MXPA04002419A

MXPA04002419A - Metodo de banda de acero electrica de fundicion continua con enfriamiento por pulverizacion controlado.

Info

Publication number: MXPA04002419A
Application number: MXPA04002419A
Authority: MX
Inventors: S Huppi Glenn
Original assignee: Ak Properties Inc
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2005-07-01
Also published as: BR0216054B1; US20030062147A1; CA2459471C; WO2003023074A1; RU2290448C2; RU2004110999A; KR20040047813A; EP1436432B1; ATE326553T1; CA2459471A1; DE60211542T2; US6739384B2; CN1610760A; PL197123B1; PL368033A1; CN1289694C; DE60211542D1; BR0212482A; JP2005502471A; JP4411069B2

Abstract

Se expone un metodo para fundir continuamente acero electrico de grano orientado. Este metodo utiliza una etapa de enfriamiento rapido controlado, tal como mediante el uso de un rocio de agua, a fin de controlar la orientacion del grano en el producto terminado. El producto formado no solamente tiene la orientacion de grano adecuada sino que tambien tiene buenas propiedades fisicas, por ejemplo, fisuracion minimizada. En este proceso, despues de que se forma una banda de acero electrica de fundicion continua, la banda experimenta un enfriamiento secundario inicial desde aproximadamente 1150 hasta aproximadamente 1250¦C y finalmente experimenta un enfriamiento secundario rapido (por ejemplo, mediante rocio de agua) a una velocidad desde aproximadamente 65¦C/segundo hasta aproximadamente 150¦C/segundo hasta una temperatura de no mas de aproximadamente 950¦C.

Description

MÉTODO DE BANDA DE ACERO ELÉCTRICA DE FUNDICIÓN CONTINUA CON ENFRIAMIENTO POR PULVERIZACIÓN CONTROLADO Referencia Cruzada con la Solicitud Relacionada Esta presente solicitud se relaciona y reclama la prioridad de la Solicitud Provisional de E.U. No. 60/318,971 , de Schoen et al. , presentada el 13 de Septiembre del 2001.

Campo Técnico La presente invención se refiere a un método para la producción de una banda de acero eléctrica orientada al grano con buenas propiedades magnéticas a partir de una banda delgada de fundición continua. La banda de fundición se enfría en una manera mediante la cual un inhibidor de crecimiento de grano necesita desarrollar la orientación del grano mediante el proceso de crecimiento secundario de grano que se precipita como una fase dispersa de manera fina y uniforme. Las bandas de fundición producidas por la presente invención exhiben muy buenas características físicas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los aceros eléctricos orientados al grano se caracterizan por el tipo de inhibidores de crecimiento de grano utilizados, las etapas de procesamiento utilizadas y el nivel de propiedades magnéticas desarrolladas. Típicamente, los aceros eléctricos orientados al grano se separan en dos clasificaciones, orientado al grano convencional (o regular) y orientado al grano de alta permeabilidad, en base al nivel de permeabilidad magnética obtenido en la lámina de acero terminada. La permeabilidad magnética del acero se mide típicamente a una densidad de campo magnético de 796 A/m y proporciona una medición de la calidad de la orientación del grano (1 10)[001 ], según se mide mediante el uso de índices de Trituradoras, en la banda eléctrica, orientada al grano, terminada. Típicamente, las bandas eléctricas orientadas al grano, convencionales, típicamente tienen permeabilidad magnética a 796 A/m de más de 1700 y por debajo de 1880. Típicamente, los aceros eléctricos, orientados al grano, regulares, contienen manganeso y azufre (y/o selenío) que se combinan para formar el(los) principal(es) inhibidor(es) de crecimiento de grano y se procesan mediante el uso de una o dos etapas de reducción en frío con una etapa de recocido típicamente utilizada entre las etapas de reducción en frío. El aluminio generalmente es menos de 0.005% y otros elementos, tales como antimonio, cobre, boro y nitrógeno, pueden utilizarse para complementar el sistema inhibidor a fin de proporcionar inhibición de crecimiento del grano. Los aceros eléctricos orientados al grano, convencionales, son muy conocidos en la materia. Las Patentes de E.U. Nos. 5,288,735 y 5,702,539 (ambas incorporadas en la presente para referencia) describen procesos ejemplificativos para la producción de acero eléctrico orientado al grano, convencional, mediante lo cual se utilizan una o dos etapas de reducción en frío, respectivamente. Los aceros eléctricos, orientados al grano, de alta permeabilidad, típicamente tienen permeabilidad magnética medida a 796 A/m de más de 1880 y por debajo de 1 980. Los aceros eléctricos, orientados al grano, de alta permeabilidad, típicamente contienen aluminio y nitrógeno que combinan para formar el principal inhibidor de crecimiento del grano con una o dos etapas de reducción en frío con una etapa de recocido típicamente utilizada antes de la etapa final de reducción en frío. En muchos procesos ejemplificativos para la producción de aceros eléctricos, orientados al grano, de alta permeabilidad, en la materia, se emplean otras adiciones para complementar la inhibición de crecimiento del grano de la fase de nitruro de aluminio. Tales adiciones ejemplificativas incluyen manganeso, azufre y/o selenio, estaño, antimonio, cobre y boro. Los aceros eléctricos, orientados al grano, de alta permeabilidad, son muy conocidos en la materia. Las Patentes de E.U. Nos. 3,853,641 y 3,287, 183 (ambas incorporadas en la presente para referencia) describen métodos ejemplificativos para la producción de acero eléctrico, orientado al grano, de alta permeabilidad. Los aceros eléctricos orientados al grano se producen típicamente mediante el uso de lingotes o desbastes planos de fundición continua como el material de inicio. Mediante el uso de los presentes métodos de producción, se procesan los aceros eléctricos orientados al grano en donde los desbastes planos o lingotes de fundición de inicio se calientan hasta una temperatura elevada, típicamente en el rango de desde aproximadamente 1200°C hasta aproximadamente 1400°C y se laminan en caliente hasta un grosor típico de desde aproximadamente 1.5 mm hasta aproximadamente 4.0 mm, lo cual es adecuado para procesamiento posterior. El recalentamiento del desbaste plano en métodos actuales para la producción de aceros eléctricos orientados al grano sirve para disolver los inhibidores de crecimiento del grano, los cuales se precipitan posteriormente para formar una fase inhibidora de crecimiento del grano, dispersa, fina. La precipitación del inhibidor puede llevarse a cabo durante o después de la etapa de laminado en caliente, recocido de la banda laminada en caliente y/o recocido de la banda laminada en frío. La etapa adicional de laminado por desgaste en caliente del desbaste plano o lingote antes del calentamiento del desbaste plano o lingote en la preparación del laminado en caliente, puede emplearse para proporcionar una banda laminada en caliente que tiene características microestructurales mejor adecuadas al desarrollo de un acero eléctrico, orientado al grano, de alta calidad, después de que se completa el procesamiento ulterior. Las Patentes de E.U. Nos. 3,764,406 y 4,718,951 (ambas incorporadas en la presente para referencia) describen métodos ejemplificativos de la técnica anterior para el laminado por desgaste en caliente, el recalentamiento de desbaste plano y el laminado en caliente de bandas, utilizados para la producción de aceros eléctricos orientados al grano. Los métodos típicos utilizados para procesar aceros eléctricos orientados al grano pueden incluir recocido de banda en caliente, baño de decapado de la banda laminada en caliente o laminada en caliente y recocida, una o más etapas de laminado en frío, una etapa de recocido normalizante entre las etapas de laminado ert frío y una etapa de recocido descarburizante entre las etapas de laminado en frío o después del laminado en frío hasta el grosor final. La banda descarburizada se cubre posteriormente con una cubierta separadora recocida y se sujeta a una etapa de recocido a temperatura elevada en donde se desarrolla la orientación del grano (1 10) [001 ]. Un proceso de fundición de bandas sería ventajoso para la producción de un acero eléctrico orientado al grano, ya que pueden eliminarse varias de las etapas de procesamiento convencionales utilizadas para producir una banda adecuada al procesamiento ulterior. Las etapas de procesamiento que pueden eliminarse incluyen, pero sin limitarse, fundición de desbastes planos o lingotes, recalentamiento de desbastes planos o lingotes, laminado por desgaste en caliente de desbastes planos o lingotes, desbaste en caliente y laminado de bandas en caliente. Las fundición de bandas se conoce en la materia y se describen por ejemplo, en las siguientes Patentes de E.U. (todas las cuales se incorporan en la presente para referencia): 6,257,315; 6,237,673; 6,164,366; 6, 152,210; 6, 129, 136; 6,032,722; 5,983,981 ; 5,924,476; 5,871 ,039; 5,816,31 1 ; 5,810,070; 5,720,335; 5,477,91 1 ; y 5,049,204. Cuando se emplea un proceso de fundición de bandas, al menos un rodillo de fundición y, preferentemente, un par de rodillos de fundición a contragiro, se utilizan para producir una banda que es de menos de aproximadamente 10 mm de grosor, preferentemente menos de aproximadamente 5 mm de grosor y, más preferentemente, aproximadamente 3 mm de grosor. La aplicación de fundición de bandas a la producción de aceros eléctricos orientados al grano difiere de los procesos establecidos para la producción de aceros inoxidables y aceros de carbono debido a los papeles técnicamente complejos del sistema inhibidor de crecimiento de grano (tal como MnS, MnSe, AIN y lo similar), la estructura del grano y la textura cristalográfica que son esenciales para producir la textura deseada (1 10) [001 ] mediante crecimiento secundario del grano.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para la producción de acero eléctrico orientado al grano a partir de una banda fundida en donde el rápido enfriamiento secundario de la banda fundida se emplea para controlar la precipitación de las fases de inhibición de crecimiento del grano. El proceso de enfriamiento puede llevarse a cabo mediante la aplicación directa de rocíos de enfriamiento, aire de enfriamiento dirigido/vapor de agua o enfriamiento por choque de la banda fundida sobre medio sólido, tal como una correa o lámina de metal. Aunque la banda fundida se produce típicamente mediante el uso de una fundidora de bandas de doble rodillo, también pueden utilizarse métodos alternativos que utilizan un solo rodillo de fundición o una correa de fundición enfriada a fin de producir una banda fundida que tiene un grosor de aproximadamente 10 mm o menos. Específicamente, la presente invención proporciona un método para la producción de bandas de acero eléctrico, orientadas al grano, que comprende las etapas de: (a) formar una banda de acero eléctrico, continuamente fundida, que tiene un grosor de no más de aproximadamente 10 mm; (b) enfriar dicha banda hasta una temperatura de desde aproximadámente 1 150°C hasta aproximadamente 1250°C de tal manera que se solidifique; y (c) llevar a cabo posteriormente un enfriamiento rápido secundario en dicha banda de acero en donde la banda se enfría a una velocidad de desde aproximadamente 65°C/segundo hasta aproximadamente 150°C/segundo hasta una temperatura de no más de aproximadamente 950°C. En una modalidad, la banda de acero producida por el proceso anterior se bobina a una temperatura por debajo de aproximadamente 850°C, preferentemente por debajo de aproximadamente 800°C. En otra modalidad, la presente invención proporciona un método para la producción de una banda de acero eléctrica orientada al grano, que comprende las etapas de: (a) formar una banda eléctrica, continuamente fundida, que tiene un grosor de no más de aproximadamente 10 mm; (b) enfriar dicha banda hasta una temperatura por debajo de aproximadamente 1400°C de tal manera que se vuelva al menos parcialmente solidificada; (c) llevar a cabo un enfriamiento secundario inicial en dicha banda solidificada hasta una temperatura de desde aproximadamente 1 150°C hasta aproximadamente 1250°C; y (d) llevar a cabo posteriormente un enfriamiento rápido secundario en dicha banda de acero en donde la banda se enfría a una velocidad de desde aproximadamente 65°C/segundo hasta aproximadamente 150°C/segundo hasta una temperatura de no más de aproximadamente 950°C. En una modalidad de esta invención, la banda de acero producida mediante el proceso anterior se bobina a una temperatura por debajo de aproximadamente 850°C, preferentemente por debajo de aproximadamente 800°C. Este proceso proporcionar un acero eléctrico orientado al grano que tiene la orientación al grano adecuada y también proporciona acero con buenas propiedades físicas, tal como fisuración reducida. Para propósitos de claridad, la velocidad de enfriamiento durante la solidificación se considerará la velocidad a la cual el metal fundido se enfría a través del rodillo o rodillos de fundición en donde la banda fundida, substancialmente solidificada, se enfría a una temperatura en o por encima de aproximadamente 1350°C. El enfriamiento secundario de la banda fundida se considerará dividido en dos etapas: (i) el enfriamiento inicial secundario se conduce después de la solidificación hasta un rango de temperatura de aproximadamente 1 150 hasta 1250°C y (ii) el rápido enfriamiento secundario se emplea después de que la banda se descarga del enfriamiento inicial y sirve para controlar la precipitación de la(s) fase(s) de inhibición de crecimiento del grano presente en el acero. Antes del inicio del rápido enfriamiento secundario, una característica opcional de la presente invención es disminuir la velocidad del enfriamiento inicial secundario de la banda fundida a fin de permitir que la temperatura de la banda se iguale antes de iniciar el rápido enfriamiento secundario. Por ejemplo, la banda fundida y solidificada puede descargarse en y/o pasar a través de una cámara aislada (ver Figura 1 ) tanto para disminuir la velocidad de enfriamiento inicial secundario y/o para igualar la temperatura de la banda después de la solidificación. Aunque no es crítico para la práctica de la invención, una atmósfera no oxidante puede utilizarse opcionalmente en la cámara para reducir la descamación superficial, ayudando así a mantener una baja capacidad de emisión superficial que puede disminuir además la velocidad de enfriamiento inicial secundario que precede al rápido enfriamiento secundario de la presente invención. Estas configuraciones opcionales son útiles, ya que permiten que conduzca el rápido enfriamiento secundario de la banda solidificada a una distancia substancialmente mayor de la máquina de fundición de bandas, proporcionando así cierto aislamiento del equipo de manejo de acero líquido y fundición de bandas del equipo de rápido enfriamiento secundario. De esta manera, puede reducirse cualquier interacción negativa entre los medios utilizados para el rápido proceso de enfriamiento secundario de la presente invención y el proceso y/o equipo de manejo de acero líquido y/o fundición de bandas. Por ejemplo, si se utiliza un rocío de agua/vapor de aire como el medio de enfriamiento, el equipo de fundición de acero líquido y/o bandas debe protegerse de cualquier vapor formado como resultado, del rápido enfriamiento secundario. Además, la conducción de ambos enfriamientos inicial y secundario rápido, en una atmósfera no oxidante, reducirá las pérdidas de producción de metal debido a oxidación de la banda durante el enfriamiento. Durante la solidificación, el metal líquido se enfría a una velocidad de al menos aproximadamente 100°C/segundo a fin de proporcionar una banda fundida y solidificada que tiene una temperatura de más de aproximadamente 1300°C. La banda fundida se enfría posteriormente hasta una temperatura de aproximadamente 1 150°C hasta aproximadamente 1250°C a una velocidad de al menos aproximadamente 1 0°C/segundo, después de lo cual la banda se sujeta a rápido enfriamiento secundario a fin de reducir la temperatura de la banda desde aproximadamente 1250°C hasta aproximadamente 850°C. En la práctica amplia de esta invención, el rápido enfriamiento secundario se conduce a una velocidad de al menos aproximadamente 65°C/segundo, mientras que una velocidad de enfriamiento preferida es de al menos aproximadamente 75°C/segundo y una velocidad más preferida es de al menos aproximadamente 100°C/segundo. La banda fundida y enfriada puede bobinarse a una temperatura por debajo de aproximadamente 800°C para procesamiento posterior. En la práctica de la invención, se han empleado varios métodos para el rápido enfriamiento secundario, tal como enfriamiento directo por choque a fin de proporcionar una velocidad de enfriamiento de o más de aproximadamente l 60°C/segundo o enfriamiento por rocío de agua a fin de proporcionar una velocidad de enfriamiento de o más de aproximadamente 75°C/segundo. Se ha encontrado además en el desarrollo de la presente invención que la producción de una banda de acero eléctrico, fundida y rápidamente enfriada, con buenas características mecánicas y físicas, puede limitar la velocidad de rápido enfriamiento secundario. El rápido enfriamiento secundario a velocidades de más de aproximadamente 1 00°C/segundo requiere que la banda se enfríe en una manera que evite que se desarrollen diferenciales significativos de temperatura durante el enfriamiento, ya que la deformación creada por el enfriamiento diferencial se ha encontrado que da como resultado la fisuración de la banda fundida, haciendo inútil la banda fundida para su posterior procesamiento. Las condiciones de la banda de acero de rápido enfriamiento secundario pueden controlarse mediante el uso de un sistema que comprende un diseño de tobera de rocío en donde el rápido enfriamiento se proporciona mediante el establecimiento de una densidad de agua en rocío, deseada. La densidad de rocío puede controlarse por la velocidad de flujo de agua, el número de toberas de rocío, la configuración y tipo de la tobera, el ángulo de rocío y la longitud de la zona de enfriamiento. Se ha encontrado que una densidad de rocío de agua de desde aproximadamente 125 litros por minuto por metro cuadrado del área superficial (//[min-m2]) hasta aproximadamente 450 //[min-m2] proporciona la velocidad de enfriamiento deseada. Ya que es difícil monitorear la temperatura de la banda durante el enfriamiento por rocío de agua debido a las variaciones y a la turbulencia dé la película de agua aplicada a la banda, se utilizan típicamente mediciones de densidad del rocío de agua. El término "banda" se utiliza en esta descripción para describir el material de acero eléctrico. No existen limitaciones en la amplitud del material fundido excepto el límite de la amplitud de la superficie fundida del(de los) rodillo(s). La banda fundida y enfriada se procesa además típicamente mediante el uso de laminado en caliente y/o en frío de la banda, recocido de la banda antes de laminar en frío hasta el grosor final en una o más etapas, recocido entre etapas de laminado en frío si se utiliza más de una etapa de reducción en frío, recocido por descarburización de la banda finalmente laminada en frío para disminuir el contenido de carbono hasta menos de aproximadamente 0.003%, aplicación de una cubierta separadora de recocido tal como magnesio, y una etapa de recocido final en donde la orientación del grano (1 10) [001 ] se desarrolla mediante el proceso de crecimiento secundario del grano y se establecen las propiedades magnéticas finales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 es un esquema simple de una fundidora de doble tambor para ¡lustrar el uso del proceso de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El desarrollo de la orientación del grano (1 10) [001 ] es importante en el logro de las propiedades magnéticas deseadas en una banda de acero eléctrico, orientada al grano, de alta permeabilidad. Para lograr tal orientación del grano, deben satisfacerse varias condiciones. Estas incluyen: (i) la presencia de granos de núcleos que tienen una orientación en o cercana a (1 10)[001 ]; (ii) la presencia de una estructura primaria recristalizada con una distribución de orientaciones cristalinas que facilitan el crecimiento de núcleos (1 0)[001]; y (iii) un medio de retraso del crecimiento primario de granos de los granos no orientados hacia (1 10)[001] y permitiendo que los granos orientados hacia (1 10)[001 ] crezcan y consuman preferentemente a los granos no orientados hacia (1 10)[001 ]. La inclusión de una dispersión fina, uniforme, de partículas inhibidoras, tales como MnS y/o A1 N, es un medio común para el logro de tal inhibición de crecimiento de granos. Las velocidades de enfriamiento proporcionadas por los presentes métodos convencionales de fundición de desbastes planos o lingotes proporcionan un enfriamiento muy lento durante y después de la solidificación, dando como resultado la precipitación de la(s) fase(s) inhibidora(s) como un particulado grueso. En la aplicación de fundición de bandas a la producción de aceros eléctricos orientados al grano, puede evitarse la formación de la fase particulada de inhibidor grueso, comúnmente encontrada en fundición de lingotes y desbastes planos continuos mediante enfriamiento controlado de la banda fundida. De acuerdo con lo anterior, la(s) fase(s) inhibidora(s) pueden precipitarse en forma fina y dispersa en la banda fundida y enfriada, eliminando así la necesidad de un tratamiento de recalentamiento de desbastes planos a temperatura elevada a fin de disolver la(s) fase(s) de crecimiento del grano. Para la presente invención, el acero líquido puede solidificarse en forma de una banda mediante el uso ya sea de uno o dos rodillos o tambores de fundición, giratorios en dirección opuesta (o rodillos gemelos), fundición en una correa o banda de enfriamiento en movimiento o una combinación de los mismos. En un método típico de la presente invención, la banda de acero fundido se produce mediante el uso de una máquina de fundición de bandas de doble rodillo. En tal proceso, el acero líquido, típicamente a una temperatura por encima de 1500°C, se enfría a una velocidad de al menos aproximadamente 100°C/segundo a fin de proporcionar una banda fundida y solidificada, saliendo dicha banda de la máquina de fundición de doble rodillo a una temperatura de aproximadamente 1350°C. Después de salir del(de los) rodillo(s) de fundición, la banda se enfría aún más hasta una temperatura desde aproximadamente 1250°C hasta aproximadamente 1 150°C, a cuya temperatura la banda fundida se sujeta a rápido enfriamiento secundario a una velocidad mayor de aproximadamente 65°C/segundo; y preferentemente mayor de aproximadamente 70°C/segundo; más preferentemente mayor de aproximadamente 75°C/segundo; y más preferentemente a una velocidad mayor de aproximadamente 00°C/segundo, para disminuir la temperatura de la banda por debajo de aproximadamente 950°C; preferentemente por debajo de aproximadamente 850°C; preferentemente por debajo de 800°C; y más preferentemente, por debajo de aproximadamente 750°C; y más preferentemente por debajo de aproximadamente 700°C. El tiempo requerido para el rápido enfriamiento secundario es una función de la velocidad de producción de la fundidora de bandas, la velocidad del rápido enfriamiento secundario y la longitud deseada de la zona de rápido enfriamiento secundario. En la práctica de la presente invención, se prefiere que el rápido enfriamiento secundario se aplique con un alto grado de uniformidad tanto a través de la amplitud de la banda como también sobre las superficies superior e inferior de la banda, particularmente al final de la zona de enfriamiento (ver FIG.1 ). De esta manera, puede producirse una banda con buena integridad física y libre de fisuras. La densidad de rocío del agua de enfriamiento es el método preferido para definir la velocidad de enfriamiento. La densidad de rocío se da por la siguiente expresión: Densidad de Rocío = Q / (n/4)d2 Donde: Q = velocidad de flujo del agua (mediante el uso de una sola tobera) d = diámetro del área de rocío En la práctica de la presente invención, la densidad de rocío del agua típicamente utilizada se encuentra entre aproximadamente 125 y aproximadamente 450 /[min-m2; preferentemente entre aproximadamente 330 y aproximadamente 375 //[min-m2]. La temperatura del agua utilizada para el enfriamiento se encuentra entre aproximadamente 10°C y aproximadamente 75°C, preferentemente de aproximadamente 25°C. El rocío en un área dada de banda típicamente dura entre aproximadamente 3 y aproximadamente 12 segundos, preferentemente entre aproximadamente 4 y aproximadamente 9 segundos (es decir, la longitud de tiempo que la banda se encuentra en la zona de rocío). La FIG. 1 es un simple esquema de una fundidora de doble tambor que utiliza el proceso de la presente invención. En una modalidad mostrada en esta figura, el acero fundido (1 ) se mueve a través de la fundidora de doble rodillo (2), formando bandas de acero (3). La banda (3) se descarga de la fundidora a aproximadamente 1300°C-1400°C. La banda (3) se mueve a través de una cámara de enfriamiento inicial, aislada (4) en donde la temperatura de la banda se reduce hasta aproximadamente 1200°C. Esta cámara (4) disminuye la velocidad de enfriamiento de la banda para permitir que el sistema de enfriamiento de agua se localice a una mayor distancia de la fundidora. La banda se mueve entonces hacia un sistema de enfriamiento por rocío (5), el cual incluye rodillos (6) para mover la banda a través de rocíos de agua (7) sobre ambos lados de la banda. Es aquí donde toma lugar el rápido enfriamiento secundario. Los rocíos de agua (7) enfrían la banda desde aproximadamente 1200°C hasta aproximadamente 800°C. En esta modalidad en particular, el rocío se divide en tres zonas discretas, cada una de las cuales tiene una diferente densidad de rocío de agua (como se indica en la figura). Después del enfriamiento, la banda se bobina en una bobinadora (8), a una temperatura por debajo de aproximadamente 800°C. Típicamente, la temperatura de enfriamiento es de aproximadamente 725°C.

Ejemplo 1 Un acero eléctrico, orientado al grano, convencional, que tiene la composición mostrada en la Tabla I se fusiona y funde en una lámina que tiene un grosor de aproximadamente 2.9 mm y una amplitud de aproximadamente 80 mm. Las láminas fundidas se mantienen a una temperatura de aproximadamente 1315°C durante un tiempo de aproximadamente 60 segundos en una atmósfera no oxidante y se enfrían a una velocidad de aproximadamente 25°C/segundo en aire ambiental hasta una temperatura de aproximadamente 1200°C. Las láminas se sujetan posteriormente a rápido enfriamiento secundario mediante rocío de agua sobre ambas superficies durante un tiempo de aproximadamente 7 segundos en cuyo punto la temperatura superficial de la lámina se encuentra en o por debajo de aproximadamente 95Q°F. Tabla I Composición del Acero Eléctrico Orientado al Grano La Tabla II resume las condiciones utilizadas y los resultados de las aplicaciones de rápido enfriamiento secundario: Tabla II Efecto de la Densidad del Agua de Rocío de Enfriamiento en la Calidad Física del Acero Eléctrico, Orientado al Grano, Fundido en Bandas Densidad Máxima de Rocío del Temp. Agua Presión del Agua, de Duración Agua de l¡tros/(min- Paso de Enfriamiento del Rocío, Enfriamiento, m2) por Prueba , °C segundos kPascales lado Fisuración 1 25°C 7 segundos 1241 1 108 Sí 2 25°C 7 segundos 552 739 Sí 3 25°C 7 segundos 345 358 No 4 25°C 7 segundos 345 358 No 5 25°C 7 segundos 414 451 No 6 25°C 7 segundos 483 572 Sí 7 25°C 7 segundos 483 571 Sí El efecto del uso de densidades de rocío de agua de enfriamiento que excede aproximadamente 570 ¿/[min-m2] y hasta 1 1 10 ¿/[min-m2] por lado, en cada superficie de la lámina, dio como resultado la fisuracion de la lámina de acero durante el rápido enfriamiento secundario.

Ejemplo 2 Las muestras adicionales del acero eléctrico, orientado al grano, convencional, del Ejemplo 1 se sujetaron al rápido enfriamiento secundario de la banda fundida, como se muestra en la Tabla III a continuación.

Tabla III Densidad Máxima de Temp. Temp. Rocío del Duración Final de Paso Del Presión Agua, del Enfriade Agua, del Agua, litros/(min- Rocío, miento, Prueba °C kPascales m2) segundos °C Fisuración Calidad de Precipitación de MnS 1 25°C 1 379 398 >20 seg 1 00°C Ligera 2 25°C 1207 359 3.4 seg 1 00°C No Suave - Poca precipitación 3 25°C 862 332 4.0 seg No Suave - Poca precipitación 4 25°C 862 332 8.5 seg No Buena - Precipitación de MnS fina y uniformemente dispersa 5 25°C 689 329 4.4 seg No Buena - Precipitación de MnS fina y uniformemente dispersa 6 25°C 517 305 8.3 seg 600°C No Suave - ligero engrosamiento de precipitados de MnS, precipitación preferencial en límites de granos. 7 25°C 345 266 12.8 seg 600°C No Suave - ligero engrosamiento de precipitados de MnS, precipitación preferencial en límites de granos. 8 25°C 345 199 17.0 seg 600°C No Suave - ligero engrosamiento de precipitados de MnS, precipitación preferencial en límites de granos.

La densidad de rocío varía desde aproximadamente 200 ¿/[min-m2] hasta aproximadamente 400 ¿/[min-m2] por lado, mientras que la temperatura de acabado del método de rápido enfriamiento secundario de la presente invención varía desde aproximadamente 100°C y aproximadamente 600°C. Después de enfriarse hasta temperatura ambiente, las láminas se inspeccionan respecto a sus características físicas y se dividen para examinar la morfología del inhibidor de crecimiento de grano. Como se muestra en la Tabla III, el rápido enfriamiento secundario a una densidad de agua de enfriamiento de más de aproximadamente 300 ¿/[min-m2] por lado es suficiente para proporcionar control de la precipitación inhibidora, mientras que las densidades de agua de enfriamiento por debajo de aproximadamente 300 ¿/[min-m2] por lado dan como resultado un ligero engrosamiento de la precipitación de la fase inhibidora.

Ejemplo 3 Los aceros eléctricos, orientados al grano, convencionales, que tienen las composiciones mostradas en la Tabla IV se fusionan y funden en láminas de un grosor de aproximadamente 2.5 mm mediante el uso de una fundidora de bandas de doble rodillo. La lámina fundida y solidificada se descarga en el aire a una temperatura de aproximadamente 1415°C y se enfría en un recipiente aislado a una velocidad de 15°C/segundo hasta una temperatura superficial de aproximadamente 1230°C, en cuyo punto, la banda fundida se sujeta a rápido enfriamiento secundario mediante el uso del método de rocío de agua de la presente invención. El rápido enfriamiento secundario se lleva a cabo al aplicar agua de rocío sobre ambas superficies de la lámina. Tabla IV Composición del Acero Eléctrico Orientado al Grano El acero A de la Tabla IV está provisto con un rápido enfriamiento secundario mediante el cual se aplica una densidad de rocío de agua de 1 000 ¿/[min-m2] en cada superficie de la lámina, durante un tiempo de aproximadamente 5 segundos para disminuir la temperatura superficial de la banda desde aproximadamente 1205°C hasta aproximadamente 680°C. El acero B está provisto con un rápido enfriamiento secundario mediante el uso de densidad de rocío de agua de aproximadamente 175 ¿/[min-m2] durante aproximadamente 0.9 segundos, seguidos por una aplicación de 400 ¿/[min-m2] durante aproximadamente 4.5 segundos en cada superficie de la lámina de acero a fin de disminuir la temperatura superficial de la banda desde aproximadamente 1230°C hasta aproximadamente 840°C. La banda fundida y enfriada se enfría al aire hasta 650°C, se bobina y enfría después de esto hasta temperatura ambiente. La fisuración extensa ocurrió con el Acero A, dando como resultado un material que podría no procesarse posteriormente, mientras que el Acero B tuvo excelentes características físicas y es fácilmente procesable. La examinación de los precipitados de MnS mostró que las condiciones de enfriamiento utilizadas para los Aceros A y B proporcionan ambas un inhibidor fino y uniformemente disperso, según se deseaba.

Ejemplo 4 Las muestras de lámina del Acero B del ejemplo anterior se procesan mediante el uso de las siguientes condiciones. Primero, la banda fundida se calienta hasta aproximadamente 150°C y se lamina en frío hasta un rango de un grosor de aproximadamente 1.25 mm, aproximadamente 1 .65 mm y aproximadamente 2.05 mm después de lo cual las láminas se recocen en una atmósfera de oxidación suave durante aproximadamente 10-25 segundos en o por encima de una temperatura de aproximadamente 1030°C y una temperatura máxima de aproximadamente 1050°C. Las muestras se laminan en frío hasta un grosor de aproximadamente 0.56 mm después de lo cual las láminas se recocen en una atmósfera no oxidante durante aproximadamente 10-25 segundos en o por encima de una temperatura de aproximadamente 950°C y una temperatura máxima de aproximadamente 980°C. Las muestras se laminan en frío hasta un grosor final de aproximadamente 0.26 mm, después de lo cual, las láminas se recocen por descarburización hasta menos de aproximadamente 0.0025% de carbono en una atmósfera humidificada de hidrógeno-nitrógeno, mediante ei uso de un tiempo de recocido de aproximadamente 45-60 segundos en o por encima de una temperatura de aproximadamente 850°C y una temperatura máxima de 870°C. Las muestras se cubren entonces con una cubierta separadora de recocido, comprendida básicamente de óxido de magnesio y se sujetan posteriormente a un recocido de temperatura elevada para efectuar el crecimiento secundario del grano y para purificar al acero de azufre, selenio, nitrógeno y elementos similares. El recocido a temperatura elevada se conduce de tal manera que las muestras se calientan en una atmósfera comprendida de hidrógeno mediante el uso de un tiempo de recocido de 15 horas hasta una temperatura en o por encima de 1 150°C. Después de que se completa la etapa de recocido a temperatura elevada, las muestras se depuran para retirar cualquier óxido de magnesio restante, se cortan en dimensiones adecuadas para su examinación y se recocen para aliviar la tensión en una atmósfera no oxidante, comprendida de 95% nitrógeno y 5% hidrógeno, mediante el uso de un tiempo de recocido de dos horas en o por encima de 830°C, después de lo cual se determinan las propiedades magnéticas. Tabla V Propiedades Magnéticas del Acero Orientado al Grano Grosor después Pérdida del Primer Pérdida de de Núcleo Laminado Grosor Permeabilidad Núcleo a a 1 .7 T y ID de en Frío Final de la Magnética a 1.5 T y 60 60 Hz Espécimen (mm) Muestra 796 A/m Hz (p/kg) (p/kg) B-1 2.03 0.262 1849 1 .10 1 .59 0.261 1 847 1.05 1 .57 0.261 1858 1 .04 1 .48 0.262 1841 1.12 1 .65 B-2 1.65 0.267 1849 1.10 1 .60 0.266 1859 1.01 1 .47 0.262 1872 1.04 1 .47 0.263 1867 1 .02 1 .46 B-3 1 .27 0.264 1864 1.04 1 .48 0.265 1862 1.1 1 1 .60 0.263 1864 1.08 1 .55 0.264 1848 1 .13 1 .66 La permeabilidad magnética medida a 796 A/m y las pérdidas de núcleo medidas a 1 .5 T 60 Hz y 1 .7T 60 Hz en la Tabla muestran que el Acero B (presente invención) proporciona propiedades magnéticas comparables a un acero eléctrico, orientado al grano, convencional, elaborado mediante el uso de los presentes métodos de producción convencionales.

Claims

REIVINDICACIONES 1 . Un método para la producción de una banda de acero eléctrico, orientado al grano, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) formar una banda de acero eléctrico, continuamente fundida, que tiene un grosor de no más de aproximadamente 1 0 mm; (b) enfriar dicha banda hasta una temperatura de desde aproximadamente 1 150°C hasta aproximadamente 1250°C de tal manera que se solidifique; y (c) llevar a cabo posteriormente un enfriamiento rápido secundario en dicha banda fundida hasta una temperatura de menos de aproximadamente 950°C a una velocidad de desde 65°C/segundo hasta aproximadamente 1 50°C/segundo. 2. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque, después de la etapa (c), la banda fundida, producida, se bobina a una temperatura por debajo de aproximadamente 800°C. 3. El método según la reivindicación 2, caracterizado porque, durante al menos una porción de la etapa (b), dicha banda se pasa a través de una cámara de enfriamiento aislada. 4. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque la cámara de enfriamiento aislada contiene una atmósfera no oxidante. 5. El método según la reivindicación 2, caracterizado porque el rápido enfriamiento secundario de la banda fundida se conduce a una temperatura no mayor de aproximadamente 700°C. 6. El método según la reivindicación 2, caracterizado porque el rápido enfriamiento secundario toma lugar a una velocidad de al menos aproximadamente 1009C/segundo. 7. El método según la reivindicación 2, caracterizado porque el rápido enfriamiento secundario toma lugar a fin de mantener una uniformidad de temperatura relativa a través de la amplitud de la banda fundida. 8. El método según la reivindicación 7, caracterizado porque el rápido enfriamiento secundario toma lugar mediante un proceso seleccionado a partir de enfriamiento por choque directo, enfriamiento por vapor de agua/aire, enfriamiento por rocío de agua y combinaciones de los mismos. 9. El método según la reivindicación 8, caracterizado porque el rápido enfriamiento secundario toma lugar mediante enfriamiento por rocío de agua. 10. El método según la reivindicación 9, caracterizado porque el rocío de agua tiene una densidad de rocío de agua desde aproximadamente 125 hasta aproximadamente 450 ¿/[min-m2]. 1 1 . El método según la reivindicación 10, caracterizado porque el agua de rocío tiene una temperatura de desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 75°C. 12. El método según la reivindicación 1 1 , caracterizado porque la duración del rocío en un área dada de la banda es desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 12 segundos. 13. El método según la reivindicación 12, caracterizado porque el rápido enfriamiento secundario toma lugar a una velocidad de al menos aproximadamente 75°C/segundo. 14. El método según la reivindicación 13, caracterizado porque el rápido enfriamiento secundario toma lugar a una velocidad de al menos aproximadamente 100°C/segundo. 15. El método según la reivindicación 13, caracterizado porque el rápido enfriamiento secundario toma lugar a una temperatura de no más de aproximadamente 800°C. 16. El método según la reivindicación 15, caracterizado porque el rápido enfriamiento secundario toma lugar a una temperatura de no más de aproximadamente 700PC. 17. El método según la reivindicación 10, caracterizado porque la densidad del agua de rocío es desde aproximadamente 300 hasta aproximadamente 400 ¿/[min-m2]. 1 8. Un método para producir bandas de acero eléctrico, orientado al grano, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) formar una banda de acero eléctrico, continuamente fundida, que tiene un grosor de no más de aproximadamente 1 0 mm; (b) enfriar dicha tira fundida hasta una temperatura por debajo de aproximadamente 1400°C de tal manera que se vuelva al menos parcialmente solidificada; (c) llevar a cabo un enfriamiento secundario inicial en dicha banda fundida al menos parcialmente solidificada hasta una temperatura de desde aproximadamente 1 150°C hasta aproximadamente 1250°C; y (d) llevar a cabo posteriormente un rápido enfriamiento secundario en dicha banda fundida a una velocidad de desde aproximadamente 65°C/segundo hasta aproximadamente 150°C/segundo, hacia una temperatura de no más de aproximadamente 950°C. 19. El método según la reivindicación 18, caracterizado porque, después de la etapa (d), la banda fundida producida se bobina a una temperatura por debajo de aproximadamente 800°C. 20. El método según la reivindicación 19, caracterizado porque el rápido enfriamiento secundario se realiza a una velocidad de al menos aproximadamente 100°C/segundo. 21 . El método según la reivindicación 20, caracterizado porque el enfriamiento secundario inicial se lleva a cabo a una velocidad de al menos aproximadamente 10°C/segundo. 22. El método según la reivindicación 19, caracterizado porque el rápido enfriamiento secundario se realiza mediante enfriamiento por rocío de agua en donde el rocío de agua tiene una densidad de rocío de agua de desde aproximadamente 125 hasta aproximadamente 450 ¿/[min-m2]. 23. Un método para producir bandas de acero eléctrico, orientado al grano, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) formar una banda de acero eléctrico, continuamente fundida, que tiene un grosor de no más de aproximadamente 10 mm; llevar a cabo un enfriamiento secundario inicial en dicha banda fundida a una temperatura de desde aproximadamente 1 150°C hasta aproximadamente 1250°C, de tal manera que se solidifique; y llevar a cabo un enfriamiento secundario en dicha banda fundida a una temperatura de menos de aproximadamente 850°C con un rocío de agua que tiene una densidad de rocío de agua de desde aproximadamente 125 hasta aproximadamente 450 ¿/[min-m2]; y enfriar dicha banda fundida a una temperatura por debajo de aproximadamente 800°C.