MX2008000536A - Proceso y planta relacionada para la fabricacion de productos de acero largos sin interrupcion. - Google Patents

Abstract

Se describe un proceso para la fabricacion de productos de acero largos que comienza a partir de una etapa de colada continua (1) con reduccion de la base liquida, seguido por la induccion de calor (2) sin interrupcion hasta el final de una etapa de laminacion (4) en una pluralidad de cajas. Las lupias o palanquillas (10) sujetos a ese proceso tienen un espesor inicial en el intervalo entre 120 y 400 milimetros y un alto "flujo de masa" que pasa en la unidad de tiempo en la salida de la colada continua, asi como una temperatura media en la seccion transversal que es mas alta que la temperatura superficial, siendo en la base o region media interna mas alta por 100 degree C que en la superficie, que es de aproximadamente de 1200 degree C. Tambien se describe una planta para realizar tal proceso.

Description

PROCESO Y PLANTA RELACIONADA PARA LA FABRICACIÓN DE PRODUCTOS DE ACERO LARGOS SIN INTERRUPCIÓN Descripción de la Invención La presente invención se refiere a un proceso y planta relacionada para la fabricación de los así llamados productos de acero "largos" (tales como barras, alambre, ángulos de hierro, vigas y rieles) sin interrupción desde la colada continua hasta la última caja de laminador. Es conocido adoptar para este tipo de producción, un sistema de colada continua con una o más líneas para la fabricación de lupias o palanquillas las cuales, posiblemente cuando aún están calientes, alimentan un laminador con un número de cajas adecuadas al tamaño de la sección transversal del producto final. El laminado de acabado puede ser obtenido ya sea laminando una solo palanquilla a la vez, o proporcionando una línea continua o sin fin después de soldar la palanquilla en sucesión cabeza-cola corriente arriba del laminador. También otros métodos son conocidos para obtener una producción sin fin, tal como los descritos en la patente EP 0761327 y en la publicación internacional WO 00/71272, en donde el producto de la colada continua está sujeto a una etapa de homogeneización o de igualación de la temperatura a lo largo de su sección transversal, en lugar de calentado y finalmente laminado en línea. Una característica común en todas las plantas de este tipo de acuerdo con la técnica anterior es que el producto de la colada continua (lupia, palanquilla, barra redonda, etc.) experimenta un proceso de homogeneización completa de la temperatura, en particular a lo largo de la sección transversal de la superficie externa a la base antes de ser laminado. Una homogenización/igualación completa de la temperatura entre la superficie y la base del producto, se ha considerado en el pasado para obtener la ventaja de un alargamiento homogéneo de las fibras que, teniendo sustancialmente todo la misma temperatura, demostraría la misma resistencia a la deformación. Por el contrario, un prejuicio técnico constante ha sido siempre que una diferencia de temperatura entre la superficie y la base del producto implicaría un alargamiento no homogéneo, tal como afectar la calidad del producto final. Todavía de acuerdo con la técnica anterior, por lo menos dos etapas de laminación distintas han sido consideradas necesarias para obtener el producto final, es decir, una primera etapa de desbaste y una segunda etapa de acabado, distinta de cada una de modo que la barra que se procesará está libre de ahorcamiento a lo largo de todo el paso entre las dos etapas de laminación. Por lo tanto, el objeto de la presente invención es que de laminar una lupia/palanquilla para obtener productos de acero largos a través de la mayor reducción posible con la mínima fuerza de separación en favor de la economía del proceso en términos de ambas, una inversión más baja, utilizando una energía total de las cajas más baja de la necesaria de acuerdo con la técnica anterior, y de un consumo de energía más bajo para un tamaño de sección transversal idéntico al del producto final. Se ha encontrado que, superando un prejuicio común de la técnica anterior, como se indicó arriba, estos objetos pueden ser obtenidos colocando el laminador inmediatamente corriente abajo de la colada continua, contrariamente a lo qué se ha creído hasta ahora. De esta manera tenemos una solución muy buena porque la lupia o la palanquilla es laminada a una temperatura media más alta, incluso cuando la temperatura superficial es menor que 1200°C. Con una temperatura en la base de la sección transversal que es más alta por 100-200°C con respecto a la temperatura superficial, esto es de aproximadamente 1200°C, la ventaja es de hecho obtenida para aumentar la temperatura media de laminación sin ningún problema de la calidad del producto y la posibilidad de desencadenar grietas en los cilindros de laminación. El aumento de la temperatura media como consecuencia de una temperatura más alta en la región de la base permitirá una temperatura superficial de menos de 1200°C, evitando así los problemas anteriores. También se ha encontrado que los efectos ventajosos de este tipo de laminación conectado directamente en línea con la colada continua, en otras palabras adoptando el así llamado proceso "colada laminación" en este tipo de fabricación, se hacen posibles cuando el producto de colada: - tiene un "flujo de masa", es decir la cantidad de acero que fluye en la unidad de tiempo desde la colada continua, que está suficientemente alta y en particular su velocidad en la salida de la colada continua es > 3 m/min; - se somete a un proceso de reducción de la base líquida ("reducción suave"), por ejemplo, de acuerdo con las enseñanzas de la patente EP 0603330 en nombre del presente solicitante, para asegurar un así llamado "centro de sonidos" del producto de colada antes de ser laminado completamente solidificado, directamente en línea sin interrupciones; y - está hecho para pasar a lo largo de un horno de inducción en la salida de la colada continua para igualar la temperatura, no en profundidad sino a través de la capa superficial solamente, especialmente para reducir el enfriamiento en las esquinas y para calentar además el producto de la colada, siempre que sea necesario, en la función de la velocidad y del tipo del acero de la colada. Los objetos anteriores de la presente invención se alcanzan por medio de un proceso que tiene las características de la reivindicación 1 y una planta cuyas características están descritas en la reivindicación 7. Éstos y otros objetos, ventajas y características de la presente invención serán más claros con la descripción detallada de una modalidad preferida de la misma, dada a modo de ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos anexos en donde: La figura 1 muestra esquemáticamente un ejemplo de una planta de acuerdo con la presente invención; y La figura 2 muestra el así llamado "programa de laminado" con un perfil del material en la salida de cada caja de laminador respectiva de la planta de la figura 1. Con referencia a la figura 1, un ejemplo de una planta realizando el proceso de acuerdo con la presente invención se muestra comenzando con una lupia 10 que sale de una zona de colada continua representada esquemáticamente en su totalidad con 1 y que comprende, como se conoce, un molde, así como un medio conveniente para lograr una "reducción suave" de la base líquida. La lupia 10 sale de la colada continua 1 con un espesor que comprende entre 120 y 400 milímetros, por ejemplo, 250 milímetros, a una velocidad de aproximadamente 4 m/min, que significa con un alto "flujo de masa" Entonces pasa sin interrupción a través de un horno de inducción 2 y de un descamador 3, aún sin disolución de la continuidad, a la etapa de laminado simple realizada con un laminador de acabado 4. El laminador de acabado se ha representado aquí como que consiste de nueve cajas de laminadores M1-M9 para obtener como productos finales una barra redonda con un diámetro de 70 milímetros, como se muestra mejor en la figura 2.

Se deberá observar que la distancia entre la salida de la colada continua 1 y el laminador 4 no será mayor que aproximadamente 30 m, para limitar pérdidas de temperatura de la lupia, trayendo así la ventaja adicional de tener una planta más compacta que requiere de un espacio reducido. De esta manera y gracias al horno de inducción 2, la temperatura media del producto resultará ser más alta que la temperatura superficial con por lo menos 100°C más en la base que en la superficie externa, donde la temperatura es de aproximadamente 1200°C o de menos. Se observará que, explotando el mayor flujo de masa anterior, una reducción más alta puede obtenerse, y consecuentemente plantas aún más compactas, más cortas de 30 m, que usan ya sea un molino planetario o un caja de laminador más poderosa en vez de las primeras (por ejemplo, dos o tres) cajas de desbaste. Por lo tanto el número total de cajas podría disminuir por ejemplo a partir de nueve, como se muestra en la figura 1, a un número tan bajo como siete cuando las primeras tres cajas M1-M3 fueron sustituidas por una sola caja que tiene tres veces más energía. Hornos de inducción de calor (no mostrados) entre las cajas de laminadores 4 y/o el sistema de enfriamiento intermedio 5 colocado en medio de las cajas posteriores pueden proporcionarse además, según la velocidad de colada y el tipo de acero que se laminará.

Finalmente, con referencia a la figura 2, un ejemplo práctico de un programa de laminación se muestra, en el cual, comenzando desde el perfil inicial de la lupia que entra en el laminador 4, se representa el perfil del producto en la salida de cada caja única del laminador. En cada perfil mostrado en la figura 2 corresponde la sección transversal del producto en la salida de la caja respectiva M1-M9, al comenzar con el producto inicial No. 0 de la colada continua, teniendo cada lado aproximadamente 250 milímetros. Para cada perfil se indica el valor A del área de la sección transversal; M que es el factor de reducción correspondiente a {A0-A / A0) x 100, en donde A0 es el área de la sección transversal en la entrada de la caja y A- es el área de la sección transversal en la salida de la misma; así como el índice de reducción = A0/A1. Puede ser así observado, que con nueve pasadas (pero aun con un número más bajo de pasadas) y una cantidad reducida de la energía exigida de un lupia con un tamaño lateral de 250 milímetros, puede ser obtenida una barra redonda con un diámetro de 70 milímetros de calidad excelente.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Proceso para fabricar productos de acero largos (tales como barras, alambre, ángulos de hierro, vigas y rieles) desde una etapa de colada continua de lupias/palanquillas que tienen un espesor comprendido entre 120 y 400 milímetros y "flujo de masa" es decir, la cantidad de acero que fluye en la unidad de tiempo a la salida de la colada continua >3 m/min, esta etapa incluye una reducción de la base líquida y seguido por un etapa de inducción de calor, sin interrupciones hasta el final de una etapa de laminado en una pluralidad de cajas, caracterizado por el hecho de que al incorporar la etapa de laminado la temperatura media del producto es más alta que la temperatura superficial y la diferencia entre la temperatura en la base o región media interna y la temperatura superficial, que es aproximadamente de 1200°C, es por lo menos de 100°C.

2. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, en donde una etapa de descamado es proporcionada entre la inducción de calor y la etapa de laminación.

3. Proceso de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, en donde por lo menos se proporciona una etapa adicional de inducción de calor, intermedia entre las cajas de laminadores.

4. Proceso de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, en donde por lo menos se proporciona una etapa de enfriamiento, intermedia entre las cajas de laminadores.

5. Planta para la fabricación de productos de acero largos (tales como barras, alambre, ángulos de hierro, vigas y rieles) de lupias/palanquillas que tienen un espesor comprendido entre 120 y 400 milímetros de una colada continua con reducción de la base líquida del producto colado, que comprende un horno de inducción de calor corriente arriba desde un laminador de acabado con una pluralidad de cajas, a las cuales el producto es alimentado sin interrupción, caracterizada por el hecho de que en la entrada de la primera caja del laminador, la temperatura media del producto es más alta que la temperatura superficial y en la base o región media interna es por lo menos 100°C más alta que la temperatura superficial, la cual es de aproximadamente 1200°C, la distancia entre la salida de la colada continua y del laminador no es mayor de 30 m.

6. Planta de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque además comprende un descamador entre el horno de inducción y el laminador.

7. Planta de conformidad con la reivindicación 5 ó 6, caracterizada por el hecho de que además comprende por lo menos un horno de inducción de calor adicional intermedio entre las cajas de laminadores.

8. Planta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5-7, caracterizada porque además comprende un medio de enfriamiento intermedio entre las cajas de laminadores.