldeado de una aleación resistente al calor. La superficie de trabajo de un tambor de bobinado, esto es, la superficie que está próxima a la banda que se va a enrollar, normalmente es plana o ranurada.

Como se puede entender de la descripción anterior, el tambor de bobinado trabaja en un entorno muy riguroso. La temperatura en el horno de bobinado es alta. La superficie del tambor de bobinado también está sometida 30 repetidamente a una fuerza de apriete cuando se enrolla la banda de acero sobre el tambor. Esto provoca fracturas por fatiga y otras grietas en la superficie del tambor de bobinado. En los tambores de bobinado también se forman ampollas. Esto influencia la durabilidad del tambor de bobinado. También dejan marcas sobre la banda de acero que se está fabricando, deteriorando así la calidad del producto. La superficie del tambor de bobinado también está expuesta a una película de óxido de hierro formado sobre la superficie de la banda de acero cuando se enrolla la banda de acero. A pesar de la desincrustación, parte de la película de óxido de hierro se transfiere y se adhiere al tambor de bobinado y posteriormente provoca defectos en la banda. Esto deteriora la calidad del producto.

En la actualidad, los problemas provocados por las ampollas en la superficie del tambor de bobinado se resuelven apagando el horno de modo que las ampollas se pueden pulir a mano para reducir las ampollas. Los apagados frecuentes dan como resultado altos costes de funcionamiento para el mantenimiento de los rodillos y la reducción de la capacidad de rendimiento del producto.

Los tambores de bobinado también tienden a combarse a las temperaturas de funcionamiento habituales, lo que evita el funcionamiento del horno a temperaturas incluso mayores. La combadura provoca que la rotación de los tambores se vuelva excéntrica. Esto provoca un giro irregular del tambor, que tiene una influencia en el funcionamiento y la durabilidad del horno de bobinado y provoca defectos en la banda. La combadura también 45 provoca deformaciones, es decir el estrechamiento de la ranura del tambor de bobinado. Como consecuencia, se ha de reemplazar el tambor de bobinado.

Los problemas mencionados anteriormente se han intentado resolver usando diferentes composiciones de acero moldeado cuando se moldean los tambores de bobinado. Se divulga un ejemplo en la patente de los EE. UU.

6.033.626. La composición presentada en la patente sólo es una variación de una composición de acero estándar.

Es blanda a temperaturas altas en las que se están usando los tambores de bobinado y por tanto existen problemas provocados por la deformación del tambor de bobinado. Además, no puede evitar el ampollado de la superficie del tambor de bobinado.

La solicitud de patente publicada de los EE. UU. 2001/0013383 divulga una aleación resistente al calor a base de aluminuro de triníquel para un material para rodillos de solera para el calentamiento en hornos. El material tiene una 55 resistencia a la rotura por termofluencia en temperatura de más de 1050 ºC y una soldabilidad excelente. El

problema es que los materiales a base de aluminuro de triníquel son caros. El material es adecuado para moldear rodillos con una estructura sencilla, es decir, un cilindro hueco, pero no se puede usar para moldear objetos con estructuras geométricas complejas tales como un tambor de bobinado. Además, cuando se prepara la aleación de aluminuro de triníquel, la reacción es fuertemente exotérmica. Por tanto, no es posible moldear objetos que son tan grandes en tamaño como lo son los tambores de bobinado.

Ambas publicaciones de patentes divulgan el moldeado de todo el tambor o el rodillo a partir del mismo material y como una pieza.

Breve descripción de la invención El propósito de la presente invención es, por tanto, proporcionar un procedimiento para fabricar un tambor de bobinado y un tambor de bobinado, procedimiento y tambor de bobinado que evitan los problemas mencionados anteriormente y por medio de los que se puede incrementar notablemente la durabilidad del tambor de bobinado y se puede mejorar la calidad del producto producido por un tren laminador.

La invención se define en las reivindicaciones 1 y 8, y se basa en la idea de que el tambor de bobinado se fabrica de una forma tal que comprenda formar una capa de superficie que contiene aluminuro de triníquel sobre un cuerpo de tambor de bobinado.

La aleación de aluminuro de triníquel se puede formar sobre el cuerpo del tambor de bobinado por soldadura o pulverización térmica. La capa de superficie también puede ser una funda de aleación de aluminuro de triníquel que está dispuesta sobre el cuerpo. El grosor de la capa de superficie es de desde aproximadamente 0, 1 mm hasta aproximadamente 8 mm, de forma adecuada desde aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 4 mm. La capa de superficie define una superficie de trabajo que unirá una banda de metal cuando se está enrollando sobre el tambor de bobinado.

Se puede producir la capa de superficie para que sea lisa y uniforme contra la banda de acero que se va a enrollar. La capa de superficie se puede formar sobre el tambor de bobinado mientras las bandas levantadas de aleación de aluminuro de triníquel se extienden radialmente hacia fuera de la superficie de base del cuerpo del tambor de bobinado. Estas bandas levantadas definen una superficie de trabajo que unirá una banda de metal cuando se está enrollando sobre el tambor de bobinado.

La invención tiene muchas ventajas. La aleación de aluminuro de triníquel tiene una resistencia a la temperatura alta y una resistencia a la corrosión a temperatura alta. En consecuencia, cuando la capa de superficie se fabrica con aleación de aluminuro de triníquel, la dureza de la superficie es excelente a temperaturas altas. Cuando se usa una 30 aleación austenítica en serie H convencional como material de superficie, la dureza de la superficie disminuye al incrementar la temperatura. Se ha destacado que la dureza de superficie alta de la aleación de aluminuro de triníquel dura durante la vida útil de un tambor de bobinado a altas temperaturas. También se ha destacado que se reduce o se elimina la adherencia del óxido de hierro del producto a los tambores de bobinado, lo que reduce las marcas de picaduras sobre las bandas. Por tanto, la calidad del producto terminado es mejor y el rendimiento de la placa al

producto es mayor. También se incrementa la vida en funcionamiento... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de fabricación de un tambor de bobinado (5) para usarse en un horno de bobinado (4) , comprendiendo el tambor de bobinado (5) un cuerpo de tambor de bobinado (6) , estando el procedimiento caracterizado por

formar una capa de superficie de trabajo exterior que comprende una aleación de aluminuro de triníquel sobre el cuerpo del tambor de bobinado (6) ,

formar la capa de superficie de trabajo exterior como bandas levantadas (10) sobre la superficie de base (11) del cuerpo del tambor de bobinado (6) , en el que estas bandas levantadas (10) se extienden radialmente hacia fuera del cuerpo del tambor de bobinado (6) ,

formar la capa de superficie de trabajo exterior sobre el cuerpo del tambor de bobinado (6) por soldadura o pulverización térmica, y

acabar mecanizando y/o puliendo las superficies superiores de las bandas (10) y la superficie de base (11) del cuerpo del tambor de bobinado (6) alrededor de las bandas (10) , de modo que la superficie de base acabada alrededor de las bandas (10) está por debajo de la superficie de base (11) original del cuerpo del tambor de bobinado (6) .

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además: formar las bandas levantadas (10) sobre el cuerpo del tambor de bobinado (6) revistiendo perlas de soldadura sobre la parte superior de otra.

3. El procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende además: formar la capa de superficie sobre el cuerpo del tambor de bobinado por soldadura por plasma.

4. El procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende además: formar la capa de superficie sobre el cuerpo del tambor de bobinado por soldadura por láser.

5. El procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende además: formar la capa de superficie sobre el cuerpo del tambor de bobinado por soldadura por MIG/MAG o TIG.

6. El procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que las bandas levantadas (10) definen

una superficie de trabajo que unirá una banda de metal cuando se está enrollando sobre el tambor de bobinado (5) .

7. El procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la composición química de la aleación de aluminuro de triníquel es, presentada en % en peso:

Al de un 4, 0 a un 12, 0%

Cr de un 0 a un 16, 0%

Mo de un 0 a un 1, 5%

Zr de un 0 a un 1, 5%

B de un 0 a un 0, 003%

siendo el resto Ni e impurezas inevitables.

8. Un tambor de bobinado (5) para su uso en un horno de bobinado (4) , que comprende:

-un cuerpo del tambor de bobinado (6) y

-una capa de superficie de trabajo exterior sobre una superficie de base (11) original del cuerpo del tambor de bobinado (6) , caracterizado por que la capa de superficie de trabajo exterior comprende bandas levantadas (10) que se extienden radialmente hacia fuera del cuerpo del tambor de bobinado (6) y aleación

de aluminuro de triníquel, en la que la superficie de trabajo exterior (11) se forma sobre el cuerpo del tambor de bobinado (6) por soldadura o pulverización térmica, y en la que las bandas levantadas (10) se acaban mecanizando y/o puliendo y, una superficie de base acabada, acabada por mecanizado y/o pulido, alrededor de las bandas (10) está por debajo de la superficie de base (11) original del cuerpo del tambor de bobinado (6) .

9. El tambor de bobinado (5) de acuerdo con la reivindicación 8, en el que las bandas levantadas (10) comprenden perlas de soldadura revestidas sobre la parte superior de otra.

10. El tambor de bobinado (5) de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, en el que la capa de superficie se forma sobre el cuerpo del tambor de bobinado (6) por soldadura por plasma.

11. El tambor de bobinado (5) de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, en el que la capa de superficie se forma sobre el cuerpo del tambor de bobinado (6) por soldadura por láser.

12. El tambor de bobinado (5) de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, en el que la capa de superficie se forma sobre el cuerpo del tambor de bobinado (6) por soldadura por MIG/MAG o TIG.

13. El tambor de bobinado (5) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior 8 a 12, en el que las bandas levantadas (10) definen una superficie de trabajo que se unirá a una banda de metal cuando se está enrollando sobre el tambor de bobinado (5) .

14. El tambor de bobinado (5) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior 8 a 13, en el que la composición química de la aleación de aluminuro de triníquel es, presentada en % en peso: 10 Al de un 4, 0 a un 12, 0% Cr de un 0 a un 16, 0% Mo de un 0 a un 1, 5% Zr de un 0 a un 1, 5%

B de un 0 a un 0, 003% 15 siendo el resto Ni e impurezas inevitables.