ES2243792T3 - Uso combinado de aceite y emulsion en el laminado en frio de bandas. - Google Patents
Uso combinado de aceite y emulsion en el laminado en frio de bandas.Info
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Abstract
Procedimiento para el laminado en frío de bandas, entre otras, de acero fino y / o metales no ferrosos, en un tren en tándem con varias cajas de laminación, de modo que la primera o las primeras cajas de laminación producen disminuciones relativamente grandes y la última o las últimas cajas de laminación determinan, con una disminución relativamente reducida, la calidad de la superficie de la banda, caracterizado porque par el primer paso de la banda a través del tren en tándem con una reducción relativamente baja se utiliza como medio de refrigeración y lubricación una emulsión, se separa por aplastamiento la película de medio de refrigeración y lubricación que se adhiere tras la salida fuera del intersticio de laminación y, para especialmente el último o los últimos pasos de la banda a través del tren en tándem con una reducción relativamente escasa, se utiliza aceite de laminación como medio lubricante.
Description
Uso combinado de aceite y emulsión en el laminado
en frío de bandas.
La invención se refiere a un procedimiento para
el laminado en frío de bandas, entre otras, de aceros finos y / o
metales no ferrosos, en un tren en tándem, de modo que la primera o
las primeras cajas de laminado conducen a disminuciones
relativamente grandes y la o las últimas cajas de laminado
determinan la calidad superficial de la banda con una disminución
relativamente reducida. La invención también se refiere a una
instalación para realizar el procedimiento.
En los procesos de laminado en frío de bandas se
pretende, por una parte, para el material de laminación,
disminuciones por pasada lo más altas posibles con requisitos
relativamente reducidos en relación con la calidad superficial del
producto y, por otra parte, para el producto final, una calidad
superficial específica óptima con una reducción relativamente
reducida. Para conseguir este objetivo hasta ahora estaba previsto
en la técnica de laminación el emplear únicamente un medio
refrigerante o lubricante (emulsión o aceite) de modo que en los
diferentes programas de laminación debían asumirse soluciones
interme-
dias.
dias.
El aceite de laminación posee, como lubricante de
la laminación en frío, propiedades lubricantes que son 1,3 veces
mejores que en el caso de una emulsión. Junto con aditivos
seleccionados, este aceite produce siempre una película homogénea
sobre la superficie de la banda que de forma ventajosa conduce a la
separación sin problemas de la superficie de la banda y el cilindro
que la transforma. Por tanto, la superficie resultante de la banda
es extremadamente homogénea y de estructura fina, el brillo
superficial que puede conseguirse es alto. El aceite de laminación
es relativamente costoso, aunque de fácil manejo de manera que con
un gasto de mantenimiento reducido se consigue una vida útil casi
ilimitada.
Aunque el aceite de laminación posee la
importante desventaja de que representa un medio de conducción
térmica muy malo y también presenta una reducida capacidad de calor.
En el proceso de laminación esto conduce a temperaturas aumentadas
en la banda y el cilindro, con lo que, en el caso desfavorable, los
cilindros de trabajo alcanzan temperaturas límite y la propia banda
presenta colores de revenido. Debido al reducido efecto de
refrigeración, la regulación de la característica plana mediante el
enfriamiento por zonas se desarrolla peor que al emplear medios con
un mayor efecto de refrigeración.
Mediante el empleo de emulsión como medio
auxiliar para el laminado puede eliminarse, al menos parcialmente,
la desventaja del mal efecto de refrigeración del aceite de
laminación. El efecto de lubricación de una emulsión se determina
fundamentalmente por el tamaño de las pequeñas gotas y por el
coeficiente de saponificación. Sin embargo, la homogeneidad de la
lubricación es considerablemente peor, por lo que para conseguir una
lubricación satisfactoria hasta cierto punto el aceite de emulsión
empleado debe presentar sustancias especiales. Estas dos propiedades
y dificultades dan como resultado una calidad superficial menos
buena. Además, la capacidad de filtrado de una emulsión está
limitada condicionada por el tamaño de las gotas de aceite. Para
evitar una separación de las fases no puede realizarse una
filtración fina ni la filtración más fina, lo que conduce a efectos
negativos en la superficie de la banda.
Mediante la estimación de las propiedades
características de los diferentes medios lubricantes y refrigerantes
se obtiene en el tren en tándem para la producción de bandas
laminadas de frío de acero fino de alta calidad la consecuencia de
buscar nuevas vías para garantizar la máxima calidad de la
superficie de las bandas.
El documento WO 98/51 423 describe un tren de
laminado en tándem con dos cajas de laminado para la producción de
bandas delgadas de acero de hasta 0,18 mm. Las cajas de laminado
consiguen una reducción de normalmente 50 a 60%. Para conseguir una
reducción adicional le sigue un paso final de laminación en frío.
Sin embargo, con ello no se consigue quedar por debajo de un valor
límite determinado del grosor dado que con ello la calidad del
producto desciende de forma insatisfactoria y a una calidad
baja.
La instalación conocida presenta, como adaptación
al estado de funcionamiento correspondiente, un primer sistema de
medio lubricante y un sistema secundario de medio lubricante que se
conecta adicionalmente de forma alternativa. Por medio de diferentes
circuitos con tanques independientes no debe tener lugar una mezcla
de los líquidos lubricantes. Cada tanque posee medios propios para
controlar y rellenar el nivel de líquido, así como medio propios
para supervisar la composición del lubricante. De forma
correspondiente a una variante, los medios de control para la
composición del lubricante están acompañados de medios para
completar al menos parcialmente las características
físico-químicas del lubricante. Están previstos
medios de medición para sustancias tales como aceite lubricante,
aditivos, inoculantes, etc., de modo que los medios de medición son
adecuados para completar las características de los medios
lubricantes o volverlas a generar. Por medio de dispositivos de
agitación se mantiene una concentración del líquido lubricante que
tiene siempre la misma forma para evitar sedimentaciones e
impurezas. La indicación "Concentration of oil in the lubrication
mixture" (concentración de aceite en la mezcla lubricante)
permite reconocer que en este procedimiento se pensó en el uso de
emulsiones con diferentes concentraciones. El uso alternativo de
hornos de laminación monodispersos homogéneos no es objeto de este
documento.
El documento 770 573 de la antigua Unión de
Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS) describe un procedimiento
para laminar y laminar con acabado en un tren de laminación con 2
cajas de laminado que comprende una transformación del metal con una
disminución en la primera caja de laminado del 40 a 60% y, en la
segunda caja de laminado, hasta 5%, con lubricación y refrigeración
de los cilindros. Para aumentar el rendimiento del proceso, para
reducir el consumo de energía para la transformación y para
conseguir una alta calidad y pureza superficial de la banda
laminada, la lubricación y la refrigeración sólo se realizan en la
primera caja de laminado, empleándose como medio lubricante una
emulsión de aceites minerales de alta viscosidad con una
concentración de hasta 1% y, como medio de refrigeración, una
solución tensioactiva acuosa con una concentración de hasta 0,001
mol/l, y antes y después de la segunda caja de laminación se aplica
a la banda una solución de lavado.
Partiendo del estado de la técnica anteriormente
mencionado, la invención se basa en el objetivo de indicar un
procedimiento y una instalación correspondiente para su realización,
por medio del cual en el laminado en frío de bandas de acero fino y
/ o metales no ferrosos se consigue un claro aumento del rendimiento
del proceso de laminación con al mismo tiempo una mejora de la
refrigeración de la banda y el cilindro, así como una optimización
de la calidad superficial del producto final, es decir, de la banda
laminada.
Para conseguir el objetivo, en caso de un
procedimiento del tipo mencionado en el preámbulo de la
reivindicación 1, se propone con la invención que para el primer
paso de la banda a través del tren en tándem con una reducción
relativamente alta se utilice como medio de lubricación y
refrigeración una emulsión, que se separe de la banda por
aplastamiento la película de medio de refrigeración y lubricación
que se adhiere, tras la salida del intersticio de laminación de la
caja de laminado, y especialmente para el o los últimos pasos de la
banda a través del tren en tándem con una reducción relativamente
reducida se utilice aceite de laminación como medio lubricante.
Mediante el empleo de emulsiones se elimina el efecto de
refrigeración en las primeras etapas de reducción del tren de
laminación. Mediante el empleo de aceite de laminación en la última
etapa de reducción del tren de laminación se consigue un claro
aumento del rendimiento del tren de laminación.
Además, una configuración de la invención prevé
que se utilicen de forma alterna diferentes medios de refrigeración
y lubricación, tales como mezclas heterogéneas en forma de
emulsiones o un medio monodisperso en forma de aceite de laminación,
según el rendimiento del proceso de laminación.
Para ello es necesario según la invención que
para el empleo de emulsiones o de aceite de laminación se empleen
dos partes independientes de la instalación formadas en cada caso
por dos sistemas completos autónomos evitando en la mayor medida
posible una mezcla de los diferentes medios de refrigeración y
lubricación.
Una instalación para el laminado en frío de
bandas, entre otras, de acero fino y / o metales no ferrosos, que
comprende un tren en tándem con varias cajas de laminado se compone
fundamentalmente de dos sistemas autárquicos de medios de
refrigeración y medios de lubricación, una instalación de emulsión
con recipientes, bombas del sistema, refrigeradores y filtros de
vacío y analizadores de presión, así como de una instalación de
aceite de laminación que contiene los componentes anteriormente
mencionados de la instalación, de modo que los filtros son filtros
finos de lavado por contracorriente para conseguir la máxima pureza
de filtrado en relación con los requisitos extremadamente altos de
la calidad superficial de las bandas laminadas.
Dado que la última (las últimas) caja(s)
de laminación del tren en tándem puede (pueden) hacerse funcionar
tanto emulsión como con aceite de laminación, según la invención, se
propone además que a la última caja de laminación o a las últimas
cajas de laminación del tren en tándem estén asignadas barras de
pulverización independientes para, en cada caso, emulsión o aceite
de laminación.
Otras particularidades, características y
ventajas de la invención se desprenden de la siguiente explicación
de un ejemplo de realización mostrado de forma esquemática en el
dibujo.
La figura 1 muestra en forma de un esquema del
procedimiento una instalación para la aplicación combinada de
emulsión y aceite en una instalación de laminación en frío - tándem
con 5 cajas de laminación con el tren de laminado W. La instalación
de medios de refrigeración y lubricación comprende con la
denominación "sistema A" la instalación de emulsión de
laminación allí contenida con el filtro A1 de vacío, el recipiente
puro de emulsión de laminación con separador A2 magnético, así como
con las bombas A3 de filtro de vacío y las bombas A4 de sistema. La
instalación de emulsión de laminación "sistema A" está asociada
a las cuatro cajas de laminación del tren de laminado.
Con la denominación "sistema B" puede
observarse la instalación de aceite de laminación con el recipiente
B1 de aceite puro y el recipiente B2 de aceite sucio, además pueden
observarse las bombas B3 de filtrado, las bombas B4 del sistema, el
sistema B5 de filtrado fino, así como la instalación B6 de filtrado
secundaria. La instalación de aceite de laminación está asignada
únicamente a la última caja de laminación o a las últimas cajas de
laminación del tren en tándem. A estas últimas cajas de laminación
pueden estar asignadas dos cubas de recepción móviles, no mostradas
de forma detallada, una para la emulsión y otra para el aceite de
laminación, dependiendo de su la última caja de laminación se hace
funcionar con emulsión o con aceite de laminación.
Con la invención se abre la posibilidad de poner
en funcionamiento con emulsión la primera caja de laminado, que
produce por regla general una alta disminución, y, por tanto, altas
aportaciones de calor a la banda en trenes en tándem que hoy en día
se emplean cada vez con mayor frecuencia también para la producción
de acero fino. La separación por aplastamiento de la emulsión de la
banda detrás de las cajas de laminación accionadas con emulsión
tiene lugar hasta residuos de aceite máximos de, por ejemplo, 220
mg/m^{2}. La banda laminada entra ahora en la última o las últimas
cajas de laminación del tren de laminado. Estas cajas de laminación
se hacen funcionar con aceite de laminación y con una reducida
reducción. De esta manera se afina la superficie y queda con brillo
metálico y, con ello, satisface los altos requisitos actuales de las
superficies de las bandas laminadas en frío.
El procedimiento según la invención puede
emplearse tanto en caso de trenes en tándem con múltiples cajas de
laminación, por ejemplo, con 5 a 7 cajas de laminación, así como
también en caso de trenes en tándem reversibles de dos cajas de
laminación, así como también con trenes reversibles con una caja de
laminación.
Claims (9)
1. Procedimiento para el laminado en frío de
bandas, entre otras, de acero fino y / o metales no ferrosos, en un
tren en tándem con varias cajas de laminación, de modo que la
primera o las primeras cajas de laminación producen disminuciones
relativamente grandes y la última o las últimas cajas de laminación
determinan, con una disminución relativamente reducida, la calidad
de la superficie de la banda, caracterizado porque par el
primer paso de la banda a través del tren en tándem con una
reducción relativamente baja se utiliza como medio de refrigeración
y lubricación una emulsión, se separa por aplastamiento la película
de medio de refrigeración y lubricación que se adhiere tras la
salida fuera del intersticio de laminación y, para especialmente el
último o los últimos pasos de la banda a través del tren en tándem
con una reducción relativamente escasa, se utiliza aceite de
laminación como medio lubricante.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la separación por aplastamiento después
de las cajas de laminación del tren de laminación accionadas con
emulsión tiene lugar hasta que queden residuos de aceite de un
máximo de 150 a 300 mg/m^{2}.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque de forma alterna se utilizan de forma
alterna medios de refrigeración y lubricación diferentes, tales como
mezclas heterogéneas de emulsiones o un medio monodisperso en forma
de aceite de laminación, en función del rendimiento del proceso de
laminación.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al emplear
emulsiones y aceite de laminación se utilizan dos partes de la
instalación independientes formadas en cada caso por dos sistemas
completos autónomos evitando en la mayor medida posible una mezcla
de los diferentes medios de refrigeración y lubricación.
5. Instalación para la laminación en frío de
bandas, entre otras, de acero fino y / o metales no ferrosos, que
comprende un tren en tándem con varias cajas de laminación, para la
realización del procedimiento según la invención,
caracterizada por
- fundamentalmente dos sistemas autárquicos de
medios de refrigeración y medios de lubricación,
- una instalación de emulsión con recipientes,
bombas de sistema, refrigeradores y filtrados de vacío y
analizadores de presión,
- una instalación de aceite de laminación que
contiene los componentes anteriormente mencionados, de modo que los
filtros son filtros finos lavables por contracorriente.
6. Instalación según la reivindicación 5,
caracterizada porque la instalación de emulsión está prevista
para la primera o las primeras cajas de laminación, y porque a la
última o últimas cajas de laminación del tren en tándem está
asignada tanto una instalación de emulsión, como también una
instalación de aceite de laminación.
7. Instalación según la reivindicación 5 o 6,
caracterizada porque a la última caja o a las últimas cajas
de laminación del tren en tándem están asignados travesaños de
pulverización independientes en cada caso para la emulsión o el
aceite de laminación.
8. Empleo de la aplicación combinada de emulsión
y aceite de laminación según una de las reivindicaciones 1 a 4 en un
tren en tándem reversible de dos cajas de laminación.
9. Empleo de la aplicación combinada de emulsión
y aceite de laminación según una de las reivindicaciones 1 a 4 en un
tren reversible de una caja de laminación.
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