Process check of annealing process of coiled sheets by indirect measurement

Comprobación del proceso de recocido de chapas enrolladas mediante medición indirecta

La contribución aborda la posibilidad de aumentar la calidad de la producción y reducir los costes en los hornos de recocido mediante la comprobación de las temperaturas de recocido. La temperatura más baja de las chapas en rollo recocidas es muy importante. La información sobre esta temperatura interior se desconoce durante el recocido. Es posible obtener esta información mediante medición indirecta. La medición indirecta utiliza dos tipos de modelos matemáticos. En este artículo se describe la estructura de ambos modelos y su verificación.

INTRODUCCIÓN

El acero con bajo contenido en carbono es la forma más común de acero, ya que proporciona propiedades de material que son aceptables para muchas aplicaciones. Una forma de establecer las propiedades requeridas del material es el tratamiento térmico. Los distintos procesos de tratamiento térmico son el recocido, la normalización, el temple, el revenido y el endurecimiento superficial. Consiste en calentar un material por encima de su temperatura de recristalización, mantener una temperatura adecuada y, a continuación, enfriarlo. El calor aumenta la velocidad de difusión [1-3] al proporcionar la energía necesaria para romper los enlaces. Las altas temperaturas a las que se produce el recocido sirven para acelerar este proceso. El intervalo de temperaturas para el recocido de proceso oscila entre 260 °C y 760 °C, dependiendo de la aleación de que se trate. Normalmente, los regímenes de recocido se determinan experimentalmente para un acero al carbono específico [4]. Aquí hay que destacar que hoy en día en las acerías los parámetros de los lotes (diámetros, alturas, peso, calidad,...) cambian con mucha frecuencia.  Entonces para cada nuevo tipo de chapa bobinada es necesario determinar un nuevo régimen de recocido. El segundo problema es comprobar estos regímenes de temperatura durante el recocido.  Normalmente, sólo se mide la temperatura de la atmósfera de recocido. Sin embargo, la calidad del recocido viene dada por la temperatura interior mínima en la bobina de acero que debe alcanzarse durante el tiempo de mantenimiento. Los principales objetivos de este estudio son investigar los métodos no destructivos para la medición de las temperaturas en el interior de la chapa enrollada.

MEDICIÓN DIRECTA DE TEMPERATURAS

En este estudio se ha utilizado un conjunto de chapas enrolladas, cuya densidad es de 7,15 g/cm³, cuya composición química está expresada en % en peso (0,039 % C, 0,012 % Si, 0,265 % Mn, 0,006 % P, 0,013 % Cr, 0,014 % Ni, 0,03 % Cu, 0,005 % S, 0,057 % Al, 0,003 % N) y cuyos parámetros geométricos se indican en la tabla 1.

El proceso de recocido consta de tres etapas (calentamiento, mantenimiento y enfriamiento lento) y el régimen de recocido se muestra en la figura 1.