BRPI1004266A2 - método e planta para a produção de produtos laminados planos - Google Patents
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Abstract
MéTODO E PRODUçãO DE PRODUTOS LAMINADOS PLANOS. Método de laminação em uma linha de laminação (10) para obt.er tira com uma espessura variando de 0,7 mm a 20 mm, para todas as qualidades de aço as quais podem ser fundidas na forma de placas finas com uma espessura compreendida de 30 mm a 140 mm, a linha (10) compreendendo pelo menos: um dispositivo de fundição continuo (11); wm forno túnel (15) para manutenção/equalização e possível aquecimento; um trem de laminação consistindo de um trem de desbaste compreendendo de 1a 4 estágios de laminação (18a, 18b, 18c) e um trem de acabamento compreendendo de 3 a 7 estágios (21a-21e); uma unidade de aquecimento rápido (20), com elementos capazes de serem seletivamente ativados, interposta entre o trem de desbaste e o trem de acabamento. Para cada esquema da linha de laminação (10), a posição da unidade de aquecimento rápido (20), a qual define a quantidade de estágios (18a, 18b, 18c) que forma o trem de desbaste disposto à montante da unidade (20), e a quantidade de estágios (21a-21e) que formam o trem de acabamento disposto à jusante da unidade (20), é calculada como uma função do produto da espessura e da velocidade da placa fina, O produto é, por sua vez, uma função da produtividade por hora em toneladas/hora que se deseja obter, e é feito para funcionar ou em modo bobina a bobina, ou em modo semi-contínuo ou em modo sem fim. Um dos três modos do processo de laminação é selecionado de acordo com a qualidade do aço produzido, a velocidade máxima de fundição possível para a qualidade de aço, a espessura final da tira e o custo de produção.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "MÉTODO E PLANTA PARA A PRODUÇÃO DE PRODUTOS LAMINADOS PLANOS"
Campo da Invenção
A presente invenção envolve um método para a produção de produtos laminados planos, tais como uma tira ou placa, e a relativa planta de produção.
Antecedentes da Invenção
Plantas de laminados dispostas em linha com uma máquina de fundição continua a qual produz placas finas, ou "fundidores de placas finas", são conhecidas.
Tais plantas podem ser planejadas e configuradas para um processo de laminação substancialmente continuo, ou "sem fim", no qual o produto fundido é laminado em um trem de laminação, o qual é colocado imediatamente na saida da máquina de fundição continua com a qual ele está em contato direto.
0 fato de que o trem de laminação está diretamente ligado à saida da máquina de fundição continua no processo sem fim permite que a temperatura não seja perdida e, além disso, permite explorar ao máximo o calor no produto fundido e a baixa resistência à pressão nos primeiros dois/três estágios de laminação, visto que a recristalização ainda não ocorreu completamente, com a conseqüente economia de energia na etapa de laminação. O processo de laminação do tipo sem fim assegura a possibilidade de produzir tiras ultrafinas (por exemplo, de 0,7 a 0,9 mm) pelo fato de que as seqüências são iniciadas pela produção de espessuras de 1,5 a 3,0 mm e então, progressivamente, decrescem até 0,7 a 0,9 mm.
Infelizmente, o processo sem fim, como aquele mostrado, por exemplo, no documento EP 1868748, cujo plano de esquema é mostrado na Fig. 1, é muito rígido pelas razões dadas abaixo.
A produção de algumas qualidades de aço (por exemplo, aço peritético, aço com alto teor de carbono, aço de silício, aço API) obriga, por exigências metalúrgicas e qualitativas, a reduzir a velocidade máxima de fundição contínua e, consequentemente, o fluxo de massa cai abaixo do valor mínimo necessário para se obter a temperatura de pelo menos 850°C no último estágio do trem de acabamento, deste modo tornando a laminação sem fim impraticável para uma vasta faixa de espessuras de 0,7 até 4,0 mm, apesar do aquecimento por indução localizado no trem.
Além disso, como o trem de laminação está localizado imediatamente na saída da máquina de fundição contínua no processo sem fim, não há possibilidade de ter um isolante intermediário entre os dois processos de laminação e de fundição, os quais estão rigidamente conectados. Consequentemente, cada parada mínima do moinho de laminagem e/ou das máquinas de enrolamento de tiras, por exemplo, devido a uma mudança programada dos rolos de laminação para efetuar controles, devido a acidentes, interrupções repentinas ou avarias menores, requer que o processo de fundição contínua e também aquele da siderurgia à montante seja interrompido, com perda de produção.
Essa característica do processo sem fim que não tem qualquer isolante tem as seguintes conseqüências:
- o fator de uso da planta de f undição-laminação, mas também aquele da siderurgia à montante, é reduzido por 5-6%;
- o rendimento da planta (isto é, a proporção entre o peso do produto acabado e o peso de aço líquido na tina de fusão para produzir uma tonelada) reduz por 1,2 a 1,3% devido à perda de material, a qual é um resultado da fragmentação do aço presente na tina de fusão na saída da máquina de fundição contínua.
Além disso, o processo sem fim não permite inserir uma segunda linha de fundição, de modo a aumentar a produtividade da planta.
Finalmente, o processo sem fim tem muito pouca flexibilidade nas alterações de produção (largura e espessura da placa). Ao contrário, as soluções de esquema usando o fundidor de placas finas do tipo semi-continuo proporcionam que a máquina de fundição e o moinho de laminação estejam conectados em linha através de um forno túnel para aquecimento e/ou manutenção, o qual também age como um armazém de acúmulo para as placas quando é necessário superar uma interrupção do processo de fundição, devido a incidentes ou devido a uma troca programada da lâmina, deste modo evitando perdas de material e de energia e, acima de tudo, evitando uma interrupção da fundição.
No caso onde, em um processo semi-continuo onde o comprimento da placa corresponde exatamente ao material necessário para formar um rolo do peso desejado, o processo é chamado "rolo-a-rolo".
No caso onde o comprimento corresponde a um múltiplo do comprimento necessário para formar um rolo do peso desejado, a assim chamada super-placa, então o processo é chamado de "semi-continuo".
É fornecido agora um sumário para explicar as características dos três processos considerado até o momento.
Sem fim: o processo ocorre de modo contínuo entre a fundição e o moinho de laminação. A placa fundida alimenta o trem de laminação direta e continuamente. Os rolos são produzidos em laminação contínua. Os rolos individuais são formados através de um corte a partir do cisalhamento rápido antes das bobinas de enrolamento. Não há entradas no trem de laminação.
Semi-contínuo: o processo ocorre de modo descontínuo entre a fundição e o moinho de laminação. A super-placa, equivalente a "n" (de 2 a 5) placas normais, é formada na saída da fundição através do corte com lâminas do tipo pêndulo. "N" rolos laminados são produzidos a partir da super-placa relativa de uma só vez. Os rolos individuais são formados através de um corte a partir do cisalhamento rápido antes das bobinas de enrolamento. Para cada seqüência de "n" rolos produzidos existe uma entrada no trem de laminação.
Rolo-a-rolo: o processo ocorre de maneira descontínua entre a fundição e o moinho de laminação. A placa individual é formada na saída da fundição através do corte com lâminas do tipo pêndulo. Um rolo de cada vez é produzido na laminação a partir da placa de partida relativa. Para cada rolo produzido existe uma entrada no trem de laminação.
A tecnologia atual proporciona várias soluções, principalmente na bibliografia e literatura de patentes, as quais proporcionaram vários tipos de plantas e processos para laminar produtos planos, cada um dos quais sendo caracterizado por um dos modos citados acima, isto é, "sem fim", "semi-contínuo" ou "rolo-a-rolo", os quais, em geral, são acionados individualmente ou no máximo apenas dois por planta.
As soluções existentes têm prós e contras, entretanto, não conseguem satisfazer em grande escala as necessidades de uma planta a qual é tanto flexível quanto versátil, de modo a servir ao mercado de forma competitiva.
Particularmente, os processos atualmente existentes têm as seguintes características, as quais são também resumidas na tabela comparativa mostrada na Fig. 5:
Sem fim: ótimo para a produção de espessuras ultrafinas de 0,7 a 0,9 mm pelo fato de que elimina a entrada da cabeça da barra nos estágios, deste modo com menor desgaste nos rolos e com menos riscos de bloqueio; permite uma laminação estacionária, mas, por outro lado, não pode produzir alguns tipos de aço; tem um fator de uso da planta baixo; um rendimento baixo; e não tem a possibilidade de inserir uma segunda linha para aumentar a produção;
- Rolo-a-rolo: permite a produção de toda a faixa de aços fundíveis com um fundidor de placa fina; tem um alto fator de uso da planta; e alto rendimento. Por outro lado, não pode produzir espessuras abaixo de 1,0 mm devido à dificuldade da tira de entrar nos últimos estágios de laminação, pelo fato dela ser fina e, consequentemente, inconsistente.
- Semi-continuo: é ótimo para a produção de espessuras finas de até 0,9 mm; permite a produção de toda a faixa de aços fundiveis com um fundidor de placa fina; tem um alto fator de uso da planta; e alto rendimento. Por outro lado, tem baixa produtividade na produção de placas ultrafinas (0,7 - 0,9 mm) pelo fato de que o processo necessariamente requer que o primeiro e o último rolo da placa sejam produzidos com espessura aumentada; reduz (por 1/4 ou 1/5), mas não elimina o problema da entrada da barra nos estágios do trem de laminação e, por último, aumenta os problemas de entrada da tira nas bobinas de enrolamento pelo fato de que as velocidades de avanço da tira são muito altas em comparação com o modo sem fim.
O desenvolvimento da tecnologia de fundição, particularmente pela requerente, com a introdução, por exemplo, de cristalizadores de alta eficiência e técnicas sofisticadas de redução suave dinâmica, as quais permitem aumentar a velocidade de fundição e mantê-la substancialmente constante em uma ampla faixa de espessuras, por exemplo, de 30 a 140 mm, está começando a permitir a suposição de novas soluções de plantas e processos, os quais aumentam consideravelmente a flexibilidade da planta, e a obtenção de uma produtividade muito alta, juntamente com uma qualidade final alta e a obtenção de espessuras extremamente reduzidas.
Sabe-se que a espessura de fundição de partida, dada a mesma velocidade de fundição, determina a produtividade da planta, a quantidade total de estágios de laminação a serem usados e, no caso do processo de laminação "sem fim", o perfil de temperatura da saida da fundição continua para a saida do último estágio de acabamento.
Partindo de parâmetros iniciais determinados relacionados, por exemplo, às espessuras iniciais do produto fundido até a espessura final do produto laminado, para a produtividade requerida, o propósito da presente invenção é consequentemente produzir perfis de laminação e esquemas relativos de plantas capazes de produzir todas as qualidades de aço fundivel com a tecnologia de placa fina, juntamente com as seqüências disponíveis de aço líquido à montante, sendo capazes de gerenciar os tempos de parada da planta de laminação para manutenções menores, mudanças de rolos e/ou incidentes, sem jamais interromper o processo de fundição.
A requerente planejou, desenvolveu e testou a presente invenção para obter esses e outros propósitos e vantagens os quais serão identificados em mais detalhes na descrição a seguir.
Sumário da Invenção
A idéia inventiva é demonstrada nas reivindicações independentes, enquanto que as reivindicações dependentes descrevem variantes da idéia inventiva.
O processo de acordo com a invenção explora todas as prerrogativas de um processo sem fim (a possibilidade de produção de produtos ultrafinos e a economia de energia na etapa de laminação), do qual ele mantém todas as vantagens enquanto remove as limitações, e pode ser então definido como "processo universal sem fim". De fato, o processo de acordo com a invenção permite:
- produzir todas as qualidades de aços fundiveis com a tecnologia de placa fina e, deste modo, cobrir todo o mercado disponível;
- ter um amortecedor entre a máquina de fundição e o moinho de laminação que permite absorver os tempos ociosos do moinho de laminação devido a incidentes ou trocas de rolo sem precisar parar a fundição e, portanto, sem perder a produção e sem penalizar a siderurgia à montante;
- possivelmente dobrar a produção pela inserção de uma segunda linha de fundição. Particularmente, o processo de acordo com a presente invenção proporciona a produção, para todas as qualidades de aço fundiveis com a tecnologia de placa fina com espessuras compreendidas entre 30 e 140 mm, de tiras ou folhas com uma espessura final compreendida entre 0,7 mm e 20 mm, e é único pelo fato de que incorpora na mesma planta os seguintes três modos de operação:
a) sem fim, para espessuras finais da tira de 0,7 mm a 4,0 mm, para algumas das referidas qualidades de aço;
b) semi-continuo, para espessuras finais da tira de 0,7 mm a 2,0 mm, para todas as referidas qualidades de aço;
c) rolo-a-rolo, para espessuras finais da tira de 1,0 mm a 20 mm, para todas as referidas qualidades de aço.
Vantajosamente, o processo proporciona a possibilidade de passar automaticamente de um modo para o outro, usando o mais conveniente em cada ocasião.
A escolha do modo de operação mais adequado é feita considerando a mistura total a ser produzida na campanha de laminação especifica (período entre 2 trocas de rolo de laminação) com a perspectiva de minimizar os custos de produção, isto é, os custos de transformação mais os custos derivados do rendimento/qualidade inferior do produto acabado.
Mais particularmente, a escolha de operar em um dos três modos de operação descritos acima é feita:
- em relação à qualidade do aço a ser produzido;
- para obter diferentes classes de espessuras finais da tira, otimizando o processo de produção;
- para otimizar a velocidade, as temperaturas de laminação e o consumo de energia relativo;
para adaptar as velocidades de fundição à produção disponível de aço líquido de modo a não interromper as seqüências de fundição.
De acordo com a invenção, é consequentemente possível selecionar em cada ocasião o modo de operação que é mais adequado para minimizar os custos de produção e para otimizar a economia de energia, o rendimento e o fator de uso da planta.
Vantajosamente, o modo sem fim é usado para todas as qualidades de aço que podem ser fundidas em altas velocidades, geralmente maiores do que 5,5 m/min, por exemplo, igual a 6 ou 7 m/min.
Tais aços estão listados abaixo:
- IF (Isento de Interstícios);
- ULC (Ultra Baixo Carbono);
- Baixo Carbono;
- Baixo Carbono HSLA, incluindo API X 50-80;
- Médio Carbono (estruturais); - Médio Carbono HSLA (placas, tubulações, construção de navios, vasos de pressão);
- Alto Carbono;
- Resistente às Intempéries (Corten);
- Dupla Fase;
e representam cerca de 70% da faixa total de aços fundíveis com a tecnologia de placa fina com espessuras de 30 a 140 mm.
0 modo semi-contínuo ou rolo-a-rolo é usado para produzir aquelas qualidades de aço que têm que ser fundidas em velocidades menores do que 5,5 m/min, por exemplo, iguais a 4 m/min ou inferiores.
Tais aços são listados abaixo:
- Graus Peritéticos (0,08 < C% < 0,15);
- API X 70-80;
- Aço Silício;
- Alto Carbono (C% > 0,45%);
e representam cerca de 30% de toda a faixa de aços fundíveis com a tecnologia de placa fina com espessuras de 30 a 140 mm.
Para obter o acima, uma planta de acordo com a presente invenção essencialmente compreende cinco elementos principais, dispostos na seqüência indicada abaixo:
- um dispositivo de fundição contínuo; - um forno túnel para manutenção/equalização e possível aquecimento, o qual conecta a fundição contínua ao moinho de laminação;
- um trem de desbaste compreendendo de 1 a 4 estágios de laminação;
- uma unidade de aquecimento rápido com elementos capazes de serem seletivamente ativados e removidos da linha;
- um trem de acabamento compreendendo de 3 a 7 estágios.
Em uma modalidade, a unidade de aquecimento rápido consiste de um ou mais indutores.
Em uma modalidade, o dispositivo de fundição contínuo é equipado com uma redução branda dinâmica, de modo a deslocar automaticamente a posição de compressão da placa com núcleo líquido em relação às velocidades de fundição e ao tipo de material fundido.
De acordo com a invenção, as faixas de espessura de fundido e a respectiva produtividade obtida identificam as seguintes famílias de processos dentro do esquema da planta:
- placa fundida de 30 a 70 mm, produtividade de 600.000 a 2.000.000 de toneladas/ano;
- placa fundida de 60 a 100 mm, produtividade de 1.000.000 a 2.800.000 de toneladas/ano;
- placa fundida de 80 a 140 mm, produtividade de 1.500.000 a 3.500.000 toneladas/ano.
De acordo com um aspecto característico da presente invenção, o forno túnel para possível aquecimento e manutenção, localizado entre o dispositivo de fundição contínuo e o trem de desbaste, possui um comprimento de modo a conter uma quantidade, por exemplo, expressa em peso, de placas finas equivalente a 2 a 5 rolos, para efetuar a laminação semi-contínua.
Graças a essas dimensões do forno túnel para possível aquecimento e manutenção, a planta de acordo com a invenção pode ser facilmente convertida de funcionamento sem fim para funcionamento semi-contínuo ou rolo-a-rolo, particularmente quando é necessário produzir as qualidades de aço que não pode ser produzido em modo sem fim devido às baixas velocidades de fundição.
Deste modo, o forno túnel permite desencaixar a máquina de fundição do moinho de laminação quando a qualidade dos fundidos de aço obriga a reduzir a velocidade de fundição até valores que tornam o processo sem fim impraticável.
Além disso, o potencial do forno túnel de acomodar até 5 rolos permite garantir um acúmulo de estoque, com o qual possíveis paradas no processo de laminação podem ser gerenciadas no modo rolo-a-rolo, sem repercussões particulares na fundição, a qual pode deste modo continuar a funcionar por um certo período de tempo. Deste modo, a produtividade da siderurgia que alimenta a máquina de fundição contínua é otimizada.
De acordo com uma solução da invenção, o forno túnel para possível aquecimento e manutenção é configurado para efetuar uma possível etapa de aquecimento nos seus primeiros 50-60 m, enquanto na parte remanescente ele somente mantém a temperatura alcançada. Particularmente, a etapa de aquecimento é fornecida quando as qualidades do aço produzido requerem uma baixa velocidade de fundição.
De acordo com outra solução da invenção, o forno túnel para possível aquecimento e manutenção é configurado somente para manter a temperatura alcançada. Particularmente, a etapa somente de manutenção é acionada cada vez que a velocidade de fundição é alta o suficiente.
De acordo com a presente invenção, a temperatura da placa que sai do forno túnel está compreendida entre 1050°C e 1180°C, a qual é, portanto, substancialmente a temperatura na qual a placa é enviada para a primeira etapa de laminação no trem de desbaste.
Em uma modalidade da invenção, dentro do forno túnel para possível aquecimento e manutenção, são fornecidos sistemas para centralizar e guiar a placa lateralmente, para ser usada particularmente durante os modos semi- continuo e sem fim.
Conforme dito anteriormente, o comprimento do forno túnel também determina o tempo de amortecimento obtenivel no modo rolo-a-rolo durante a troca de rolos programada e/ou durante as paradas não previstas do moinho de laminação devido a bloqueios ou pequenos incidentes.
A duração do tempo de amortecimento pode ser aumentada pela redução da velocidade de fundição, por exemplo, pela metade. Vantajosamente, a capacidade de amortecimento do forno túnel permite não interromper o processo de fundição durante a troca de rolos de laminação ou durante pequenos incidentes e, portanto, permite não interromper a produção.
Consequentemente, o tempo de amortecimento aumenta o fator de uso da planta e permite separar o processo de fundição do processo de laminação por períodos relativamente longos.
Além disso, o tempo de amortecimento permite melhorar o rendimento da planta, visto que vários reinícios de fundição são eliminados ou pelo menos reduzidos, com uma conseqüente economia de perda no inicio e no final da fundição, e evita ter que descartar o aço que no momento do incidente está dentro da tina de fusão no início do trem de laminação, assim como aquele remanescente na colher de fundição, o qual normalmente não pode ser recuperado.
Em uma modalidade da invenção, quando os segmentos de placa permanecem dentro do forno túnel para possível aquecimento e manutenção por toda a duração da parada da linha, os rolos do forno fazem as placas se moverem continuamente para trás e para a frente por alguns metros, para evitar que se formem sinais e marcas na superfície de contato da placa, proporcionando vantagens na qualidade final do produto e de modo a não danificar os rolos do forno.
Em outra modalidade da invenção, na parte terminal do forno túnel, um segmento móvel é inserido para conectar uma segunda linha de fundição, paralela à primeira. Nesse caso, tanto o modo rolo-a-rolo quanto o modo semi-contínuo pode ser acionado com ambas as linhas funcionando, enquanto que o modo sem fim é efetuado somente com a primeira linha na qual todas as máquinas de fundição e laminação estão alinhadas.
Em outra variante da invenção, o túnel também é fornecido com um sistema para controlar a tração entre a fundição e o primeiro estágio de laminação do trem de desbaste para alcançar um gerenciamento ótimo da laminação sem fim.
Em outra modalidade da invenção, a unidade de aquecimento rápido, por exemplo, um indutor com elementos modulares, pode ser removida automaticamente ou manualmente da linha de laminação, completamente ou somente parcialmente, para alguns elementos.
Os elementos do indutor removidos da linha podem ser substituídos por um túnel de manutenção de temperatura (por exemplo, toldos isolantes passivos equipados com painéis refletores).
Nenhum indutor entre os estágios é fornecido no trem de acabamento.
De acordo com a invenção, a unidade de aquecimento rápido é configurada em seus parâmetros de aquecimento e dimensionamento de modo que a placa fundida, no modo sem fim ou semi-contínuo, chega no último estágio de laminação do trem de acabamento com uma temperatura não inferior a 830-850°C.
Em uma modalidade da invenção, a energia de aquecimento distribuída pela unidade indutora é automaticamente controlada por uma unidade de controle na qual um programa de cálculo leva em consideração as temperaturas detectadas ao longo do moinho de laminação, as velocidades de laminação fornecidas, a espessura do produto acabado e, consequentemente, as perdas de temperatura esperadas. Deste modo, o aquecimento é otimizado e uma laminação é obtida com uma temperatura homogênea direta do primeiro rolo.
De acordo com a invenção, o posicionamento da unidade de aquecimento rápido, por exemplo, o indutor dentro da linha de laminação, é determinado de modo a otimizar o uso de energia para o aquecimento do produto e levando em consideração a capacidade de aquecimento máxima da unidade de aquecimento rápido específica.
Consequentemente, a invenção permite identificar a melhor posição da unidade de aquecimento rápido dentro do trem de laminação de acordo com a faixa de espessuras, inicial e final, e com a velocidade de avanço da tira.
Em uma solução preferida da invenção, a unidade de aquecimento rápido é configurada para funcionar com uma faixa de espessuras de produto compreendida entre 5 e 25 mm, correspondendo a velocidades de avanço da tira compreendidas entre 20 e 80 m/min.
Graças a isso, um melhor gerenciamento da unidade de aquecimento rápido é obtido, o qual é feito para funcionar dentro de uma faixa ótima, e uma simplificação da linha pelo fato de que, na prática, somente uma unidade de aquecimento rápido entre os estágios é usada, adequadamente posicionada e dimensionada. A invenção fornece um método para identificar o posicionamento ótimo da unidade de aquecimento rápido dentro do trem de laminação.
Etapa a)
A velocidade de fundição máxima possível e a espessura da placa são selecionadas de acordo com a produtividade por hora que a fundição e, consequentemente, toda a planta devem ter, e com a qualidade dos aços a serem produzidos. Deste modo, o chamado fluxo de massa = espessura χ velocidade é definido.
Etapa b)
A quantidade mínima (Ntot) de estágios totais no trem de laminação é definida de acordo com a espessura final da tira a ser obtida e com a espessura da placa que sai da fundição.
Etapa c)
A quantidade máxima (Nf_max) de estágios que o trem de acabamento pode ter é determinada de acordo com o fluxo de massa identificado na etapa a) . Consequentemente, pela diferença, a quantidade mínima (Ns_min) de estágios que o trem de desbaste pode ter também é definida: Ns_min = Ntot - Nf_max.
Etapa d)
Neste ponto, a quantidade total de estágios e a quantidade máxima de estágios que o trem de acabamento pode ter são conhecidas.
Na etapa subsequente, a divisão ótima dos estágios de desbaste e estágios de acabamento é definida, com a mesma quantidade total e, portanto, o ponto ótimo para alocar a unidade de aquecimento rápido.
Por exemplo, se a quantidade total de estágios definida for 7, pode-se ter as seguintes divisões do trem de desbaste e do trem de acabamento: 1+6 ou 2 + 5 ou 3+4.
Para estabelecer a divisão ótima, leva-se em consideração o perfil de variação de temperatura da saida do forno túnel para possível aquecimento e manutenção para a saída do trem de acabamento, conforme será descrito em detalhes adiante com exemplos.
Etapa e)
Finalmente, de acordo com a espessura final desejada da tira e a velocidade de fundição conforme determinada na etapa a), o modo é selecionado para ser usado no processo de laminação dentre os três modos identificados acima: rolo-a-rolo, sem fim e semi-contínuo.
Se os dados de entrada no diagrama identificam uma sobreposição das três áreas, o critério para escolher o modo mais adequado deve também levar em consideração o tempo mais curto requerido para atingir as condições operacionais plenas que podem ser obtidas.
Em uma variante possível da invenção, um dos estágios definidos para o trem de desbaste é colocada à jusante da máquina de fundição, à montante do forno túnel.
Em outra variante possível, a primeira ou a última parte do forno túnel é substituída por um indutor, de modo a encurtar o túnel.
Em outra variante, os rolos de laminação do trem são resfriados por um sistema de ar-vapor, isto é, ar com água em estado de vapor.
Neste caso, um sistema para controlar a temperatura dos rolos de laminação é usado para adaptar o sistema de resfriamento aos vários modos de operação.
Breve Descrição das Figuras
Essas e outras características da presente invenção serão agora descritas em detalhes, com referência a algumas formas particulares de funcionamento, dadas como um exemplo não-restritivo com a ajuda das figuras em anexo, em que:
- a Fig. 1 mostra um esquema de um processo sem fim de acordo com o estado da técnica;
as Figs. 2 a 4 mostram três formas diferentes de modalidades de esquemas que implementam o método de acordo com a presente invenção;
- as Figs. 5 a 11 mostram alguns diagramas e tabelas que representam relações funcionais entre parâmetros da linha de laminação e que são usados no método para projetar o esquema da linha.
Descrição Detalhada de Algumas Formas Preferenciais da Modalidade
Com referência às Figs. 2 a 4, três esquemas possíveis de uma linha de fundição/laminação 10 para produtos planos são mostrados, os quais implementam os princípios da presente invenção.
Particularmente, o esquema da Fig. 2 é vantajosamente, porém não exclusivamente aplicado para faixas de espessura da placa fundida de 30 a 70 mm e produtividade de 600.000 a 2.000.000 toneladas/ano.
O esquema da Fig. 3 é vantajosamente, porém não exclusivamente aplicado para faixas de espessura da placa fundida de 60 a 100 mm e produtividade de 1.000.000 a 2.800.000 toneladas/ano.
O esquema da Fig. 4 é vantajosamente, porém não exclusivamente aplicado para faixas de espessura da placa fundida de 80 a 140 mm e produtividade de 1.500.000 a 3.500.000 toneladas/ano.
Em geral, a linha 10 compreende como elementos constituintes:
- uma máquina de fundição contínua 11 tendo um molde de lingote 12;
- um primeiro dispositivo de desincrustação usando água 13;
- lâminas de corte do tipo pêndulo 14;
- um forno túnel 15 tendo pelo menos o penúltimo módulo 115a móvel lateralmente, conforme descrito adiante;
- um dispositivo de corte com oxiacetileno 16;
- um segundo dispositivo de desincrustação usando água 113;
- um estágio vertical ou cortador de bordas 17 (opcional);
- um terceiro dispositivo de desincrustação usando água 213;
- um par de estágios de laminação de desbaste 18a, 18b;
- uma lâmina de aparo 19 para aparar as extremidades da cabeça e da cauda das barras para facilitar a entrada e a saida das mesmas para/a partir (d)os estágios do trem de acabamento; também pode ser usada no caso de um corte de emergência;
- um dispositivo de aquecimento rápido usando indução 20;
- um quarto dispositivo de desincrustação usando água 313;
- um trem de laminação de acabamento compreendendo, neste caso, cinco estágios, respectivamente, 21a, 21b, 21c, 21d e 21e;
- banhos de resfriamento laminar 22;
- uma lâmina rotativa de alta velocidade 23 para cortar a tira no tamanho para ser usada em laminação sem fim ou semi-continua, para dividir a tira, presa pelas bobinas de enrolamento, em rolos do peso desejado; e
- um par de bobinas de enrolamento, respectivamente, a primeira 24a e a segunda 24b.
O molde de lingote 12 pode ser do tipo de concavidade de um extremo a outro para espessuras de 30 mm a 100-110 mm ou do tipo com faces planas e paralelas para espessuras de 110 mm a 140 mm.
Imediatamente à jusante da fundição, há lâminas de corte do tipo pêndulo 14 para cortar as placas no comprimento (nos modos rolo-a-rolo e semi-continuo) depois delas serem submetidas à desincrustação pelo primeiro dispositivo de desincrustação 13.
Particularmente, no modo de funcionamento rolo-a-rolo, as lâminas de corte do tipo pêndulo 14 cortam segmentos de placa de um comprimento, de modo a obter um rolo de um peso desejado, por exemplo, 25 toneladas.
Ao contrário, no modo de funcionamento semi-continuo, as lâminas de corte do tipo pêndulo 14 cortam segmentos de placa com comprimento de 2 a 5 vezes aquele do modo rolo-a-rolo.
No modo de funcionamento semi-continuo, em condições de trabalho normais, lâminas de corte do tipo pêndulo 14 não executam qualquer corte na placa que chega da fundição. Os segmentos de placa, no modo de funcionamento semi- contínuo ou rolo-a-rolo, ou a placa continua no modo sem fim, são introduzidos dentro do forno túnel 15 para recuperar ou manter a temperatura.
0 penúltimo módulo 115a do forno túnel 15 é, neste caso, do tipo lateralmente móvel com a função de um transportador para permitir o uso de uma segunda linha de fundição, paralela à primeira, a qual compartilha o mesmo trem de laminação. 0 módulo 115a pode também servir, possivelmente, para acomodar temporariamente uma pluralidade de segmentos de placa em uma posição fora da linha, por exemplo, no caso de bloqueios, substituição de rolos, manutenção, etc.
0 último módulo 115b do forno túnel 15, ao contrário, pode ter uma função de estacionamento, no caso de uma interrupção da linha pelas mesmas razões acima.
Na saida do forno túnel 15 pode haver, à jusante do segundo dispositivo de desincrustação 113 e à montante do trem de desbaste 18a, 18b, um estágio cortador de bordas 17, a função do mesmo sendo linearizar lateralmente o comprimento cônico da placa que é gerada durante a mudança de largura em andamento no molde de lingote.
A operação de corte de bordas melhora a qualidade das bordas do produto acabado e aumenta o rendimento. O trem de laminação, na linha 10 mostrada na Fig. 1, compreende dois estágios de desbaste indicados pelos números 18a e 18b e cinco estágios de acabamento indicados pelos números 21a, 21b, 21c, 21d e 21e.
Entre os estágios de desbaste e os estágios de acabamento, um dispositivo de aquecimento rápido é interposto, neste caso, um forno de indução 20, a função do mesmo sendo colocar a temperatura da placa, de acordo com sua espessura inicial, espessura final e vários outros parâmetros relacionados ao produto, no valor mais adequado para a laminação.
0 forno indutor 20 pode também ser possivelmente removível da linha no caso em que, para produtos particulares, sua função não seja necessária.
À jusante do forno indutor 20 existe um quarto dispositivo de desincrustação 313 para limpar a superfície de crostas formadas durante o tempo em que a placa é exposta ao ar em alta temperatura da saída dos estágios de desbaste 21a, 21b até a saída do forno indutor 20.
Depois do trem de acabamento são fornecidos banhos 22 para resfriar a tira antes de ser dobrada em rolos ou bobinas.
Na saída dos banhos existem lâminas rotativas 23; no modo de funcionamento semi-contínuo ou sem fim, onde a tira é simultaneamente presa no trem de laminação e em uma das bobinas de enrolamento, as lâminas rotativas cortam a tira no comprimento, de modo a obter o peso final desejado do rolo.
No modo semi-contínuo, em condições de trabalho normais da planta, pelo menos duas etapas são fornecidas para cortar o produto no comprimento:
- o primeiro corte é feito na placa fundida pelas lâminas de corte do tipo pêndulo 14;
- o segundo corte é feito na tira laminada pelas lâminas rotativas 23 antes das bobinas 24a, 24b.
Como no modo sem fim, o modo semi-continuo permite laminar espessuras tão finas quanto 0,9 mm e até mesmo ultrafinas, com até 0,7 mm, embora com produtividade reduzida. O modo semi-continuo permite obter essas espessuras para todas as qualidades de aço, mesmo para aquelas as quais requerem a redução da velocidade de fundição até abaixo de 5,5 m/min.
De acordo com a invenção, a temperatura das placas que saem do forno túnel 15 está na faixa de 1050°C a 1180°C.
O forno indutor 20 é regulado de modo a garantir que a temperatura da tira que sai do último estágio 21e do trem de acabamento seja pelo menos igual a 830-850°C.
Para este propósito, o sistema para controlar a linha 10 recebe como entrada pelo menos os principais parâmetros relacionados ao produto a ser fundido e ao produto acabado, tais como, por exemplo, espessuras e velocidades, de modo a processar os perfis de temperatura ao longo da linha 10 do produto fundido, particularmente na entrada para e na saida dos estágios de laminação, sejam eles estágios de desbaste ou de acabamento.
De acordo com a invenção, a redução percentual dos estágios de desbaste é estabelecida de modo que, independentemente da espessura inicial das placas, a qual, conforme dito, pode variar de 30 a 140, a espessura de entrada para o forno indutor 20 está compreendida ente 5 e 25 mm, correspondendo a velocidades de avanço da barra compreendidas entre 20 e 80 m/min.
Com esta faixa de espessuras, a funcionalidade do forno indutor 20 é otimizada, com o melhor ajuste entre consumo e eficiência de aquecimento.
Partindo desta consideração, então as várias etapas de dimensionamento e projeto da linha se seguem.
0 diagrama da Fig. 6, partindo da produtividade por hora que a fundição deve ter, identifica, de acordo com a velocidade de fundição máxima possivel para uma determinada qualidade de aço (neste caso, compreendida entre o limite superior de 9 m/min e o limite inferior de 3 m/min), a espessura que a placa deve ter, tendo fixada uma largura determinada, neste caso de 1350 mm.
Por exemplo, se a produtividade por hora tem que ser de 500 toneladas/hora, para uma velocidade de fundição alcançável de 9 m/min, uma espessura de placa de cerca de 90 mm será usada, para uma velocidade de fundição alcançável de 7 m/min, a espessura da placa será de cerca de 115 mm, para uma velocidade de fundição alcançável de 6 m/min, ela será de 130 mm, considerando que esta produtividade não pode ser obtida com uma velocidade de fundição de 3 m/min.
A identificação da espessura para uma dada velocidade de fundição determina o valor do chamado fluxo de massa, o qual é dado precisamente através do produto da velocidade de fundição pela espessura de fundição.
Tendo definido a espessura do produto fundido, a próxima etapa de dimensionamento da linha 10 proporciona o uso do diagrama da Fig. 6 para calcular a quantidade de estágios de laminação a usar, a referida quantidade compreendendo tanto os estágios de desbaste quanto os estágios de acabamento, em relação à espessura do produto final a ser obtido.
Conforme pode ser observado na Fig. β, o eixo χ mostra o valor de redução total entre a espessura da placa e a espessura do produto final, de modo que na hipótese de uma redução de 100% (por exemplo, de 80 mm da espessura da placa para 0,8 mm do produto final), a quantidade total de estágios é igual a 7, isto é, a quantidade de estágios nas linhas 10 mostradas nas Figs. 2-4.
Tendo identificado a quantidade total de estágios, a próxima etapa providencia a determinação da divisão de estágios de desbaste, à montante do forno indutor 20, e de estágios de acabamento, à jusante do forno indutor 20.
Isto é obtido pelo uso do diagrama da Fig. 8, com o qual, de acordo com o valor do fluxo de massa obtido a partir do diagrama da Fig. 5, o número de estágios de acabamento a serem usados é definido e, por diferença, o número de estágios de desbaste.
No exemplo de uma velocidade de fundição de 8 m/min, com uma espessura de placa de 80 mm, o fluxo de massa é igual a 640 mm χ m/min, o que permite identificar, com o diagrama da Fig. 8, a quantidade máxima de estágios de acabamento os quais a linha 10 pode ter.
A quantidade mínima de estágios de desbaste deriva desta quantidade máxima.
Para definir a divisão ótima dos estágios de acabamento e dos estágios de desbaste e, deste modo, a posição do forno indutor 20, o diagrama da Fig. 9 é usado, o qual mostra o desenvolvimento da temperatura da placa a partir da saida do forno túnel 15 para a saida do último estágio (neste caso, 21e) do trem de acabamento.
0 desenvolvimento A, que se refere à combinação 1+6 (1 estágio de desbaste e 6 estágios de acabamento, no caso de 7 estágios no total), mostra como alcançar o último estágio do trem de acabamento com uma temperatura de pelo menos 850°C, a temperatura de indução efetuada pelo forno indutor 20 devendo levar o produto fundido até uma temperatura de pelo menos 1200°C.
Entretanto, isto vai além das possibilidades de aquecimento técnicas do forno indutor 20 e, consequentemente, esta via é excluída.
O desenvolvimento B, que se refere à combinação 3+4, pode parecer ser executável mas, neste caso, o forno indutor 20 com três estágios de desbaste localizados à montante deve controlar uma tira fina e rápida, o que torna as entradas muito críticas.
Consequentemente, a posição ótima é aquela entre as duas, o que leva a determinar a melhor divisão de estágios de desbaste e de estágios de acabamento com a fórmula 2+5.
O diagrama da Fig. 10 mostra o mesmo conceito que a Fig. 9 de uma forma diferente.
No diagrama da Fig. 10, os perfis de temperatura a partir da saída do forno túnel 15 para a salda do último estágio do trem de acabamento são considerados, mas considerando os mesmos grupos como blocos unitários, de modo que as curvas indicadas unam os pontos que representam as temperaturas de entrada e saída dos vários blocos.
Finalmente, depois de definir os parâmetros da linha 10 para obter a produtividade desejada, depois de definir a espessura inicial, o número de estágios, a posição do forno indutor 20 em relação aos estágios e então dividir a parte dedicada ao desbaste a partir da parte dedicada ao acabamento, a última etapa proporciona a escolha do modo no qual o processo de laminação será efetuado: sem fim, semi- contínuo ou rolo-a-rolo.
O diagrama da Fig. 11 mostra, de acordo com a espessura da tira final a ser obtida e com a velocidade de fundição, como é possível identificar os modos de operação possíveis para executar o processo.
O diagrama compreende sete quadrantes; o eixo χ indica o limite inferior da espessura mínima da tira obtenível (0,7 mm) e a linha vertical tracejada indica o limite de velocidade inferior capaz de efetuar a laminação no modo sem fim. Cada quadrante mostra os modos que podem ser realizados. A escolha do modo de operação mais adequado é feita levando em consideração a mistura total a ser produzida na campanha de laminação específica (período entre 2 trocas de rolo) com o propósito de minimizar custos de produção, isto é, os custos de transformação mais os custos derivados de um menor rendimento/qualidade do produto final.
0 exemplo descrito até agora é mostrado na Fig. 3 por um esquema que fornece 2 estágios de desbaste e 5 estágios de acabamento; este esquema é adequado para obter uma faixa de produtividade compreendida entre 1.000.000 e 2.800.000 toneladas/ano com uma espessura de placa variando entre 60 e 100 mm.
Outras configurações possíveis são mostradas na Fig. 2 e na Fig. 4.
Particularmente, a Fig. 2 proporciona 2 estágios de desbaste e 4 estágios de acabamento; este esquema é adequado para obter uma faixa de produtividade compreendida entre 600.000 e 2.000.000 toneladas/ano com uma espessura de placa variando entre 35 e 70 mm.
Finalmente, a Fig. 4 proporciona 3 estágios de desbaste (18a, 18b, 18c) e 5 estágios de acabamento: este esquema é adequado para obter uma faixa de produtividade compreendida entre 1.500.000 e 3.500.000 toneladas/ano com uma espessura de placa variando entre 80 e 140 mm.
Consequentemente, o método de laminação em linha de acordo com a invenção, chamado de Sem Fim Universal, é único pelo fato de unir os três processos - sem fim, semi- continuo e rolo-a-rolo - em uma única planta, na prática, eliminando as limitações dos três processos tomados individualmente.
Ele permite produzir tiras com uma espessura de 0,7 a 20 mm para todas as qualidades de aço moldáveis na forma de placas finas com espessuras compreendidas de 30 mm até 140 mm, com o custo de produção mais baixo.
Fica evidente que modificações e/ou adições de partes podem ser feitas à planta e ao método conforme descrito anteriormente, sem sair do campo e do escopo da presente invenção.
Claims (11)
1. Método de laminação em uma linha de laminação (10) para obter uma tira com uma espessura variando de 0,7 a 20 mm para todas as qualidades de aço as quais podem ser fundidas na forma de placas finas com uma espessura compreendida de 30 mm até 140 mm, a linha (10) compreendendo pelo menos: - um dispositivo de fundição continuo (11); - um forno túnel (15) para manutenção/equalização e possível aquecimento; - um trem de laminação consistindo de um trem de desbaste compreendendo de 1 a 4 estágios de laminação (18a, 18b, 18c) e um trem de acabamento compreendendo de 3 a 7 estágios (21a - 21e); - uma unidade de aquecimento rápido (20), com elementos capazes de serem seletivamente ativados, interposta entre o referido trem de desbaste e o referido trem de acabamento; caracterizado pelo fato de que para cada esquema da linha de laminação (10), a posição da unidade de aquecimento rápido (20), a qual define a quantidade de estágios (18a, 18b, 18c) que forma o trem de desbaste, disposto à montante da unidade (20), e a quantidade de estágios (21a-21e) que forma o trem de acabamento, disposto à jusante da unidade (20), é calculada como uma função do produto da espessura e da velocidade da placa fina, o referido produto sendo por sua vez uma função da produtividade por hora em toneladas/hora que se deseja obter; pelo fato de que o referido método é feito para funcionar em modo bobina a bobina, ou em modo semi-continuo ou em modo sem fim; e pelo fato de que um dos três modos anteriormente mencionados do processo de laminação é selecionado de acordo com a qualidade do aço produzido, a velocidade de fundição máxima possível para a referida qualidade de aço, a espessura final da tira e o custo de produção.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida posição da unidade de aquecimento rápido (20) é determinada com as seguintes etapas: a) seleção da velocidade de fundição máxima possível e da espessura da placa como uma função da produtividade por hora necessária e da qualidade dos aços a serem produzidos para definir o fluxo de massa = espessura χ velocidade; b) definição da quantidade mínima de estágios globais do trem de laminação como uma função da espessura da tira final a ser obtida e da espessura da placa que sai da fundição; c) em função do fluxo de massa identificado na etapa a), determinação da quantidade máxima de estágios que o trem de acabamento pode ter, determinando deste modo, por diferença, a quantidade mínima de estágios que o trem de desbaste deve ter; d) determinação da divisão entre os estágios de desbaste e os estágios de acabamento dada a mesma quantidade global e, consequentemente, do ponto ótimo para posicionar a unidade de aquecimento rápido, levando em consideração o perfil de variação de temperatura da saída do forno túnel de manutenção e aquecimento para a saída do trem de acabamento.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de aquecimento rápido é configurada para funcionar com uma faixa de espessura de produto compreendida entre 5 e 25 mm, correspondendo às velocidades de alimentação de tira compreendidas entre 20 e 80 m/min.
4. Planta de laminação para obter tira com uma espessura variando de 0,7 mm até 20 mm para todas as qualidades de aço as quais podem ser fundidas na forma de placas finas com uma espessura compreendida de 30 mm até 14 0 mm, compreendendo pelo menos: - um dispositivo de fundição contínuo (11); - um forno túnel (15) para aquecimento e manutenção/equalização; - um trem de laminação consistindo de um trem de desbaste compreendendo de 1 a 4 estágios de laminação (18a, 18b, 18c) e um trem de acabamento compreendendo de 3 a 7 estágios (21a - 21e); - uma unidade de aquecimento rápido (20), com elementos capazes de serem seletivamente ativados, interposta entre o referido trem de desbaste e o referido trem de acabamento; caracterizado pelo fato de compreender, para cada esquema da linha de laminação (10), uma quantidade de estágios de desbaste (18a, 18b, 18c) dispostos à montante da unidade de aquecimento rápido (20) e uma quantidade de estágios de acabamento (21a-21e) dispostos à jusante da unidade de aquecimento rápido (20), a qual é uma função do produto da espessura e da velocidade da placa fina, o referido produto sendo por sua vez uma função da produtividade por hora em toneladas/hora que se deseja obter; pelo fato de que é feito para funcionar em modo bobina a bobina, ou em modo semi-continuo ou em modo sem fim; e pelo fato de que um dos três modos anteriormente mencionados do processo de laminação é selecionado de acordo com a qualidade do aço produzido, a velocidade de fundição máxima possível para a referida qualidade de aço, a espessura final da tira e o custo de produção.
5. Planta, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a unidade de aquecimento rápido (20) é configurada em seus parâmetros em relação à posição entre os estágios de laminação, aquecimento e dimensionamento de tal forma que a placa fundida, no modo sem fim ou semi- continuo, chegue ao último estágio de laminação (21e) do trem de acabamento com uma temperatura não menor do que -830-850°C.
6. Planta, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que a unidade de aquecimento rápido consiste de um ou mais indutores (20).
7. Planta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de -4 a 6, caracterizada pelo fato de ser configurada para operar com espessuras de placa de 30 a 70 mm, para obter produtividade de 600.000 a 2.000.000 de toneladas/ano; de -60 a 100 mm para obter produtividade de 1.000.000 a -2.800.000 toneladas/ano; e de 80 a 140 mm, para obter produtividade de 1.500.000 a 3.500.000 toneladas/ano.
8. Planta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de -4 a 7, caracterizada pelo fato de que o forno túnel de aquecimento e manutenção (15), localizado entre o dispositivo de fundição continua (11) e o primeiro estágio de desbaste (18a), tem um comprimento de modo a conter uma quantidade, por exemplo, expressa em peso de placas finas equivalente a 2 a 5 bobinas.
9. Planta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de - 4 a 8, caracterizada pelo fato de que o forno túnel tem um segmento móvel (115a) para conectar uma segunda linha de fundição, paralela à primeira.
10. Planta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 9, caracterizada pelo fato de que o forno túnel de aquecimento e manutenção (15) tem cilindros que, quando os segmentos de placa permanecem dentro do forno túnel de aquecimento e manutenção (15) e por toda a duração de sua parada no mesmo, movem as placas para trás e para frente, para evitar que sinais e marcas se formem na superfície de contato da placa.
11. Planta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 10, caracterizada pelo fato de que o forno indutor (20) é configurado para funcionar com uma faixa de espessuras de produto compreendida entre 5 e 25 mm, correspondendo a velocidades de alimentação de tira compreendidas entre 20 e 80 m/min.
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| KR101726046B1 (ko) * | 2015-06-04 | 2017-04-12 | 주식회사 포스코 | 연주압연장치 및 연주압연방법 |
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| CN106269871B (zh) * | 2016-08-30 | 2017-12-08 | 武汉钢铁有限公司 | 一种在CSP产线采用升速轧制工艺生产厚度≤2.0mm低强度带钢的方法 |
| DE102016216725A1 (de) * | 2016-09-05 | 2018-03-08 | Sms Group Gmbh | Verfahren zur Auslegung eines Rollenherdofens sowie eine einen danach ausgelegten Rollenherdofen umfassende Produktionsanlage |
| DE102016216727A1 (de) | 2016-09-05 | 2018-03-08 | Sms Group Gmbh | Im Endlosbetrieb betreibbare Produktionsanlage und Verfahren zum Betrieb der Produktionsanlage im Störfall |
| CN109890524B (zh) * | 2016-11-10 | 2020-08-28 | Sms集团有限公司 | 用于在铸轧设备中制造金属的带材的方法 |
| IT201700028732A1 (it) * | 2017-03-15 | 2018-09-15 | Danieli Off Mecc | Impianto combinato di colata continua e laminazione di nastri metallici a caldo |
| IT201700039423A1 (it) * | 2017-04-10 | 2018-10-10 | Arvedi Steel Eng S P A | Impianto e procedimento per la produzione in molteplici modalita' di nastri e lamiere d’acciaio |
| AT520084B1 (de) * | 2017-10-03 | 2019-01-15 | Primetals Technologies Austria GmbH | Verfahren zum Betrieb einer Gieß-Walz-Verbundanlage und Gieß-Walz-Verbundanlage |
| DE102019207459A1 (de) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | Sms Group Gmbh | Gieß-Walzanlage für den Batch- und Endlosbetrieb |
| IT201800009259A1 (it) * | 2018-10-08 | 2020-04-08 | Danieli Off Mecc | Metodo di produzione di un nastro metallico, ed impianto di produzione che implementa detto metodo |
| CN110479762B (zh) * | 2019-08-15 | 2020-10-30 | 武汉钢铁有限公司 | 一种用于铁素体轧制的热轧带钢全连续生产装置及方法 |
| JP7393549B2 (ja) * | 2019-12-11 | 2023-12-06 | エス・エム・エス・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 有利には前接続された鋳造装置と接続している、モジュール式の圧延ライン、特に熱間圧延ライン |
| IT202000000316A1 (it) * | 2020-01-10 | 2021-07-10 | Danieli Off Mecc | Metodo ed apparato di produzione di prodotti metallici piani |
| DE102021207943A1 (de) * | 2021-07-23 | 2023-01-26 | Sms Group Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes |
| AT525283B1 (de) * | 2021-10-29 | 2023-02-15 | Primetals Technologies Austria GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Dualphasenstahlbands in einer Gieß-Walz-Verbundanlage, ein mit dem Verfahren hergestelltes Dualphasenstahlband und eine Gieß-Walz-Verbundanlage |
| IT202100031217A1 (it) * | 2021-12-13 | 2023-06-13 | Danieli Off Mecc | Procedimento ed impianto per la produzione di prodotti laminati piani |
Family Cites Families (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3254778A (en) † | 1964-03-06 | 1966-06-07 | Marland Foundation | Drive mechanism for roller hearth furnace |
| DE3812102A1 (de) † | 1988-02-10 | 1989-08-24 | Schloemann Siemag Ag | Anlage zum walzen von stranggegossenem metallband aus der giesshitze mit dem walzwerk unmittelbar vorgeordneter stranggiessanlage |
| US5307864A (en) * | 1988-05-26 | 1994-05-03 | Mannesmann Aktiengesellschaft | Method and system for continuously producing flat steel product by the continuous casting method |
| IT1224318B (it) | 1988-05-26 | 1990-10-04 | Mannesmann Ag | Processo ed impianto per la produzione continua di nastro di acciaio |
| DE3839954A1 (de) † | 1988-11-26 | 1990-05-31 | Schloemann Siemag Ag | Anlage zur herstellung von warmgewalztem stahlband |
| IT1244295B (it) * | 1990-07-09 | 1994-07-08 | Giovanni Arvedi | Processo ed impianto per l'ottenimento di nastri di acciaio avvolti, aventi caratteristiche di laminati a freddo ottenuti direttamente in linea di laminazione a caldo |
| DE69116981T2 (de) * | 1990-11-08 | 1996-06-20 | Hitachi Ltd | Kontinuierliches Warmband-Walzsystem |
| DE4104001A1 (de) † | 1991-02-09 | 1992-08-13 | Schloemann Siemag Ag | Verfahren und anlage zum auswalzen von durch stranggiessen hergestellten vorbaendern bzw. duennbrammen |
| DE4121489C2 (de) * | 1991-06-26 | 1994-08-04 | Mannesmann Ag | Ofenanlage als Zwischenspeicher hinter einer Dünnbrammengießanlage |
| JP2845097B2 (ja) * | 1993-03-18 | 1999-01-13 | 株式会社日立製作所 | 熱間鋼板圧延設備及びその圧延方法 |
| IT1262220B (it) * | 1993-10-19 | 1996-06-19 | Danieli Off Mecc | Via di trasporto mobile coibentata per colata continua di bramme |
| JP3063518B2 (ja) * | 1993-12-27 | 2000-07-12 | 株式会社日立製作所 | 連続鋳造装置及び連続鋳造システム |
| JP3174457B2 (ja) * | 1994-05-17 | 2001-06-11 | 株式会社日立製作所 | 連鋳直結熱間圧延設備およびその圧延方法 |
| DE19613718C1 (de) * | 1996-03-28 | 1997-10-23 | Mannesmann Ag | Verfahren und Anlage zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband |
| JPH10175001A (ja) * | 1996-05-01 | 1998-06-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 熱間圧延設備及び熱間圧延方法 |
| NL1003293C2 (nl) | 1996-06-07 | 1997-12-10 | Hoogovens Staal Bv | Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een stalen band. |
| NL1007739C2 (nl) | 1997-12-08 | 1999-06-09 | Hoogovens Staal Bv | Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een stalen band met hoge sterkte. |
| GB2322320A (en) | 1997-02-21 | 1998-08-26 | Kvaerner Metals Cont Casting | Continuous casting with rolling stages separated by a temperature controlling stage |
| IT1290743B1 (it) * | 1997-04-10 | 1998-12-10 | Danieli Off Mecc | Procedimento di laminazione per prodotti piani con spessori sottili e relativa linea di laminazione |
| BR9806204A (pt) † | 1997-09-11 | 2000-02-15 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Chapa de aço laminada a quente que apresenta grãos finos com formabilidade aperfeiçoada, produção de chapa de aço laminada a quente ou laminada a frio. |
| NL1007731C2 (nl) † | 1997-12-08 | 1999-06-09 | Hoogovens Staal Bv | Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een ferritisch gewalste stalen band. |
| JP2000271607A (ja) | 1999-03-26 | 2000-10-03 | Kawasaki Steel Corp | 熱間圧延におけるシートバーの加熱方法 |
| JP3418739B2 (ja) * | 2000-09-29 | 2003-06-23 | 川崎重工業株式会社 | 連続鋳造熱延設備および連続鋳造熱延方法 |
| DE10137944A1 (de) * | 2001-08-07 | 2003-02-20 | Sms Demag Ag | Warmwalzanlage |
| DE10154138A1 (de) | 2001-11-03 | 2003-05-15 | Sms Demag Ag | Verfahren und Gießwalzanlage zum Herstellen von Stahlband, insbesondere von Edelstahl-Band |
| ITMI20021996A1 (it) | 2002-09-19 | 2004-03-20 | Giovanni Arvedi | Procedimento e linea di produzione per la fabbricazione di nastro a caldo ultrasottile sulla base della tecnologia della bramma sottile |
| JP3960204B2 (ja) | 2002-11-06 | 2007-08-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱延鋼帯の製造方法 |
| DE10304318C5 (de) | 2003-02-04 | 2015-10-15 | Sms Group Gmbh | Verfahren zum Walzen von dünnen und/oder dicken Brammen aus Stahlwerkstoffen zu Warmband |
| JP4061404B2 (ja) | 2003-04-09 | 2008-03-19 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 電磁振動による組織微細化のための連続鋳造方法及びその装置 |
| DE602004026200D1 (de) | 2004-10-28 | 2010-05-06 | Giovanni Arvedi | Verfahren und Produktionsanlage zur Herstellung von heissen ultradünnen Stahlbändern mit zwei Anlagen zum stranggiessen für eine einzelne kontinuierliche Waltzstrasse |
| ES2314642T3 (es) | 2005-04-07 | 2009-03-16 | Giovanni Arvedi | Proceso y sistema para la fabricacion de bandas y chapas de metal sin solucion de continuidad entre la fundicion en continuo y el laminado. |
| DE102006054932A1 (de) | 2005-12-16 | 2007-09-13 | Sms Demag Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Metallbandes durch Gießwalzen |
| DE102008029581A1 (de) | 2007-07-21 | 2009-01-22 | Sms Demag Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Bändern aus Silizum-Stahl oder Mehrphasenstahl |
| DE102007058709A1 (de) | 2007-08-04 | 2009-02-05 | Sms Demag Ag | Verfahren zum Herstellen eines Bandes aus Stahl |
| DE102008020412A1 (de) † | 2007-08-24 | 2009-02-26 | Sms Demag Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Metallbandes durch Gießwalzen |
| DE102008003222A1 (de) | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Sms Demag Ag | Kompakte flexible CSP-Anlage für Endlos-, Semi-Endlos- und Batchbetrieb |
| AT506065B1 (de) * | 2007-11-22 | 2009-06-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren zum kontinuierlichen austenitischen walzen eines in einem kontinuierlichen giessprozess hergestellten vorbandes und kombinierte giess- und walzanlage zur durchführung des verfahrens |
| IT1400002B1 (it) * | 2010-05-10 | 2013-05-09 | Danieli Off Mecc | Procedimento ed impianto per la produzione di prodotti laminati piani |
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