Chapas y bobinas

Proceso de producción de acero inoxidable

La producción de acero inoxidable incluye principalmente la fundición de acero crudo, la laminación en caliente, la laminación en frío y otros procesos. A continuación se presenta una explicación divulgativa del proceso de producción de acero inoxidable:

1. Proceso de fundición de acero crudo inoxidable

Actualmente, los procesos de fundición para la producción de acero inoxidable en el mundo se dividen principalmente en métodos de una etapa, dos etapas y tres etapas, así como en nuevos métodos integrados de producción. La fundición de una etapa consiste en: hierro fundido + AOD (horno de refinación con argón y oxígeno); el método de dos etapas es: HFA (horno de arco eléctrico) + AOD (horno de refinación con argón y oxígeno). El método de tres etapas es: HFA (horno de arco eléctrico) + AOD (horno de refinación con argón y oxígeno) + VOD (horno de refinación al vacío). Además de varios procesos tradicionales de producción, el actual proceso integrado de producción, es decir, el proceso que va directamente del hierro fundido al acero inoxidable, también es adoptado por muchas empresas. El proceso de producción es: RKEF (horno rotatorio-eléctrico) + AOD (horno de refinación con argón y oxígeno).

2. Proceso de laminación en caliente del acero inoxidable

El proceso de laminación en caliente del acero inoxidable utiliza planchas (principalmente planchas obtenidas por colada continua) como materia prima; tras su calentamiento, se transforman en banda de acero mediante unidades de laminación en bruto y unidades de laminación de acabado. La banda de acero en caliente que sale del último tren laminador de la laminación de acabado se enfría hasta la temperatura establecida mediante flujo laminar y se enrolla en una bobina de acero mediante el enrollador. La bobina de acero enfriada presenta una capa de óxido en su superficie y tiene un color negro, conocida comúnmente como «bobina negra de acero inoxidable». Tras el recocido y el decapado, se elimina la superficie oxidada, obteniéndose así la «bobina blanca de acero inoxidable». La mayor parte de los productos laminados en caliente que circulan en el mercado del acero inoxidable son bobinas blancas de acero inoxidable. El proceso específico de producción de acero inoxidable laminado en caliente es el siguiente:

3. Proceso de laminación en frío del acero inoxidable

Después del laminado en caliente del acero inoxidable, algunos productos de acero inoxidable laminados en caliente se utilizan directamente por los usuarios finales, mientras que otros productos laminados en caliente deben someterse a un procesamiento adicional mediante laminación en frío antes de su uso.

La laminación en frío del acero inoxidable utiliza principalmente productos de acero inoxidable laminados en caliente con un espesor de 3,0 a 5,5 mm. Tras el procesamiento de laminación en equipos de laminación en frío, se obtienen productos de acero inoxidable laminados en frío. Actualmente, existen dos procesos principales de producción para la laminación en frío del acero inoxidable: la laminación en frío de acero inoxidable en una sola etapa y la laminación en frío de acero inoxidable en múltiples etapas. El proceso de producción específico es el siguiente:

Después del laminado en frío del acero inoxidable, debe pasar por unidades de recocido y decapado. El recocido del acero inoxidable tras el laminado en frío tiene como finalidad eliminar el endurecimiento por deformación mediante el proceso de recristalización para lograr su ablandamiento; el propósito del decapado es eliminar la capa de óxido formada sobre la superficie de la banda de acero durante el proceso de recocido, así como pasivar la superficie del acero inoxidable para mejorar la resistencia a la corrosión de la chapa de acero.

Proceso de producción de acero laminado en caliente

1. Calentamiento del palanquín: El lingote frío se calienta hasta una temperatura adecuada para laminación mediante un horno de recalentamiento. La temperatura de calentamiento depende de factores como la composición, la forma y los requisitos de laminación del acero. Laminación en bruto: el lingote calentado se introduce en la unidad de laminación en bruto y se lamina mediante varios juegos de rodillos a alta temperatura. El objetivo de la laminación en bruto es ajustar preliminarmente la forma y las dimensiones de la sección transversal del lingote para acercarlas a los requisitos finales. Laminación intermedia: el lingote tras la laminación en bruto se introduce en la unidad de laminación intermedia para someterlo a una laminación adicional y ajustar aún más la forma de su sección transversal.

2. Proceso de recocido en caliente: se refiere al recocido del material metálico tras la laminación en caliente para eliminar sus tensiones internas y mejorar su ductilidad y tenacidad. Su proceso básico es el siguiente: Laminación en caliente: el material metálico se procesa a alta temperatura para deformarlo hasta un tamaño y forma predeterminados. Decapado: las impurezas, como el óxido, presentes en la superficie del metal tras la laminación en caliente se eliminan mediante decapado.

3. Laminación de acabado: El objetivo de la laminación de acabado es ajustar el espesor y el ancho de la bobina al tamaño especificado y obtener una superficie y una forma lisas a una temperatura de acabado adecuada, para que se adapte a su uso previsto. Nuestro equipo más reciente, incluidos los trenes laminadores de conversión de trabajo, los trenes laminadores de doble cruz y los rectificadores de rodillos en línea (ORG), mejora la productividad de la planta y la calidad de las bobinas acabadas mediante el control de la forma del perfil de curvatura.

4. Mesa de salida y enrollado: Las bandas de acero, tras pasar por el tren de laminación final, se transportan a la mesa de salida, donde se enrollan. Mientras se enrollan sobre la mesa, las bandas se rocían con agua para enfriarlas hasta la temperatura adecuada para su enrollado.

Proceso de producción de acero laminado en frío

El flujo del proceso de producción de chapas de acero laminado en frío incluye el recocido de palanquillas, almacenamiento, eliminación de óxido, enrollado, decapado, laminación en frío, modificación de la solución de decapado, corte de la banda de acero, revenido y empaque final.

1. Las bobinas de acero procedentes del tren de laminación en caliente se enfrían y almacenan en el almacén de bobinas de acero situado frente a la unidad de decapado, según su tipo y especificación; posteriormente, las bobinas de acero se envían al transportador de bobinas de acero en la sección de alimentación de la unidad de decapado, de acuerdo con el plan establecido.

2. Desenrollar, soldar, decapar mecánicamente y sumergir en el tanque de decapado de la unidad para eliminar la capa de óxido de hierro presente en la superficie de la banda de acero, y enjuagarla. La mayor parte de las bandas de acero requieren ser laminadas y tratadas sin interrupción, mientras que la banda de acero laminada convencionalmente no se purifica ni se engrasa posteriormente.

3. Cuando la chapa laminada en frío se lamina sin interrupción, la bobina de acero se almacena mediante un bucleador. Cuando se emplea la laminación convencional, la bobina de acero se desenrolla en el desenrollador de la sección de alimentación, y la banda de acero pasa sucesivamente por cada tren de laminación. El enrollador de la sección de descarga vuelve a enrollar el acero en bobinas y las envía a distintas unidades para su procesamiento, según los diferentes productos.

4. Recocido y nivelación. Para la mayoría de los usos comunes, las chapas laminadas en frío para embutición profunda y embutición especial se someten a recocido en un horno vertical para mejorar las propiedades mecánicas de la banda. Durante la nivelación de la chapa laminada en frío, se puede aplicar un agente nivelador mediante pulverización para una nivelación húmeda, o bien se puede emplear una nivelación en seco. Por lo general, la cantidad de nivelación es inferior al 3 %. Tras la nivelación, las propiedades mecánicas y la calidad de la banda mejoran aún más. Algunas chapas laminadas en frío se desenrollan y soldan en un horno de recocido continuo, se almacenan en un bucle (looper), y luego se someten a tratamiento superficial y limpieza, ingresando de forma continua al horno vertical para su recocido. Tras salir del horno de recocido, se nivelan nuevamente, se enderezan y se recortan, y finalmente se enrollan en bobinas de acero según el peso especificado, para ser enviadas al almacén intermedio mediante una cinta transportadora.

Proceso de normalizado del acero eléctrico sin orientación y con orientación

El acero al silicio es un material magnético blando y el material de aleación más ampliamente utilizado entre los materiales magnéticos. Según la dirección de disposición de los granos en el producto, se divide en acero al silicio orientado y acero al silicio no orientado. El acero al silicio no orientado de alta calidad y alta eficiencia, así como el acero al silicio orientado de alta inducción magnética, deben someterse a un proceso de normalizado durante su fabricación para lograr la textura de grano y las propiedades magnéticas requeridas.

1. Proceso de producción de normalización del acero al silicio sin orientación: 1. La banda de acero se calienta a 1000 ℃ tras la sección previa de precalentamiento sin oxidación; 2. La sección de calentamiento mediante tubos radiantes, la sección de calentamiento/enfriamiento y la sección de mantenimiento térmico se utilizan todas como secciones de mantenimiento térmico para el tratamiento de normalización; 3. La sección n.º 2 de calentamiento/enfriamiento se utiliza como sección de enfriamiento dentro del horno para enfriar la banda de acero hasta 850 ℃; 4. El soplador de aire, la sección de enfriamiento por niebla y la sección n.º 1 de rociado con agua se utilizan como primera sección de enfriamiento lento fuera del horno para enfriar la banda de acero por debajo de 750 ℃; 5. La sección de enfriamiento mediante camisa de agua se utiliza como segunda sección de enfriamiento lento fuera del horno para enfriar la banda de acero por debajo de 600 ℃; 6. La sección n.º 2 de rociado con agua se utiliza como sección de enfriamiento rápido para enfriar la banda de acero por debajo de 80 ℃.

2. Proceso de producción de normalización del acero eléctrico orientado: 1. La banda de acero atraviesa la sección de precalentamiento sin oxidación y se calienta hasta 1100 ℃; 2. Atraviesa la sección de calentamiento mediante tubos radiantes y se calienta hasta 1120 ℃; 3. Atraviesa la sección de calentamiento/enfriamiento n.º 1 y se enfría hasta 950 ℃; 4. La sección de igualación y la sección de calentamiento/enfriamiento n.º 2 se utilizan ambas como secciones de igualación para el tratamiento de normalización; 5. Se enfría rápidamente hasta 550 ℃ en la sección de enfriamiento por niebla; 6. Finalmente se enfría por debajo de 80 ℃ en la sección de rociado con agua n.º 1.

3. Investigación sobre la reducción de las pérdidas de acero en el acero eléctrico grano orientado. Las principales medidas para reducir aún más las pérdidas de hierro en el acero eléctrico grano orientado incluyen la refinación del dominio magnético (lo cual resulta más eficaz para reducir las pérdidas de hierro en los aceros Hi-B y en productos con un espesor ≤ 0,23 mm), el aumento del contenido de silicio, la reducción del espesor de la chapa de acero y la disminución del tamaño de los granos recristalizados secundarios. Dado que un contenido excesivamente alto de silicio en el acero eléctrico puede deteriorar fácilmente la conformabilidad en frío, el grado de reducción de las pérdidas de hierro mediante el aumento del contenido de silicio es limitado. Por lo tanto, el objetivo principal para reducir las pérdidas de hierro consiste en refinar el dominio magnético y reducir el espesor de la chapa de acero.

4. La temperatura de calentamiento del lingote de acero debe ser de 1360 a 1380 ℃ (la temperatura de solución sólida del MnS en estado de equilibrio es de 1320 ℃).

Flujo del proceso de fabricación de chapas de acero

Incluye principalmente los siguientes pasos:

1. Proceso de producción de coque: La operación de coquización es el proceso de mezclar y triturar carbón coquizable para introducirlo en el horno de coquización y, posteriormente, destilarlo con el fin de producir coque caliente y gas de horno de coque.

2. Proceso de producción de sinter: La operación de sinterización consiste en mezclar y granular mineral de hierro en polvo, diversos fundentes y coque fino, y luego introducir la mezcla en la máquina de sinterización mediante el sistema de distribución. El coque fino se enciende mediante el horno de ignición, y la reacción de sinterización se completa al extraer el aire mediante el ventilador de extracción. El mineral sinterizado a alta temperatura se tritura, se enfría y se tamiza, y luego se envía al alto horno como materia prima principal para la fusión del hierro líquido.

3. Proceso de producción en alto horno: La operación en alto horno consiste en cargar mineral de hierro, coque y fundentes desde la parte superior del alto horno y soplar aire caliente a alta temperatura a través de las toberas de soplo ubicadas en la base del horno, generando así un gas reductor que reduce el mineral de hierro y produce hierro líquido y escoria.

4. Proceso de producción en convertidor: El acerero primero envía la fundición fundida a la estación de pretratamiento para desulfurización y desfosforización. Tras el soplado en el convertidor, se envía a la estación de refinación secundaria (estación de desgasificación al vacío RH, estación de soplado en cuchara mediante inyección LadleInjection, estación de descarburación al vacío con soplado de oxígeno VOD, estación de mezcla STN, etc.) para someterla a diversos tratamientos según las características y los requisitos de calidad del tipo de acero solicitado, ajustándose así la composición del acero líquido. Finalmente, se envía a la máquina de colada continua de palanquillas de acero grandes y palanquillas planas de acero, donde se solidifica en palanquillas semiacabadas al rojo vivo. Tras su inspección y la eliminación de defectos superficiales mediante rectificado o quemado, puede enviarse directamente a las instalaciones posteriores para laminado y transformarse en productos acabados tales como tiras de acero, alambre, chapas de acero, bobinas de acero y láminas de acero.

5. Proceso de producción por colada continua: La operación de colada continua es el proceso de convertir acero fundido en palanquillas de acero. El acero fundido, previamente procesado aguas arriba, se transporta hasta el giradisco en una cuchara de acero, se divide en varias corrientes mediante un distribuidor de acero fundido y se inyecta en un molde de forma específica. Comienza a enfriarse y solidificarse, formando un lingote primario con una capa externa solidificada y acero fundido en su interior. El lingote primario se extrae entonces hacia un canal de colada de forma arqueada y continúa solidificándose tras el enfriamiento secundario hasta quedar completamente solidificado. Tras el enderezamiento, se corta en bloques según la longitud requerida por el pedido. La forma cuadrada corresponde al gran lingote primario, y la forma plana corresponde al lingote primario plano. Este producto semielaborado se envía a la laminadora para su laminación tras el tratamiento superficial del lingote primario, según sea necesario.

6. Proceso de producción de palanquillas pequeñas: El gran lingote de acero se produce mediante la máquina de colada continua y luego se calienta, decapado, recalentado, laminado en bruto, laminado en acabado y cortado para obtener un pequeño lingote de acero con una sección transversal de 118 mm × 118 mm. El 60 % de estos pequeños lingotes de acero se inspeccionan y rectifican para eliminar defectos superficiales y se suministran a las fábricas de barras y alambres para su laminación en productos de acero en barras, rollos de alambre y barras rectas.

7. Proceso de producción de acero laminado en caliente: Laminado en caliente significa que el material debe calentarse durante o antes del laminado. Por lo general, solo se somete a laminado tras haberse calentado por encima de la temperatura de recristalización. Características de los productos laminados en caliente: los productos laminados en caliente poseen excelentes propiedades, como alta resistencia, buena tenacidad, facilidad de mecanizado y conformado, y buena soldabilidad; por ello, se utilizan ampliamente en industrias manufactureras tales como construcción naval, automoción, puentes, edificación, maquinaria y recipientes a presión.

8. Proceso de producción de alambre: La operación de producción en la fábrica de alambre consiste en calentar el pequeño lingote en el horno de recalentamiento y, a continuación, laminarlo mediante la unidad de laminación primaria, la unidad de laminación intermedia, la laminadora de acabado y la máquina de reducción y conformado; después se enrolla mediante la máquina enrolladora, se transporta sobre la cinta transportadora de enfriamiento y se envía al área de acabado para su procesamiento final.

9. Proceso de producción de chapa de acero: La operación de producción de chapa de acero utiliza lingotes planos como materia prima. Estos lingotes planos se calientan hasta 1200 °C en el horno de recalentamiento y, posteriormente, se laminan, enfrían, nivelan y cortan (con llama) para convertirse en productos acabados. Lo anterior constituye el flujo principal del proceso de fabricación de chapas de acero. Cabe señalar que distintas chapas de acero pueden requerir procesamientos adicionales, como tratamientos superficiales, tratamientos térmicos, etc., para cumplir con requisitos específicos de aplicación.