ES2226489T3 - Metodo para fabricar bandas de acero inoxidable y tren de laminacion integrado. - Google Patents

Abstract

Método para la fabricación de bandas de acero inoxidable, consistente en laminar en frío una banda que en un proceso precedente ha sido fabricada mediante colada de una masa fundida para formar una banda colada y/o ha sido laminada en caliente y en el que la banda colada y/o laminada en caliente, que es de color oscuro debido a los óxidos presentes en las superficies de las bandas, que quedan de la fabricación precedente de la citada banda colada y/o laminada en caliente, es laminada en frío en una o más pasadas consecutivas de laminación en frío (11-13) reduciendo el espesor de la banda en un 10-75% y agrietando las cascarillas de óxido, es decir, de forma que se produzcan grietas en las cascarillas de óxido, y en el que la banda es recocida entonces en un horno (18) que tiene una atmósfera de horno que se puede obtener por calentamiento del horno mediante quemadores que consumen un combustible líquido o gaseoso que se quema por medio de un gas que contiene al menos 85% en volumen de oxígeno y no más del 10% en volumen de nitrógeno, después de lo cual la banda es enfriada y decapada.

Description

Método para fabricar bandas de acero inoxidable y tren de laminación integrado.

Campo técnico

La invención se refiere a un método para fabricar bandas de acero inoxidable, consistente en laminar en frío bandas que en un proceso anterior han sido fabricadas mediante la colada de bandas y/o han sido laminadas en caliente. La invención se refiere también a un tren de laminación integrado para usar en la realización del método.

Antecedentes de la invención

La laminación en frío de bandas de acero inoxidable se ejecuta para uno o varios propósitos. El propósito básico es generalmente reducir el espesor de las bandas de partida, que han sido normalmente laminadas en caliente en un tren de laminación en caliente precedente a un espesor de las bandas laminadas en caliente, que no sea inferior a 1,5 mm y es normalmente del orden de 2-4 mm, pero puede llegar hasta 6 mm. Un propósito principal o un propósito secundario de la laminación en frío puede ser también incrementar la resistencia del material en banda.

Usualmente, es también un propósito del tratamiento de la banda de acero en el tren de laminación integrado otorgar a la banda ciertos rasgos de superficie. El laminado en frío, el recocido y el decapado cooperan a este respecto y tienen influencia de varios modos en el resultado final. Sobre este particular convendría señalar que el nivel a conseguir puede variar mucho en lo que respecta a las superficies deseadas. En algunos casos se desea una superficie muy fina y de alto brillo, una superficie llamada 2B o más fina. En otros casos, una superficie considerablemente más bruta puede ser suficientemente buena, es decir, una superficie bien decapada. La eliminación de cascarillas y el decapado desempeñan a este respecto una papel importante, tanto si el propósito es producir una banda de alto brillo con una superficie muy fina, o bien un producto final que tenga la estructura de superficie que se consigue después del decapado pero sin laminación subsiguiente de endurecimiento superficial, u otra superficie de buena calidad. Es particularmente importante que los residuos de cascarilla puedan eliminarse fácilmente sin mucho granallado. La estructura de superficie quedaría notablemente dañada si, por ejemplo, fuese necesario un granallado muy intenso antes del decapado.

Convencionalmente, el recocido inicial, el enfriamiento y el descascarillado por granallado así como decapado en una o más etapas preceden al laminado en frío, para la consecución de un material de partida para el laminado en frío sin óxidos ni residuos de cascarilla del laminado en caliente precedente, pero a menudo con defectos debido al potente granallado que rompe la cascarilla. Como alternativa, el laminado en caliente puede reemplazarse total o parcialmente por la fabricación de bandas mediante colada, cuyas bandas pueden tener un espesor que llega hasta lo que es normal para bandas laminadas en caliente o ser unos pocos milímetros más gruesas, pero también en este caso el laminado en frío va precedido normalmente por el recocido inicial, enfriamiento, granallado que rompe la cascarilla, y decapado, hasta el grado en que se ha implementado bien la técnica. En el laminado en frío, que se lleva a cabo convencionalmente en una pluralidad de operaciones consecutivas de laminado en frío, posiblemente alternadas con operaciones de recocido, enfriamiento, descascarillado y decapado, se puede reducir el espesor hasta 1 mm y en algunos casos hasta calibres más finos. Al mismo tiempo es posible producir, en estos laminadores en frío convencionales, bandas con una superficie muy fina, la llamada superficie 2B, si el laminado se acaba con tratamiento térmico, decapado, y laminado de endurecimiento superficial, o incluso más fina si se emplea recocido brillante. Se conoce además -US-5 197 179 y EP 0 837 147- el realizar al menos una primera operación de laminado en frío en la banda enfriada laminada en caliente o en la banda colada y enfriada antes del tratamiento térmico, decapado, y posiblemente otras operaciones de laminado en frío con el fin de dar a la banda el calibre final deseado.

También se conoce por EP 0 738 781 que se puede ejecutar el laminado en frío sobre una banda laminada en caliente que tiene todavía cascarilla de óxido en sus superficies. La banda laminada en caliente es laminada en frío con por lo menos un 10% de reducción de espesor y la banda laminada en frío es recocida a una temperatura comprendida entre 1050 y 1200ºC. También se describe en EP-A 0 738 781 que la banda recocida puede ser decapada. Adicionalmente, en EP-A 738 781 se dice que una línea de fabricación puede comprender un laminador en frío. Un horno de recocido, una caja de enfriamiento, una máquina de granallado, un baño de decapado, un laminador de estirado en frío y un rebobinador.

No obstante, en los métodos y trenes de laminación conocidos hasta aquí es característico que son costosos y/o difíciles de adaptar a requerimientos muy dispares en lo que respecta a espesor de la banda, condiciones de superficie, y resistencia del producto final. Esto ocurre particularmente cuando el laminado en caliente y el laminado en frío subsiguiente así como operaciones relacionadas con el laminado en caliente y el laminado en frío son considerados un proceso integrado de producción.

Exposición de la invención

Es un propósito de la invención atacar y resolver los complejos problemas arriba indicados. Más particularmente, la invención se propone facilitar la remoción de óxidos y cascarillas de la banda de acero colada y/o laminada en caliente, en cuyo proceso el decapado constituye una parte integrada, por un tratamiento de la banda de acero inoxidable colada y/o laminada en caliente antes del descascarillado y decapado, tratamiento que es característico de la invención. No obstante, la invención no está relacionada con ninguna técnica de decapado en particular. Se puede emplear generalmente cualquier método de decapado, que sea apropiado para decapar aceros inoxidables, en el método y la línea de producción de acuerdo con la invención.

Estos y otros objetivos pueden alcanzarse cuando la banda colada y/o laminada en caliente, que es de color oscuro debido a los óxidos presentes en la superficies de las bandas, que quedan de la fabricación precedente de la mencionada banda colada y/o laminada en caliente, es laminada en frío en una o más pasadas consecutivas de laminación en frío para reducir el espesor de la banda en un 10-75% y agrietar las cascarillas de óxido, es decir, de forma que se produzca grietas en las cascarillas de óxido, siendo después recocida la banda en un horno que tiene una atmósfera de horno que puede obtenerse por calentamiento del horno mediante un quemador, que consume un combustible líquido o gaseoso, que es quemado por medio de un gas que contiene al menos 85% de oxigeno en volumen y no más del 10% de nitrógeno en volumen, después de lo cual se enfría la banda y se la somete a por lo menos una operación de descascarillado, y finalmente es decapada.

El laminado inicial en frío de la banda, que presenta un color oscuro debido a los óxidos de la superficies de la banda, que queda de la fabricación precedente de la banda de acero inoxidable colada y/o laminada en caliente, puede considerarse como una operación de descascarillado inicial, que puede facilitar el descascarillado eficiente que se ejecuta posteriormente, después del recocido, pero antes de decapar la banda. Con el fin de que sea posible dicho agrietamiento inicial para utilizarlo eficazmente con el fin de facilitar el posterior descascarillado y decapado, es deseable que no se elimine en lo posible en relación con el recocido, es decir, de manera que las fisuras o grietas de las capas de óxido no desaparezcan en el recocido. Este efecto deseable se consigue aquí en un grado importante por el hecho de que las bandas son recocidas en la atmósfera bandas específica del horno de recocido, que contiene un máximo de 10% de oxígeno en volumen, preferiblemente un 6% de oxígeno en volumen máximo, mientras que la parte principal consiste en dióxido de carbono, vapor y una pequeña cantidad de nitrógeno que emana sustancialmente del aire que puede penetrar posiblemente. Se puede conseguir una atmósfera de horno de ese tipo, por ejemplo, mediante la técnica que se ha descrito en WO 95/24509. En la atmósfera del horno, que es pobre en oxígeno, puede recocerse la banda a una temperatura de 1050 a 1200ºC durante un periodo de tiempo tan largo que la banda sea calentada a fondo y recristalizada sin oxidar al mismo tiempo las superficies de metal, que son descubiertas debido al agrietado, hasta tal punto que dificultase más el descascarillado y decapado subsiguientes.

Se puede emplear diferentes técnicas de descascarillado sin dañar las superficies de la banda, debido al agrietamiento de las cascarillas en relación con el laminado en frío inicial de las bandas en combinación con el recocido en la atmósfera del horno que es pobre en oxígeno. Convencionalmente, se lleva a cabo el descascarillado mediante un potente granallado en una o más etapas, un tratamiento que no obstante causaría daños no deseados en las superficies de la banda, si se emplease. De acuerdo con un aspecto de la invención, el descascarillado se lleva a cabo en cambio curvando la banda repetidamente en diferentes direcciones alrededor de rodillos, a la vez que es estirada en frío la banda, de forma que se alargue permanentemente 2-10% antes del decapado de acuerdo con una técnica que es en sí conocida por EP 0 738 781. Mediante este tratamiento se consigue un descascarillado eficaz sin dañar las superficies de la banda. Este descascarillado puede completarse por un granallado suave, que se puede realizar antes o después del descascarillado, preferiblemente antes con vistas a remover únicamente los óxidos sueltos para no perturbar, por acumulación de óxidos, el descascarillado subsiguiente. Si se lleva a cabo el granallado después del descascarillado se consigue correspondientemente que se eliminen los óxidos sueltos, llevándose a cabo el granallado en cada caso en un estado tan suave que no sean dañadas las superficies metálicas de la banda. Típicamente por tanto, el descascarillado después del recocido se completa por el estirado en frío, en el que la banda es curvada repetidamente alrededor de rodillos, en combinación con un suave granallado, que no daña la superficie, antes o después del estirado en frío. Dado que las cascarillas son todavía agrietarlas después del recocido y por tanto propensas a romperse, se comprenderá también que se puede llevar a cabo el descascarillado mediante un simple granallado ligero y cepillado, o por estirado en frío de la banda más cepillado, o bien solamente por cepillado.

Otros rasgos y aspectos característicos de la invención resultarán evidentes de las reivindicaciones anexas y de la siguiente descripción detallada de la invención. En esta descripción se va a explicar cómo se puede emplear la invención en diversas variantes de trenes de laminación, en los que el laminado en frío inicial de las bandas laminadas en caliente y el tratamiento de las bandas entre dichos laminado en frío inicial y decapado, como se ha descrito en lo que precede, es una parte integrada. Convendría indicar, sin embargo, que la utilidad de la invención no se limita a ninguna de las aplicaciones descritas que pueden usarse generalmente con el laminado en frío de bandas de acero inoxidable.

Breve descripción de los dibujos

En la figura 1 se ilustra semiesquemáticamente la invención y el citado tren de laminación integrado, y en la figura 2 se ilustra muy esquemáticamente una realización preferida del método para fabricar bandas inoxidables laminadas en frío, siendo el método de la invención una parte integrada.

Descripción detallada de la invención

En los dibujos, A ilustra esquemáticamente algunos métodos diferentes para fabricar las bandas inoxidables, preferiblemente bandas de acero inoxidable austenítico o ferrítico, que constituyen el material de partida para el proceso en el tren de laminación subsiguiente B que se usa para llevar a cabo el método de acuerdo con la invención. Son también concebibles aceros ferríticos, austeníticos. Tres métodos de fabricación del material de partida están ilustrados en la parte izquierda A de los dibujos. De acuerdo con el método I, se lamina en caliente desbastes 1 en un tren de laminación en caliente para la fabricación de bandas laminadas en caliente con un espesor que puede ser normal para bandas laminadas en caliente, es decir, 1,5-6 mm. No obstante, de acuerdo con un aspecto de la invención se interrumpe el laminado en caliente antes de/o como muy tarde cuando el espesor se ha reducido a 2,5 mm, es decir, de tal forma que las bandas presenten un espesor del calibre 3-6 mm, preferiblemente un espesor comprendido entre 3 y 5 mm. Las bandas laminadas en caliente son enfriadas por temple a una temperatura inferior a 500ºC a una tasa de por lo menos 15ºC/s en una sección de enfriamiento por temple 3, convenientemente, mediante una intensa pulverización de agua. Posteriormente las bandas son arrolladas en bobinas 4, que se dejan enfriar hasta 100ºC o una temperatura inferior. Mediante el rápido enfriamiento a menos de 500ºC se evita esencialmente la precipitación de los carburos de planos de exfoliación de las bandas de acero inoxidable. Otro efecto conseguido por el rápido enfriamiento es que aquellas capas de óxido que se forman inevitablemente en las superficies de la banda de acero se vuelven más delgadas que lo que es normal en relación con el laminado en caliente y el enfriamiento más lento particularmente en relación con el enfriamiento una vez arrolladas las bandas para formar bobinas a una temperatura superior.

De acuerdo con el método II se cuela bandas de acero inoxidable en forma de bandas de acuerdo con cualquier técnica que puede ser en sí conocida y que en lo que respecta a su modo específico de operación, no forma parte de esta invención y por consiguiente no será descrita aquí con más detalle. A título de ejemplo, no obstante, se puede utilizar la llamada colada de bandas de acero inoxidable por rodillos gemelos que es una técnica conocida por los especialistas en la materia. La banda de acero inoxidable colada es laminada en caliente en un tren de laminación en caliente 2' a un espesor que es convencional para las bandas inoxidables laminadas en caliente, o algo mayor, 3-6 mm, véase lo que precede, después de lo cual la banda laminada en caliente es enfriada inmediatamente por temple en una sección de enfriamiento 3 y es arrollada para formar una bobina 4.

De acuerdo con el método III se cuela la banda de acero inoxidable bajo la forma de una banda que tiene un espesor que es normal para las bandas de acero inoxidable, o posiblemente algo mayor, es decir aproximadamente 2,5-6 mm, después de lo cual la banda es enfriada por temple en una sección de enfriamiento 3' a una temperatura inferior a 500ºC a una tasa que es suficiente para evitar esencialmente la formación de carburos en el plano de exfoliación y para evitar las cascarillas de óxido indeseablemente gruesas en las superficies de la banda, es decir, a una cadencia de por lo menos 15ºC/s. Las bandas así producidas son arrolladas en bobinas 4'.

El material de partida para la operación subsiguiente en el tren de laminación B consiste pues en las bandas de acero inoxidable coladas y/o laminadas en caliente 4, 4'. Tal bobina 4, 4' de una banda de acero inoxidable está representada en los dibujos cuando es desarrollada de un desbobinador 6. Un desbobinador auxiliar está designado por 6A. Una máquina de soldadura para empalmar bandas, un primer buclador de bandas, y un primer laminador S multi-rodillos son designados por 7, 8 y 9, respectivamente. Luego sigue una sección inicial de laminado en frío 10, consistente en tres laminadores en frío 11, 12, 13 cuyos laminadores son del tipo llamado Z-alto o 6-alto, lo que quiere decir que cada uno de ellos tiene un par de rodillos de trabajo y dos rodillos de soporte encima y debajo del respectivo rodillo de trabajo.

Después de la sección de laminación en frío inicial 10 viene un equipo de desengrase 14, un segundo laminador S multi-rodillos 15 y un segundo buclador de bandas 16.

La banda que se ha desbobinado de la bobina 6 está designada por 5 en los dibujos. Después de haber pasado la sección de laminado en frío inicial 10, la banda es designada por 5'. Desde el buclador de bandas 16, la banda 5' es alimentada primeramente a través de un equipo de lavado 17 antes de pasarla dentro de/y a través de un horno de recocido 18 y una sección de enfriamiento que comprende dos cámaras de enfriamiento 19 y 20. Luego sigue un tercer laminador S multi-rodillos 21, una etapa de granallado 22 y un descascarillador 24. A cada lado del descascarillador 24 hay un cuarto y un quinto laminador en S multi-rodillos 23 y 25 respectivamente.

La atmósfera del horno puede contener, en el horno 18, por ejemplo, un máximo del 10% de oxigeno, con preferencia un máximo del 6% de oxígeno. Una atmósfera de horno de este tipo puede obtenerse y mantenerse de diferentes modos, por ejemplo y convenientemente por calentamiento del horno mediante quemadores que consumen un combustible líquido o gaseoso que es quemado por medio de un gas que contiene al menos 85% en volumen de oxígeno y no más del 10% en volumen de nitrógeno, como se describe en WO95/24509. Preferiblemente, el gas de combustión de acuerdo con la técnica conocida contiene 99,5% de oxígeno. Si se usa propano como combustible y se quema por medio de un gas que contiene 99,5% en volumen de oxígeno, se obtendrá una atmósfera de horno, que contiene aproximadamente 40% en volumen de dióxido de carbono, 50% en volumen de vapor y totalmente 10% de nitrógeno y oxígeno. En un caso se consiguió de acuerdo con esta técnica, que es en sí conocida un gas de horno que contenía 39% en volumen de CO2, 51% en volumen de H20, 6% en volumen de N2, en el que el nitrógeno emanaba del aire que penetraba.

El descascarillador 24 consiste en un laminador de estirado en frío, cuyo diseño se muestra con detalle en la figura 3 de dicha patente EP 0 738 781, que se incorpora como referencia en la presente invención. Un laminador de estirado en frío de ese tipo comprende una serie de rodillos que obligan a la banda a curvarse alternativamente en diferentes direcciones, al mismo tiempo que la banda es alargada permanentemente por estirado en frío. Se ha podido comprobar que mediante un laminador de estirado en frío de ese tipo es posible conseguir un eficaz descascarillado sin dañar las superficies de la banda situadas debajo de las capas de óxido.

Después del descascarillador 24 sigue una sección de decapado, que puede consistir, por ejemplo, en una sección de decapado neolítico o electrolítico inicial 26 y una sección de decapado con ácidos mezclados 27.

La mezcla de ácido puede consistir, por ejemplo, en una mezcla de ácido nítrico, HNO_{3}, y ácido fluorhídrico, HF. La banda decapada, que es designada por 5'', puede guardarse entonces en un tercer buclador de bandas 28.

Un laminador adicional en frío de terminación es designado por 32. Este laminador de acuerdo con la realización consiste en un laminador cuarto, es decir, un laminador con un par de rodillos de trabajo y un rodillo soportado encima y debajo del rodillo de trabajo, respectivamente, que permite laminar con reducciones de hasta el 15-20% dependiendo del tipo de acero inoxidable (austenítico o ferrítico, pudiendo laminar los aceros ferríticos normalmente con un mayor grado de reducción que los aceros austeníticos). Alternativamente, el laminador en frío de acabado puede consistir en un laminador dúo destinado únicamente al laminado de pasada de endurecimiento superficial. Después del laminador en frío 32 se ha previsto un sexto laminador S multi-rodillos 33, un laminador de enderezamiento 34, una unidad de secado 36, un séptimo laminador S 36, y una unidad de corte de bordes 37 antes de arrollar la banda 5''' para formar una bobina 40 en un bobinador 38. Un bobinador auxiliar ha sido designado por 38A.

De acuerdo con los diversos aspectos de la invención la banda de acero inoxidable pasará una o dos veces a través del tren de laminación B. Este será descrito con más detalle haciendo referencia a la figura 2, en la que se ha mostrado únicamente el equipo más esencial, mientras que otras partes, tales como una máquina de soldadura, laminadores S, rodillos de desviación y de guía, bucladores, etc. han sido suprimidos con el fin de ver más claramente los principios de la invención. Los números de referencia entre paréntesis indican material de banda que se está elaborando al pasar el material por el tren de laminación B por segunda vez.

El laminado en el tren de laminación B se inicia devanando la banda 5 laminada en caliente o colada de acero inoxidable de la bobina 4, 4' en material en banda. Entonces tiene todavía su recubrimiento oscuro de óxido que se ha obtenido en el proceso precedente en la parte A. Esta banda es arrollada en frío con una reducción de espesor total de por lo menos 10% y máximo 75% en uno, dos o los tres trenes laminadores 11, 12, 13 en la sección de laminado en frío inicial 10 preferiblemente, con una reducción de áreas del 20-50%. Las capas de óxido oscuras, comparativamente delgadas en las superficies de la banda obtenidas en el enfriamiento con temple después del laminado en caliente o de la colada son tal dúctiles que no se rompen por las operaciones de laminado en frío en la sección de laminado en frío inicial 10 hasta un grado tal que se desprendiesen del sustrato, es decir, de la superficie de metal. No obstante, se forma grietas en las capas de óxido, es decir, las cascarillas de las bandas de acero se agrietan. Esto resulta ser de importancia esencial para el decapado subsiguiente, cuya eficacia es aquí promovida, lo que a su vez es importante para la consecución de superficies finas en el producto final.

En el horno de recocido 18 la banda así laminada en frío 5' es recocida por calentamiento a una temperatura comprendida dentro del intervalo de temperatura de 1050-1200ºC durante un periodo de tiempo suficiente para calentar y recristalizar la banda. Como se ha mencionado mas arriba, el horno contiene un máximo de 10% en volumen de oxígeno, preferiblemente un máximo del 6% en volumen de oxígeno, pero al mismo tiempo tiene también un bajo contenido de nitrógeno. Más particularmente la atmósfera del horno consiste sustancialmente en dióxido de carbono y vapor debido al hecho de que se calienta el horno por medio de quemadores que consumen un combustible líquido o gaseoso que se quema por medio de un gas que contiene al menos 85% en volumen de oxígeno y no más del 10% de volumen de nitrógeno. En esta atmósfera del horno 18, las superficies de las bandas de acero que quedan descubierta a través de las fisuras del óxido, que se han establecido por el laminado en frío en la sección de laminado en frío inicial 10 son oxidadas únicamente en un grado insignificante, que es favorable para el tratamiento subsiguiente.

En las cámaras de enfriamiento 20 se enfría la banda 5' por debajo de 100ºC antes de granallarla suavemente en la sección de granallado 22, lo que constituye una primera medida para la eliminación de los óxidos y cascarillas de las superficies de la banda. Más particularmente, los óxidos que están sueltos pueden eliminarse por granallado con el fin de no estropear el descascarillado subsiguiente por acumulación de óxidos.

La banda es pasada y alargada por estirado en el descascarillador 24 entre una pluralidad de rodillos con curvado repetido en el que se rompe los óxidos como otra medida preparatoria antes del decapado en las unidades de decapado 26 y 27, donde se elimina completamente las cascarillas de óxido.

La banda 5'' así decapada es laminada también en frío en el laminador en frío adicional de terminación 32, que está dimensionado de tal manera que pueda reducir el espesor adicionalmente hasta un 20%. Con preferencia, la reducción de calibre de la banda en el laminador en frío de acabado 32 es por lo menos del 2% y normalmente no más del 15%, convenientemente al menos el 8% y como máximo el 12%. La banda 5''' se arrolla entonces para formar una bobina de banda 40.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se pasa entonces la banda una vez más a través del tren de laminación B en la misma dirección que durante la primera pasada. De acuerdo con otro aspecto de la invención, el producto obtenido puede ser el producto final.

De acuerdo con el primer aspecto de la invención, la bobina de banda 40, después de un periodo de tiempo que depende, entre otras cosas, de la planificación logística de la producción en la planta, es transportada al desbobinador 6 o 6A en la posición de partida del tren de laminación, donde la banda 5''' es desbobinada nuevamente para el segundo paso de la banda a través del tren de laminación B. Mientras que la banda durante el primer paso posiblemente sólo fue laminada en uno o dos de los laminadores 11-13, en la sección de laminado enfrío inicial 10, esta vez es laminada en dos o tres laminadores 11-13 para que consiga esencialmente el calibre final deseado de la banda. La reducción de espesor total en la sección de laminación 10 en la segunda pasada de la banda a través de esta sección depende del calibre final deseado y puede elevarse en total al 60% y por los menos al 20%, preferiblemente por lo menos al 30%. Después de haber pasado por segunda vez por la sección de laminación en frío 10, se termina el laminado en frío de la banda, ahora designada (5^{IV}). El tratamiento final consiste en pasar de nuevo la banda a través del horno de recocido 18, las cámaras de enfriamiento 19 y 20 y las secciones de decapado 26 y 27. No obstante, esta vez no se trata en absoluto en la unidad de granallado 22 o en el descascarillador 24 de acuerdo con un aspecto de la invención. No obstante, de acuerdo con otro aspecto de la invención, también durante la segunda pasada a través del tren de laminación es tratada en el descascarillador 24, siendo el propósito en este caso incrementar el límite elástico de la banda mediante estirado en frío. En el tren laminador en frío de terminación 32 es también posiblemente arrollada una vez más, pero esta vez sólo es laminada en pasada de endurecimiento superficial con una reducción de espesor de 0,2-1,5%, preferiblemente 0,5% aproximadamente, con el fin de proporcionar las superficies finas deseadas. Se termina entonces el tratamiento de la banda (5^{VI}) y la banda se bobina nuevamente. Como alternativa, la banda (5^{V}), en vez de ser laminada con pasada de endurecimiento superficial, es laminada con la misma reducción importante de espesor que cuando se laminó la banda por primera vez en el laminador en frío de terminación 32, si el objetivo es producir una banda con un límite elástico muy alto.

La descripción precedente describe realizaciones preferidas de acuerdo con diferentes aspectos de métodos de utilización del tren de laminación B. Una ventaja particular del diseño del tren de laminación B es que el tren de laminación o partes del mismo puedan usarse también para procesos destinados a fabricar no solamente bandas con superficies brillantes muy finas, sino también bandas con rasgos que para algunas aplicaciones son de importancia más significativa que las superficies muy brillantes, tales como bandas con alta resistencia o bandas con un grado inferior de mejora pero con ventajas desde el punto de vista del coste. Para este último propósito, el tratamiento puede interrumpirse ya, por ejemplo, una vez que la banda 5'' ha pasado por las secciones de decapado 26, 27 después de la primera pasada por la primera sección de laminado en frío 10, las secciones de recocido y enfriamiento, y las secciones de decapado. En el descascarillador 24 se puede estirar en frío la banda 2-10%, lo que proporciona una mejora significativa de la resistencia. No obstante, este tratamiento puede omitirse también, si no se desea tal incremento de la resistencia/límite elástico. Como alternativa, el estirado en frío puede reemplazarse o completarse por 2-20% de laminado en frío en el laminador en frío de terminación 32, que en ese caso se ejecuta sobre superficie no lubricadas, ya que la banda pasa una primera vez por el laminador en frío de terminación, después de lo cual se acaba el proceso arrollando la banda. Estos ejemplos y alternativas ilustran la versatilidad y adaptabilidad del tren de laminación a varias necesidades en lo que respecta al producto final.

Ejemplo

Se lamina en caliente un desbaste de acero austenítico inoxidable de calidad ASTM 304 en un laminador Steckel para conseguir una banda con una anchura de 1530 mm y un espesor de 4,0 mm. Inmediatamente después del laminado, la banda es enfriada por temple desde una temperatura de laminado final de aproximadamente 900ºC a menos de 500ºC durante 10 s aproximadamente con pulverización de agua, después de lo cual se arrolla la banda. Mediante el rápido enfriamiento antes del bobinado, se evita esencialmente la formación de carburos en planos de exfoliación. Al mismo tiempo, las capas oscuras de óxido presentes en las superficies de la banda se vuelven comparativamente delgadas.

La bobina de banda es transportada entonces al tren de laminación de la invención, es desbobinada y es primero laminada en frío con sus capas de óxido oscuras en dos de los laminadores 11-13 en la sección de laminado en frío inicial 10 al espesor de 2,05 mm, en el que se agrietan las capas de óxido, aunque sin aflojarse. Posteriormente la banda es recocida la banda en el horno de recocido 18 en la atmósfera pobre en oxígeno, que se ha descrito anteriormente, a una temperatura de 1120ºC durante un periodo de tiempo suficientemente largo con el fin de recristalizarla completamente, después de lo cual se enfría la banda a menos de 100º C en las cámaras de enfriamiento 19 y 20. Luego son granalladas las superficies de la banda en la unidad de granallado muy suavemente 22 con perdigones de acero, después de lo cual se somete la banda a descascarillado en el laminador de estirado 24, antes de decaparla, primeramente a través del decapado electrolítico en la sección 26 y luego en ácido mezclado (mezcla de ácido nítrico, HN0_{3} y ácido fluorhídrico, HF) en la sección de decapado 27. En el laminador en frío de acabado 32, la banda decapada es laminada entonces con una reducción de espesor del 9,8% al calibre de 1,85 mm, después de lo cual se arrolla la banda en un
bobina.

La banda se transporta entonces nuevamente a la posición de partida. Debido al fuerte laminado en frío al que se ha sometido la banda en la operación de laminado en frío de terminación en el laminador 32, ha sido endurecida por deformación en un grado considerable y por consiguiente no es fácilmente dañada y puede transportarse por tanto y manipularse sin riesgo de dañar las superficies de la banda. La banda es así nuevamente desbobinada y esta vez es laminada en los tres laminadores 11-13 en el laminador en frío inicial 10 con una reducción de espesor total del 45,9% al calibre de 1,0 mm. La banda es recocida, enfriada y después decapada del mismo modo que durante la primera pasada a través del tren de laminación pero no es granallada o estirada en frío antes del decapado de acuerdo con el ejemplo. Finalmente, la banda es laminada con endurecimiento superficial en el laminador en frío de terminación 32, añadiendo otra reducción de espesor del 0,5% aproximadamente, en la que la banda consigue una finura de superficie Ra 0,12 \mum, es decir, que corresponde perfectamente a la superficie 2B.

Como se desprenderá de lo que precede, el laminador en frío de la invención resulta extremadamente versátil en lo que respecta a su uso para la fabricación de bandas inoxidables con superficies muy finas y/o para bandas con otras cualidades deseables o rasgos deseados. En la tabla siguiente se relaciona un cierto número de estos modos alternativos de fabricación de bandas con referencia a la utilización de las diversas unidades reductoras de espesor que se incluyen en el tren de laminación, es decir, los laminadores en frío iniciales, el descascarillador/laminador de estirado en frío, que puede usarse también para reducir el espesor de la banda, y el laminador en frío, o posiblemente una pluralidad de laminadores en frío, que terminan la línea.

1

2

Claims (12)

1. Método para la fabricación de bandas de acero inoxidable, consistente en laminar en frío una banda que en un proceso precedente ha sido fabricada mediante colada de una masa fundida para formar una banda colada y/o ha sido laminada en caliente y en el que la banda colada y/o laminada en caliente, que es de color oscuro debido a los óxidos presentes en las superficies de las bandas, que quedan de la fabricación precedente de la citada banda colada y/o laminada en caliente, es laminada en frío en una o más pasadas consecutivas de laminación en frío (11-13) reduciendo el espesor de la banda en un 10-75% y agrietando las cascarillas de óxido, es decir, de forma que se produzcan grietas en las cascarillas de óxido, y en el que la banda es recocida entonces en un horno (18) que tiene una atmósfera de horno que se puede obtener por calentamiento del horno mediante quemadores que consumen un combustible líquido o gaseoso que se quema por medio de un gas que contiene al menos 85% en volumen de oxígeno y no más del 10% en volumen de nitrógeno, después de lo cual la banda es enfriada y decapada.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la atmósfera del horno contiene un máximo del 10% en volumen de oxígeno, preferiblemente un 6% en volumen máximo de oxígeno.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la banda es recocida en la atmósfera del horno a una temperatura de 1050-1200ºC durante un periodo de tiempo tal que la banda sea perfectamente calentada y recristalizada.

4. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se reduce el espesor de la banda de acero inoxidable en un 20-50% en dicha sección de laminado en frío inicial (10).

5. Método de acuerdo con la cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la banda, después del recocido, es enfriada y sometida a descascarillado en por lo menos una unidad de descascarillado (24), en la que la banda es curvada una pluralidad de veces en diferentes direcciones alrededor de rodillos, al mismo tiempo que la banda es estirada en frío para alargarla permanentemente, haciendo que se rompan las cascarillas antes de decapar la banda.

6. Método de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la banda es estirada en frío en por lo menos dicha unidad de descascarillado (24), de forma que se alargue permanentemente un 2-10%.

7. Tren de laminación integrado que comprende al menos una sección de recocido (18), al menos una sección de decapado (26, 27), y en la parte inicial de la línea, al menos un laminador en frío (11-13) para el laminado en frío inicial de bandas de acero inoxidable con superficies de óxido oscuras obtenidas en relación con una colada y/o laminado en caliente precedente de bandas de acero inoxidable; después de dicho laminador en frío inicial, dicha sección de recocido, que incluye un horno de recocido (18) que es calentado por medio de quemadores que consumen un combustible líquido o gaseoso que es quemado por medio de un gas que contiene al menos 85% en volumen de oxígeno, y no más del 10% en volumen de nitrógeno; y

después de la sección de recocido, una sección de enfriamiento y al menos una sección de decapado.

8. Tren de laminación integrado de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por, en la parte inicial del tren, una línea de laminación en frío (10) que comprende al menos dos laminadores en frío (11-13) en serie.

9. Tren de laminación integrado de acuerdo cualquiera de las reivindicaciones 7-8, caracterizado porque dicho laminador inicial, o al menos los dos laminadores en frío iniciales en serie, están previstos para poder reducir el espesor de una banda de acero inoxidable colada y/o laminada en caliente en un total de por lo menos 10%, preferiblemente al menos 20%, y máximo 75%.

10. Tren de laminación integrado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7-9, caracterizado porque cada uno de los laminadores en frío de la parte inicial de la línea comprende un par de rodillos de trabajo y al menos dos rodillos soportadores encima y debajo del respectivo rodillo de trabajo.

11. Tren de laminación integrado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7-10, caracterizado porque se ha previsto un descascarillador (24) entre las secciones de recocido y decapado en forma de laminador de estirado en frío, en el que la banda es proporcionada para ser curvada alternativamente en diferentes direcciones alrededor de una pluralidad de rodillos al mismo tiempo que la banda es estirada permanentemente.

12. Tren de laminación integrado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7-11, caracterizado por un laminador en frío en la parte de terminación de la línea, que consiste ya sea en un laminador cuarto, comprendiendo un par de rodillos de trabajo y al menos un rodillo soportador encima y debajo del respectivo rodillo de trabajo o consiste en un laminador dúo para el laminado de endurecimiento superficial.