BR112012024915B1 - Sistema de resfriamento de chapa de aço e método de resfriamento de chapa de aço - Google Patents

Abstract

sistema de resfriamento de chapa de aço e método de resfriamento de chapa de aço. trata-se de um sistema de resfriamento de chapa de aço que inclui uma pluralidade de pares de rolos de compressão que permite que uma chapa de aço passe de maneira restritiva entre os mesmos; e um aparelho de resfriamento superior e um aparelho de resfriamento inferior que são arranjados entre os pares de rolos de compressão de modo a ficarem opostos um ao outro com a chapa de aço intercalada entre os mesmos e com uma pluralidade de fileiras de bocais de aspersão. a pluralidade de fileiras de bocais de aspersão é formada em uma direção de passagem de chapas de chapa de aço, e cada uma das fileiras de bocais de aspersão tem uma pluralidade de bocais de aspersão idênticos alinhados em uma direção da largura da chapa de aço. quando vistas na direção de passagem de chapas, cada uma das fileiras de bocais de aspersão é classificada em um grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante situado em um lado a montante relativo e em um grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante situado em um lado a jusante relativo. um número de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante é menor do que um número de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante.

Description

Campo Técnico

[0001]A presente invenção refere-se a um sistema deresfriamento de chapa de aço e a um método de resfriamento de chapa de aço que resfria uma chapa de aço obtida pela laminação a quente enquanto permite que a chapa de aço passe horizontal e restritivamente entre os rolos de compressão.

[0002]A prioridade é reivindicada no pedido de patente japonêsn°.2010-164522, depositado em 22 de julho de 2010 e no pedido de patente japonês n°.2010-234715, depositado em 19 de outubro de 2010, cujo teor é aqui incorporado a título de referência.

Antecedentes da Invenção

[0003]Uma chapa de aço quente depois da laminação deacabamento da laminação a quente é resfriada até uma temperatura predeterminada enquanto está sendo comprimida e conduzida entre os rolos de compressão depois de uma máquina de laminação de acabamento. Um sistema de resfriamento, por exemplo, uma pluralidade de bocais de aspersão que aspergem a água de resfriamento nas superfícies superior e inferior, respectivamente, da chapa de aço quente, é arranjada entre os respectivos pares de rolos de compressão, e a chapa de aço quente é resfriada ao usar a água de resfriamento. Na laminação a quente da chapa de aço quente, o aspecto de resfriamento depois dessa laminação de acabamento passa a ser um fator importante que determina as propriedades mecânicas da chapa de aço, a trabalhabilidade e a soldabilidade, e desse modo é importantes resfriar uniformemente a chapa de aço quente até uma temperatura predeterminada.

[0004]No entanto, em um caso em que a chapa de aço quente é resfriada ao usar água de resfriamento tal como descrito acima, no lado da superfície superior da chapa de aço quente, é difícil resfriar uniformemente a chapa de aço quente devido à influência do fluxo de água em uma superfície que se acumula na chapa de aço quente. Isto é, embora a água na superfície na chapa de aço quente seja descarregada na direção da largura da chapa de aço quente, a água na superfície interfere em uma corrente de jato de água da água de resfriamento aspergida na chapa de aço quente. Isso torna a água de resfriamento não uniforme na direção da largura da chapa de aço quente.

[0005]Desse modo, o Documento de Patente 1 descreve ummétodo de resfriamento de ajuste da área de colisão da corrente de jato de água do bocal de aspersão ou de ajuste do ângulo de propagação da corrente de jato de água, fazendo com que a corrente de jato de água atinja suficientemente a superfície superior da chapa de aço quente. No caso desse método, a capacidade de resfriamento pode ser suficientemente assegurada e a chapa de aço quente pode ser resfriada uniformemente.

[0006]Aqui, na laminação a quente, a capacidade de resfriamentorequerida para o sistema de resfriamento difere dependendo do tipo, do uso, ou algo mais, da chapa de aço. Por conseguinte, é desejável que o sistema de resfriamento possa resfriar uniformemente a chapa de aço quente tal como descrito acima, e selecione uma faixa de controle da capacidade de resfriamento em uma ampla faixa.

[0007]Por exemplo, em um caso em que uma capacidade deresfriamento requerida seja baixa sob esta situação, isto é, em um caso em que a quantidade de água de resfriamento aspergida na chapa de aço quente é pequena, a pressão da carga no bocal do bocal de aspersão fica pequena. Desse modo, é difícil assegurar a área de uma parte de colisão (daqui por diante, indicada como um "padrão de aspersão") da corrente de jato de água do bocal de aspersão para a chapa de aço quente. Por esta razão, no método de resfriamento descrito no Documento de Patente 1, a corrente de jato de água de um bocal de aspersão é influenciada pela água na superfície no caso em que a quantidade da água de resfriamento é pequena, e é difícil resfriar uniformemente a chapa de aço quente.

[0008]Desse modo, o Documento de Patente 2 descreve umsistema de resfriamento que tem bocais de aspersão que têm quantidades diferentes de água de resfriamento a ser aspergida, e usa os bocais de aspersão separadamente de acordo com a capacidade de resfriamento requerida (quantidade de água de resfriamento). No entanto, uma vez que uma corrente de jato de água com uma grande quantidade de água de resfriamento de um bocal de aspersão afeta uma corrente de jato de água com uma pequena quantidade de água de resfriamento em um caso em que a diferença entre as quantidades de água de resfriamento aspergidas dos respectivos bocais de aspersão é grande quando a superfície superior da chapa de aço quente é resfriada, a água de resfriamento fica não uniforme na direção da largura da chapa de aço quente. Uma vez que a não uniformidade de resfriamento ocorre se os bocais de aspersão com quantidades diferentes de água de resfriamento desse modo forem usados simultaneamente, as condições em que o sistema de resfriamento pode ser aplicado são limitadas e a faixa da capacidade de resfriamento pode não ser ampliada suficientemente.

[0009]Além disso, o Documento de Patente 3 descreve umsistema de resfriamento que inclui bocais de aspersão de ar-água que aspergem dois fluidos (ar e água de resfriamento) a fim de assegurar um padrão de aspersão. No entanto, os bocais de aspersão de ar- água precisam de um compressor de ar, tubulação de ar, ou algo do gênero para a alimentação do ar, e desse modo os custos de fabricação do sistema de resfriamento ficam elevados. Além disso, uma vez que a estrutura do bocal dos bocais de aspersão de ar-água é complicada, e tem uma propensão de entupir, os custos de manutenção também ficam elevados em adição aos custos de fabricação do sistema de resfriamento. Além disso, o controle da pressão do ar e da água é complicado, é difícil de manter a relação ar- água constante, e a capacidade de resfriamento muda dependendo da relação ar-água.Dessa maneira, o sistema de resfriamento tem um problema demasiado de fatores influenciadores em demasia, e é difícil de executar o controle preciso da capacidade de resfriamento.

Lista de Citações Literatura de Patente

[00010] [Documento de Patente 1] Pedido de Patente Japonês Não Examinado, Primeira Publicação n°. 2006-82115

[00011] [Documento de Patente 2] Pedido de Patente Japonês Não Examinado, Primeira Publicação n°.2007-301568

[00012] [Documento de Patente 3] Pedido de Patente Japonês Não Examinado, Primeira Publicação n°. 2006-219732

Sumário da Invenção

[00013] Problema a ser Resolvido pela Invenção

[00014] A presente invenção foi elaborada em vista dos problemas descritos acima, e um objetivo da mesma consiste na descreveção de um sistema de resfriamento de chapa de aço e um método de resfriamento de chapa de aço que resfria uniformemente a chapa de aço quente após a laminação a quente enquanto controla amplamente a capacidade de resfriamento quando a chapa de aço é resfriada.

[00015] Meios para Resolver o Problema

[00016] A presente invenção adotou os seguintes meios a fim de resolver os problemas acima e atingir o objetivo em questão. Isto é,(1)um sistema de resfriamento de chapa de aço relacionado a um aspecto da presente invenção é um sistema de resfriamento de chapa de aço que inclui uma pluralidade de pares de rolos de compressão que permite que uma chapa de aço passe restritivamente entre os mesmos; e um aparelho de resfriamento superior e um aparelho de resfriamento inferior que são arranjados entre os pares de rolos de compressão de modo a ficarem opostos entre si com a chapa de aço intercalada entre os mesmos e com uma pluralidade de fileiras de bocais de aspersão. A pluralidade de fileiras de bocais de aspersão é formada em uma direção de passagem de chapas da chapa de aço, e cada uma das fileiras de bocais de aspersão tem uma pluralidade de bocais de aspersão idênticos alinhados em uma direção da largura da chapa de aço. Quando vistas na direção de passagem de chapas, cada uma das fileiras de bocais de aspersão é classificada em um grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante em um lado a montante relativo e um grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante situado em um lado a jusante relativo. Um número de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante é menor do que um número de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante. (2)No sistema de resfriamento de chapa de aço descrito em (1) acima, de preferência, uma relação entre um número total das respectivas fileiras de bocais de aspersão e o número de fileiras de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante é igual a ou uma relação de número inteiro que é próxima da relação entre a quantidade de aspersão máxima e a quantidade de aspersão mínima de cada bocal de aspersão que pertence às fileiras de bocais de aspersão. (3)O sistema de resfriamento de chapa de aço descrito em (1) acima também inclui de preferência uma unidade de controle que controla uma água de resfriamento a ser aspergida na chapa de aço a partir da pluralidade de fileiras de bocais de aspersão, e a unidade de controle controla de preferência a aspersão da água de resfriamento de modo que a água de resfriamento seja levada a ser aspergida de ambos o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante e o grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante em um caso em que uma quantidade total de água a ser aspergida na chapa de aço é igual ou maior do que a uma quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante, e a água de resfriamento é levada a ser aspergida somente a partir do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante em um caso em que a quantidade total de água é menor do que a quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante. (4)O sistema de resfriamento de chapa de aço descrito em (3) acima também inclui de preferência um alimentador de suprimento de água que alimenta a água de resfriamento no grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante e no grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante; uma válvula reguladora de vazão que regula a vazão da água de resfriamento a ser suprida ao alimentador de suprimento de água; uma primeira válvula de controle que controla uma permissão ou uma proibição de alimentação de água de resfriamento a ser alimentada do alimentador de suprimento de água no grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante; e uma segunda válvula de controle que controle uma permissão ou uma proibição da alimentação de água de resfriamento a ser suprida do alimentador de suprimento de água ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante. (5)O sistema de resfriamento de chapa de aço descrito em (1) acima também inclui de preferência um primeiro alimentador de suprimento de água que alimenta uma água de resfriamento no grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante; um segundo alimentador de suprimento de água que alimenta uma água de resfriamento no grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante; uma primeira válvula reguladora de vazão que regula uma vazão da água de resfriamento a ser suprida no primeiro alimentador de suprimento de água; uma segunda válvula reguladora de vazão que regula uma vazão da água de resfriamento a ser suprida no segundo alimentador de suprimento de água; e uma unidade de controle que controla a água de resfriamento a ser aspergida na chapa de aço a partir da pluralidade de fileiras de bocais de aspersão. A unidade de controle controla de preferência a aspersão da água de resfriamento de modo que a água de resfriamento seja levada a ser aspergida de ambos o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante e o grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante em um caso em que uma quantidade total de água a ser aspergida na chapa de aço é igual ou maior do que uma quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante, e a água de resfriamento é levada a ser aspergida somente do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante em um caso em que a quantidade total de água é menor do que a quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante. (6)No sistema de resfriamento de chapa de aço descrito em qualquer um de (1) a (5) acima, de preferência, os intervalos mutuamente adjacentes, na direção de passagem de chapas, das respectivas fileiras de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante são os mesmos, e em que os intervalos mutuamente adjacentes, na direção de passagem de chapas, das respectivas fileiras de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante são os mesmos. (7)No sistema de resfriamento de chapa de aço descrito em qualquer um de (1) a (5) acima, de preferência, todos os intervalos adjacentes das respectivas fileiras de bocais de aspersão na direção de passagem de chapas são os mesmos.

[00017] Casualmente, em um caso em que a quantidade total de água de resfriamento a ser aspergida na superfície superior da chapa de aço é menor do que a quantidade máxima da água do grupo de fileiras de aspersão a montante, a quantidade da água na superfície na chapa de aço fica pequena, e a água na superfície é descarregada na direção de passagem de chapas da chapa de aço, isto é, para o lado a jusante da chapa de aço, com o movimento da chapa de aço, e não se acumula assim no lado a montante. Por esta razão, a água de resfriamento aspergida no lado a montante da chapa de aço pode resfriar a chapa de aço uniformemente sem ser influenciada pela água na superfície.

[00018] Em tal caso e em um caso em que a água na superfície na chapa de aço se acumula no lado dos pares de rolos de compressão no lado a jusante da chapa de aço, (8) no sistema de resfriamento de chapa de aço descrito em qualquer um de (1) a (5) acima, o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante pode ser arranjado de modo que uma água de resfriamento seja aspergida do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante em uma posição do lado a montante na direção de passagem de chapas não sobreposta com uma região de água na superfície que se acumula na chapa de aço quando uma quantidade de aspersão máxima é levada a ser aspergida a partir do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante. (9)Quando uma chapa de aço é resfriada ao usar o sistema de resfriamento de chapa de aço descrito em qualquer um de (1) a (5) acima, a aspersão da água de resfriamento podem ser controlada pela unidade de controle de modo que a água de resfriamento seja levada a ser aspergida de ambos o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante e o grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante em um caso em que a quantidade total de água a ser aspergida na chapa de aço é igual ou maior do que a quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante, e a água de resfriamento é levada a ser aspergida somente do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante em um caso em que a quantidade total de água é menor do que a quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante. (10)No método de resfriamento de chapa de aço descrito em (9) acima, uma região da água na superfície que se acumula na chapa de aço quando a água de resfriamento é levada a ser aspergida com a quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante pode ser obtida com antecedência, e o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante pode ser arranjado de modo que a água de resfriamento seja aspergida do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante em uma posição do lado a montante na direção de passagem de chapas não sobreposta com a região.

Efeitos da Invenção

[00019] De acordo com a presente invenção, o resfriamento uniforme pode ser executado em uma ampla faixa de capacidade de resfriamento com um número menor de bocais de aspersão, um número menor de fileiras de bocais, e um número menor de válvulas reguladoras de vazão.Além disso, uma vez que a configuração das instalações é simples, e há um tipo de bocal, uma redução nos custos de construção das instalações ou uma redução nos custos de manutenção podem ser obtidas.

Breve Descrição dos Desenhos

[00020] A figura 1 é uma vista lateral que mostra uma configuração esquemática de uma parte de uma instalação de laminação a quente que tem um sistema de resfriamento relacionado a uma primeira modalidade da presente invenção.

[00021] A figura 2 é uma vista explanatória que mostra umaconfiguração esquemática em uma vista em seção transversal longitudinal de um aparelho de resfriamento superior do sistema de resfriamento.

[00022] A figura 3 é uma vista explanatória que mostra uma configuração esquemática em uma vista em seção transversal horizontal do aparelho de resfriamento superior do sistema de resfriamento.

[00023] A figura 4 é uma vista explanatória que mostra a condição em que a água de resfriamento é aspergida de um bocal de aspersão do sistema de resfriamento.

[00024] A figura 5 é um gráfico que mostra a relação entre a pressão da carga no bocal e o ângulo de aspersão do bocal de aspersão do sistema de resfriamento.

[00025] A figura 6 é um gráfico que mostra a relação entre a pressão da carga no bocal e a quantidade da água de resfriamento do bocal de aspersão do sistema de resfriamento.

[00026] A figura 7 é uma vista explanatória que mostra a relação entre a pressão da carga no bocal do bocal de aspersão do sistema de resfriamento, e a densidade da quantidade de água da água de resfriamento suprida pelo aparelho de resfriamento superior.

[00027] A figura 8 é uma vista explanatória que mostra a condição em que uma chapa de aço é resfriada em um caso em que a capacidade de resfriamento requerida é alta.

[00028] A figura 9 é uma vista explanatória que mostra a condição em que a chapa de aço é resfriada em um caso em que a capacidadede resfriamento requerida é baixa.

[00029] A figura 10 é uma vista explanatória de um caso em que a água de resfriamento é aspergida somente de um grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante.

[00030] A figura 11 é um gráfico que mostra taxas de resfriamento em posições respectivas na direção da largura da chapa de aço de refrigeração ao usar o sistema de resfriamento.

[00031] A figura 12 é uma vista lateral que mostra um sistema de resfriamento total relacionado a uma segunda modalidade da presente invenção.

[00032] A figura 13 é uma vista do perspective que mostra esquematicamente um alimentador de bocais do sistema de resfriamento.

[00033] A figura 14 é uma vista de planta que mostra o arranjo dos bocais de aspersão da água de resfriamento unidos ao alimentador de bocais do sistema de resfriamento.

[00034] A figura 15 é um gráfico que mostra a relação entre a densidade da quantidade de alimentação de água e a pressão de alimentação de água do bocal de um alimentador de bocais de vazão pequena e de um alimentador de bocais de grande vazão.

Descrição das Modalidades [Primeira Modalidade]

[00035] Uma primeira modalidade da presente invenção será descrita a seguir. A figura 1 é uma vista lateral que mostra uma configuração esquemática de uma parte de uma instalação de laminação a quente que tem um sistema de resfriamento 1 relacionado à presente modalidade.

[00036] Tal como mostrado na figura 1, uma máquina de laminação de acabamento 2, um dispositivo de correção a quente 3, e o sistema de resfriamento 1 são providos nessa ordem em uma direção de passagem de chapas de uma chapa de aço (chapa de aço quente) H na instalação de laminação a quente. A usina de laminação 2 lamina a quente a chapa de aço H que é descarregada de um forno de aquecimento (não mostrado) e laminada por uma máquina de laminação desbastadora (não mostrada). O dispositivo de correção a quente 3 corrige o formato da chapa de aço H após a laminação de acabamento. O sistema de resfriamento 1 resfria a chapa de aço H após a correção a quente até uma temperatura predeterminada, por exemplo, de 350°C. Isto permite que o formato da chapa de aço H laminada na máquina de laminação de acabamento 2 seja corrigido no dispositivo de correção a quente 3 e então ela seja resfriada pelo sistema de resfriamento 1 durante o transporte.

[00037] Além disso, pode ser adotada uma disposição em que a correção é feita depois do resfriamento, isto é, o dispositivo de correção a quente 3 pode ficar localizado no lado a jusante (lado da superfície traseira) do sistema de resfriamento 1. Ou então, os dispositivos de correção a quente 3 podem ser providos em ambos os lados do lado superior e do lado inferior com a chapa de aço H do sistema de resfriamento 1 intercalada entre os mesmos.

[00038] O sistema de resfriamento 1 inclui uma pluralidade de pares de rolos de compressão 10, aparelhos de resfriamento superiores 11, e aparelhos de resfriamento inferiores 12, e uma unidade de controle 5.

[00039] A pluralidade de pares de rolos de compressão 10 inclui os rolos de compressão 10a arranjados acima da chapa de aço H, e os rolos de transporte 10b arranjados abaixo da chapa de aço. Os rolos de compressão 10a e os rolos de transporte 10b são alinhados na direção horizontal na direção de passagem de chapas da chapa de aço H, e permitem que a chapa de aço H passe restritivamente entre os mesmos. Cada par de rolos de compressão 10 é constituído por dois rolos de compresso arranjados em cima e em baixo.A chapa de aço H é transportada em um estado em que a chapa de aço é imprensada entre os rolos de compressão superior e inferior. Além disso, o rolo de compressão inferior pode ser indicado como um rolo de transporte.

[00040] Além disso, os rolos de compressão 10a e os rolos de transporte 10b imprensam a chapa de aço H.

[00041] Um aparelho de resfriamento superior 11 que resfria o lado da superfície superior da chapa de aço H e um aparelho de resfriamento inferior 12 que resfria o lado de uma superfície inferior da chapa de aço H são arranjados, respectivamente, entre os pares de rolos de compressão 10 e 10 adjacentes. Especificamente, o aparelho de resfriamento superior 11 e o aparelho de resfriamento inferior 12 são arranjados de modo a ficarem opostos entre si com a chapa de aço H intercalada entre os mesmos. Essa configuração permite que o sistema de resfriamento 1 resfrie as superfícies superior e inferior da chapa de aço H. Além disso, o aparelho de resfriamento superior 11 e o aparelho de resfriamento inferior 12 têm uma pluralidade de fileiras de bocais de aspersão 21. A fileira de bocais de aspersão 21 é arranjada na direção de passagem de chapas da chapa de aço H, e cada uma das fileiras de bocais de aspersão 21 tem uma pluralidade de bocais de aspersão idênticos 20 alinhados na direção da largura da chapa de aço H.

[00042] O aparelho de resfriamento inferior 12 é provido com uma pluralidade de bocais de aspersão arranjados lado a lado na direção de passagem de chapas e na direção da largura da chapa de aço H, por exemplo, os bocais de aspersão de cone cheio (não mostrados). Embora os bocais de cone cheio do aparelho de resfriamento inferior 12 não sejam mostrados, esses bocais têm uma quantidade ligeiramente maior de água ejetada do que os bocais de aspersão de cone cheio do aparelho de resfriamento superior 11 mostrado na figura 2. A água de resfriamento é aspergida na chapa de aço H a partir dos bocais de aspersão de cone cheio, e a chapa de aço H é resfriada por uma corrente de jato de água da água de resfriamento do lado de uma superfície inferior.

[00043] O aparelho de resfriamento superior 11, tal como mostrado nas figuras 2 e 3, tem uma pluralidade de bocais de aspersão que aspergem a água de resfriamento na superfície superior da chapa de aço H, isto é, os bocais de aspersão de cone cheio 20 na presente modalidade. O bocal de aspersão de cone cheio 20, tal como mostrado na figura 4, pode aspergir uma corrente cônica de jato de água.

[00044] Uma pluralidade de bocais de aspersão de cone cheio 20, tal como mostrado nas figuras 2 e 3, forma fileiras de bocais de aspersão na direção da largura da chapa de aço H, e as fileiras de uma pluralidade de fileiras de bocais são alinhadas na direção de passagem de chapas. Por exemplo, nas figuras 2 e 3, são configuradas fileiras de bocais de aspersão 21 arranjadas lado a lado em nove fileiras. Em cada uma das fileiras de bocais de aspersão 21a a 21i, os bocais da pluralidade de bocais de aspersão 20 são arranjados lado a lado na direção da largura da chapa de aço H. Isto é, os bocais da pluralidade de bocais de cone cheio 20 são arranjados alternadamente em uma vista em seção transversal horizontal. Essa configuração permite que a água de resfriamento aspergida dos bocais de aspersão de cone cheio 20 seja aspergida na superfície superior da chapa de aço H.

[00045] As nove fileiras de bocais de aspersão 21a a 21i, tal como mostrado nas figuras 2 e 3, são classificadas em fileiras de bocais de aspersão 21a a 21c que são as respectivas fileiras de bocais de aspersão 21 situadas no lado a montante relativo e fileiras de bocais de aspersão 21d a 21i que são as respectivas fileiras de bocais de aspersão situadas no lado a jusante relativo, quando vistas na direção de passagem de chapas. Especificamente, as fileiras de bocais de aspersão são agrupadas no grupo de fileiras de dois bocais 22 e nos grupos de fileiras de bocais 23 que são arranjados na direção de passagem de chapas da chapa de aço H. Em seguida, um grupo de fileiras de bocais arranjado no lado a montante (o lado a montante da chapa de aço H) da chapa de aço H é indicado como um grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22, e um grupo de fileiras de bocais arranjado no lado a jusante (o lado a jusante da chapa de aço H) da chapa de aço H é indicado como um grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23. Tal como descrito acima, o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 é constituído, por exemplo, por três fileiras de bocais de aspersão 21a a 21c, e o grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 é constituído, por exemplo, por seis fileiras de bocais de aspersão 21d a 21i. Além disso, um método de ajuste do número de fileiras das fileiras de bocais de aspersão 21a a 21i no grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 e do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 será descrito a seguir. Além disso, a posição do arranjo do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 será descrita a seguir.

[00046] Uma parte de extremidade de uma tubulação de alimentação 24 que alimenta a água de resfriamento em cada um dos bocais de aspersão de cone cheio 20 é conectada ao bocal de aspersão de cone cheio 20. A tubulação de alimentação 24 estende-se verticalmente para cima do bocal de aspersão de cone cheio 20, e a outra parte de extremidade da tubulação de alimentação 24 é arranjada dentro de uma caixa de bocais 30 que pode armazenar a água de resfriamento.

[00047] O interior da caixa de bocais 30 é dividido em duas câmaras de armazenagem 31 e 32. As tubulações de alimentação 24 dos bocais de aspersão de cone cheio 20 do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 são acomodadas na câmara de armazenagem a montante 31 arranjada no lado a montante da chapa de aço H. Além disso, as tubulações de alimentação 24 dos bocais de aspersão de cone cheio 20 do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 são acomodadas na câmara de armazenagem a jusante 32 arranjada no lado a jusante da chapa de aço H. A água de resfriamento é sempre armazenada até as posições das outras partes de extremidade das tubulações de alimentação 24 em cada uma das câmaras de armazenagem 31 e 32. Desse modo, se a água de resfriamento for alimentada de um alimentador 40 a ser descrito a seguir nas câmaras de armazenagem 31 e 32, a água de resfriamento é alimentada nos bocais de aspersão de cone cheio 20 através das tubulações de alimentação 24. Por conseguinte, a reação de uma seção de resfriamento superior 11 torna-se rápida, e a chapa de aço H pode ser resfriada de maneira adequada. Além disso, até mesmo em um caso em que o resfriamento não é executado, os danos causados pelo aquecimento da caixa de bocais 30 (da chapa de aço quente) podem ser impedidos pela água de resfriamento armazenada nas respectivas câmaras de armazenagem 31 e 32.

[00048] Um alimentador de suprimento 40 que alimenta a água de resfriamento na caixa de bocais 30 (o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 e o grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23) é arranjado acima (no lado a montante) da caixa de bocais 30. Uma válvula reguladora de vazão 41 é provida acima (no lado a montante) do alimentador de suprimento 40. A abertura ou o fechamento da válvula reguladora de vazão 41 permite que a água de resfriamento circule através do interior do alimentador de suprimento 40, e a vazão da água de resfriamento a ser alimentada no interior doalimentador de suprimento 40 seja ajustada (controlada). A tubulação 42 em comunicação com o alimentador de suprimento 40 é conectada à câmara de armazenagem a montante 31. Uma válvula de controle liga-desliga (primeira válvula de controle) 43 é intercalada na tubulação 42, e a permissão ou a proibição (ligada ou desligada, ou abertura ou fechamento da válvula) do suprimento da água de resfriamento do alimentador de suprimento 40 para a câmara de armazenagem a montante 31 (grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22) são controladas pela válvula de controle liga-desliga 43. Similarmente, a tubulação 44 em comunicação com o alimentador de suprimento 40 também é conectada à câmara de armazenagem a jusante 32. Uma válvula de controle liga-desliga (segunda válvula de controle) 45 é intercalada na tubulação 44, e a permissão ou a proibição (ligada ou desligada, ou abertura ou fechamento da válvula) do suprimento da água de resfriamento do alimentador de suprimento 40 para a câmara de armazenagem a jusante 32 (grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23) são controladas pela válvula de controle liga-desliga 45.

[00049] Além disso, a válvula reguladora de vazão 41, a válvula de controle liga-desliga 43, e a válvula de controle liga-desliga 45 são conectadas à unidade de controle 5. A unidade de controle 5 controla a água de resfriamento aspergida na chapa de aço H da pluralidade de fileiras de bocais de aspersão 21.

[00050] Além disso, tal como mostrado na figura 2, é preferível que os intervalos mutuamente adjacentes a sejam os mesmos na direção de passagem de chapas das respectivas fileiras de bocais de aspersão 21 que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 23. É preferível que os intervalos mutuamente adjacentes b sejam os mesmos na direção de passagem de chapas das respectivas fileiras de bocais de aspersão 21 que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23. Além disso, é preferível que o intervalo adjacente c entre as fileiras de bocais de aspersão 21c arranjadas mais perto do lado do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 entre as respectivas fileiras de bocais de aspersão 21 que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 e a fileira de bocais de aspersão 21d arranjadas mais perto do lado do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 entre as respectivas fileiras de bocais de aspersão 21 que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 seja igual ao intervalo adjacente a e ao intervalo adjacente b. Isto é, é preferível que todos os intervalos adjacentes das respectivas fileiras de bocais de aspersão 21 na direção de passagem de chapas sejam os mesmos.

[00051] Além disso, é preferível que todos os intervalos mutuamente adjacentes das respectivas fileiras de bocais de aspersão 21 na direção da largura da chapa de aço sejam os mesmos.

[00052] No aparelho de resfriamento superior 11 da configuração acima, em primeiro lugar, uma quantidade requerida da água de resfriamento é determinada a partir de uma taxa de resfriamento ou de uma temperatura de término do resfriamento para a chapa de aço H. A válvula reguladora de vazão 41 é controlada pela unidade de controle 5 e a vazão da água de resfriamento a ser suprida ao alimentador de suprimento 40 é regulada de modo que seja alimentada a água de resfriamento da quantidade da água de resfriamento. Nesse momento, é determinado na unidade de controle 5 se ambas as válvulas de controle liga-desliga 43 e 45 estão abertas ou se somente a válvula de controle liga-desliga 43 está aberta, tal como descrito a seguir. Nesse momento, em um caso em que a quantidade requerida da água de resfriamento é maior do que a quantidade máxima da água do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22, ambas as válvulas de controle liga-desliga 43 e 45 são abertas pela unidade de controle 5. Por outro lado, em um caso em que a quantidade requerida da água de resfriamento é menor do que a quantidade máxima da água do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22, somente a válvula de controle liga-desliga 43 é aberta pela unidade de controle 5. Então, a água de resfriamento é alimentada na câmara de armazenagem a montante 31 do alimentador de suprimento 40, por exemplo, ao abrir a válvula de controle liga-desliga 43. A água de resfriamento dentro da câmara de armazenagem a montante 31 é aspergida na chapa de aço H através das tubulações de alimentação 24 do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22, e dos bocais de aspersão de cone cheio 20. Similarmente, a água de resfriamento é aspergida na chapa de aço H através da câmara de armazenagem a jusante 32, das tubulações de alimentação 24 do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23, e dos bocais de aspersão de cone cheio 20 do alimentador de suprimento 40, por exemplo, ao abrir a válvula de controle liga-desliga 45. Desta maneira, no aparelho de resfriamento superior 11, a aspersão da água de resfriamento é controlada em cada grupo de fileiras de bocais 22 ou 23.

[00053] Em seguida, um método de ajuste dos números de fileiras das fileiras de bocais de aspersão 21a a 21i nos grupos de fileiras de bocais de aspersão 22 e 23 descritos acima, e a posição do arranjo do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 será descrita acima em conjunto com um método de resfriamento de chapa de aço ao usar o aparelho de resfriamento superior 11.

[00054] No ajuste dos números de fileiras das fileiras de bocais de aspersão 21a a 21i, e da posição do arranjo do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22, em primeiro lugar, as características de um bocal de aspersão de cone cheio 20 a ser usado em uma modalidade a ser descrita a seguir serão descritas ao usar este bocal de aspersão de cone cheio como um exemplo. A pressão nominal da carga máxima do bocal de cone cheio 20 é de 0,3 MPa.

[00055] O ângulo de aspersão α de uma corrente de jato de água do bocal de aspersão de cone cheio 20 mostrado na figura 4 depende da pressão da carga no bocal do bocal de aspersão de cone cheio 20. Os resultados que os autores da presente invenção investigaram a respeito desse ponto são mostrados na figura 5. O eixo horizontal da figura 5 representa a pressão da carga no bocal, e o eixo vertical representa a taxa de mudança do ângulo de aspersão. Com referência à figura 5, pode-se ver que a taxa de mudança do ângulo de aspersão do bocal de aspersão de cone cheio 20 diminui abruptamente quando a pressão da carga no bocal é igual a ou menor do que cerca de 0,04 MPa (linha pontilhada na figura 5). Isto mostra que, em um caso em que a pressão da carga no bocal é igual a ou menor do que 0,04 MPa, a área de uma parte de colisão de uma corrente de jato de água na chapa de aço H do bocal de aspersão de cone cheio 20, isto é, um chamado padrão de aspersão, não pode ser assegurada. Por conseguinte, a fim de resfriar de maneira adequada a chapa de aço H, pode-se ver que a pressão da carga no bocal do bocal de aspersão de cone cheio 20 deve ser igual a ou maior do que 0,04 MPa. Além disso, na presente modalidade, embora a pressão da carga no bocal seja ajustada como igual a ou maior do que 0,04 MPa, este é apenas um exemplo.

[00056] Além disso, os autores da presente invenção investigaram a quantidade da água de resfriamento do bocal de aspersão de cone cheio 20 que é requerida para assegurar uma pressão da carga no bocal de 0,04 MPa ou mais, isto é, para assegurar o padrão de aspersão. Os resultados são mostrados na figura 6. O eixo horizontal da figura 6 representa a pressão da carga no bocal, e o eixo vertical representa a quantidade da água de resfriamento do bocal de aspersão de cone cheio 20. Com referência à figura 6, no que se refere à faixa da quantidade de água de resfriamento que assegura o padrão de aspersão, pode-se ver que a faixa da relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água do bocal de aspersão de cone cheio 20 está dentro de uma faixa de cerca de 3:1.

[00057] Aqui, será descrito o resfriamento da chapa de aço H ao usar o aparelho de resfriamento superior 11 do sistema de resfriamento 1. A figura 7 mostra a relação entre a pressão da carga no bocal do bocal de aspersão de cone cheio 20 e a densidade da quantidade de água da água de resfriamento proveniente do aparelho de resfriamento superior 11. Além disso, a densidade da quantidade de água representa a quantidade da água de resfriamento por unidade de área da água de resfriamento aspergida na chapa de aço H entre o par de rolos de compressão 10a e 10b arranjados com a chapa de aço H intercalada entre os mesmos. Por conseguinte, embora a densidade da quantidade da água ou a quantidade da água de resfriamento possam estar descritas a seguir, ambas têm o mesmo significado.

[00058] Tal como descrito acima, na laminação a quente, a capacidade de resfriamento requerida para o sistema de resfriamento 1, isto é, a quantidade requerida de água de resfriamento, (densidade da quantidade de água) difere dependendo do tipo, do uso, ou algo mais, da chapa de aço H. Por exemplo, em um caso em que a quantidade requerida da água de resfriamento é maior do que a quantidade máxima de água do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 (a faixa de uma linha sólida superior no gráfico da figura 7), a fim de assegurar essa densidade elevada da quantidade de água, a água de resfriamento é aspergida na superfície superior da chapa de aço H a partir de ambos o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 e o grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23, por exemplo, tal como mostrado na figura 8. Nesse caso, uma vez que a quantidade da água de resfriamento é maior do que a quantidade máxima da água do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22, a água na superfície 50 que se acumula na chapa de aço H se espalha para a superfície superior inteira da chapa de aço H entre os pares de rolos de compressão 10 e 10. Especificamente, uma vez que a água na superfície 50 e a água de resfriamento aspergida do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 e do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 são agitadas de maneira forçada na superfície inteira da chapa de aço H, a chapa de aço H é resfriada uniformemente pelo menos na direção da largura da chapa de aço H. Por conseguinte, a fim de evitar a influência da água na superfície 50, é necessário assegurar o padrão de aspersão de cada bocal de aspersão de cone cheio 20. Isto é, tal como descrito acima, a pressão da carga no bocal do bocal de aspersão de cone cheio 20 deve ser igual a ou maior do que 0,04 MPa. No gráfico da figura 7, na faixa da linha sólida superior, essa pressão da carga no bocal pode ser assegurada e a chapa de aço H pode ser resfriada de maneira adequada.

[00059] Por outro lado, se a quantidade requerida da água deresfriamento (densidade da quantidade de água) diminuir tal como mostrado na figura 7, a pressão da carga no bocal do bocal de aspersão de cone cheio 20 também diminui. Por exemplo, em um caso em que a densidade requerida da quantidade de água é igual a ou menor do que cerca de 0,55 m3/m2/min na figura 7, isto é, menor do que a quantidade máxima de água do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22, se a água de resfriamento for alimentada do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 e do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23, a pressão da carga no bocal de 0,04 MPa não pode ser assegurada em cada um dos bocais de aspersão de cone cheio 20.

[00060] Portanto, a água de resfriamento é aspergida na superfície superior da chapa de aço H somente do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22, e a aspersão da água de resfriamento do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 é interrompida. Aqui, em um caso em que a densidade requerida da quantidade de água é uma densidade da quantidade de água a que é igual a ou menor do que cerca de 0,55 m3/m2/min (a faixa da linha sólida inferior no gráfico da figura 7), isto é, menor do que a quantidade máxima de água do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22, tal como mostrado na figura 9, a água na superfície 50 na chapa de aço H passa a ser uma quantidade pequena, e a água na superfície 50 flui na direção de passagem de chapas da chapa de aço H, isto é, para o lado a jusante da chapa de aço H, com o movimento da chapa de aço H. Por conseguinte, a aspersão da água de resfriamento do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 é interrompida tal como descrito acima. Desse modo, tal como mostrado no gráfico da figura 7, a linha sólida superior muda para a linha sólida inferior, e a pressão da carga no bocal do bocal de aspersão de cone cheio 20 no grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 se eleva abruptamente. Por conseguinte, o padrão de aspersão do bocal de aspersão de cone cheio 20 pode ser assegurado, e a chapa de aço H pode ser resfriada de maneira adequada.

[00061] Em um caso em que a aspersão da água de resfriamento do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 é interrompida, tal como na presente modalidade, é mais preferível que a relação entre o número de fileiras (nove fileiras) de todas as fileiras de bocais de aspersão 21a a 21i e o número de fileiras (três fileiras) das fileiras de bocais de aspersão 21a a 21c do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 seja a relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água do bocal de aspersão de cone cheio 20, isto é, de 3:1 descrita acima. Por exemplo, em um caso em que o número de fileiras 21 do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 é igual a ou maior do que quatro, a pressão da carga no bocal de cada bocal de aspersão de cone cheio 20 fica pequena em comparaçã a um caso em que o número de fileiras do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 é três. Então, em um caso em que a quantidade requerida da água de resfriamento diminui ainda mais, e o número de fileiras do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 é três, o padrão de aspersão pode ser assegurado. No entanto, em um caso em que o número de fileiras do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 é igual a ou maior do que quatro, ocorre um caso em que o padrão de aspersão não pode ser assegurado. Isto é, a faixa da densidade da quantidade de água em que o padrão de aspersão pode ser assegurado e a chapa de aço H podem ser resfriadas de maneira adequada em um caso em que o número de fileiras do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 é igual a ou maior do que quatro fica estreito em comparação à faixa da densidade da quantidade de água em um caso em que o número de fileiras do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 é três. Casualmente, na presente modalidade, a relação entre a densidade máxima de uma quantidade de água e a densidade da quantidade mínima de água, isto é, a faixa de controle da capacidade de resfriamento, da água de resfriamento controlável passa a ser uma faixa ampla de 9:1. Por outro lado, se o número de fileiras do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 for tornar igual a ou menor do que duas, a quantidade da água de resfriamento aspergida de cada bocal de aspersão de cone cheio 20 excede a quantidade máxima de água, e a densidade requerida da quantidade de água não pode ser assegurada. Por conseguinte, tal como descrito acima, é mais preferível que a relação entre o número de fileiras de todas as fileiras de bocais de aspersão 21a a 21i e o número de fileiras das fileiras de bocais de aspersão 21a a 21c do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 seja uma relação de número inteiro que seja a mesma que seja próxima da relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água do bocal de aspersão de cone cheio 20.

[00062] Além disso, na presente modalidade, a relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água do bocal de aspersão de cone cheio 20 é de 3:1. Desse modo, a relação entre o número de fileiras de todas as fileiras de bocais de aspersão 21a a 21i e o número de fileiras das fileiras de bocais de aspersão 21a a 21c do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 é ajustado em 3:1. No entanto, a relação dos números de fileiras de bocais de aspersão não fica limitada a isto. Se a relação dos números de fileiras de bocais de aspersão for a relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água de um bocal de aspersão tal como descrito acima, a relação dos números das fileiras de bocais de aspersão pode ser ajustada a vários valores. Por exemplo, em um caso em que os bocais de aspersão são usados para o sistema de resfriamento são mudados e a relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água é de 7:3, a e relação entre o número de fileiras (sete fileiras) de todas as fileiras de bocais de aspersão e o número de fileiras (três fileiras) das fileiras de bocais de aspersão do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante também é ajustada em 7:3.

[00063] Além disso, em um caso em que a relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água do bocal de aspersão de cone cheio 20 não é expressa por uma relação de número inteiro, a relação entre o número de fileiras de todas as fileiras de bocais de aspersão 21a a 21i e o número de fileiras das fileiras de bocais de aspersão 21a a 21cç do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 pode ser ajustada em uma relação de número inteiro que é próxima da relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água do bocal de aspersão de cone cheio 20. Especificamente, a relação entre a quantidade máxima de água em um caso em que a quantidade mínima de água é ajustada em 1 é ajustada em um número inteiro ao arredondar para o inteiro mais próximo. Por exemplo, em um caso em que a relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água do bocal de aspersão cheio do cone é de 1:3,1, a relação pode ser de 1:3 ao arredondar 3,1 para o número inteiro mais próximo. A relação de número inteiro entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água do bocal de aspersão de cone cheio 20 obtida desta maneira pode ser ajustada a uma relação de número inteiro para se aproximar desta acima.

[00064] Não é preferível que uma faixa incontrolável de densidade da quantidade de água fique entre a densidade máxima da quantidade de água e a densidade mínima da quantidade de água. Portanto, é preferível aproximar a relação entre o número de fileiras de todas as fileiras de bocais de aspersão e o número de fileiras das fileiras de bocais de aspersão do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 para ficar menor do que a relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água de um bocal de aspersão.

[00065] Na presente invenção, não é necessária a imposição de um limite superior para a relação dos números de fileiras de bocais de aspersão. No entanto, mesmo se a pressão da carga no bocal for elevada até cerca de 0,7 MPa, a relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima da água é de cerca de quatro, e pode ser igual a ou menor do que quatro. Se for necessário, o limite superior pode ser de 3,5, 3 ou 2,5.

[00066] Além disso, tal como descrito acima com referência à figura 9, a água na superfície 50 pode fluir e se acumular no lado a jusante da chapa de aço H dependendo de uma quantidade requerida de água de resfriamento. Neste caso, é preferível que o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 seja arranjado de modo que a água de resfriamento aspergida do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 não interfira na água na superfície 50. Especificamente, quando uma quantidade de aspersão máxima é aspergida do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22, é preferível que o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 seja arranjado de modo que a água de resfriamento seja aspergida do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 em uma posição do lado a montante na direção de passagem de chapas não sobreposta com a região da água na superfície 50 que se acumula na chapa de aço H.

[00067] Além disso, os autores da presente invenção estudaram aguçadamente a faixa na qual a água na superfície 50 está presente na chapa de aço H em um caso em que a água de resfriamento é aspergida somente do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22. Especificamente, em primeiro lugar, a água de resfriamento de uma densidade da quantidade de água W da quantidade máxima de água do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 foi aspergida do aparelho de resfriamento superior H na chapa de aço H em um estado onde a chapa de aço H se torna estacionária, e a altura hc da água na superfície no centro na direção da largura da chapa foi derivada por meio de experimentos. Em seguida, em um caso em que a água de resfriamento da mesma densidade da quantidade de água W quando a chapa de aço H passou a uma velocidade de passagem de chapas Ls foi aspergida, foi feita uma experiência no que diz respeito à faixa na qual a água de resfriamento se espalha na chapa de aço H como a água na superfície 50 tal como mostrado na figura 9. Então, a distribuição da altura da água na superfície 50 na chapa de aço H foi assumida como uma distribuição secundária na direção da largura. Em conseqüência disto, os autores da presente invenção obtiveram o conhecimento que a faixa X0 onde a água na superfície 50 mostrada na figura 9 está presente é expressa pela seguinte fórmula (1). Além disso, a faixa X0 representa a distância do centro do par de rolos de compressão a jusante 10 da chapa de aço H à parte de extremidade da água na superfície 50. Além disso, a água na altura de superfície hc na fórmula (1) representa a altura da água na superfície 50 no centro da chapa de aço H na direção da largura, e é expressa pela seguinte fórmula (2).[Fórmula 1]

[00068] Aqui, X0: faixa horizontal da água na superfície 50 (m), hc: Altura (m) da água na superfície 50 no centro na direção da largura da chapa em um caso em que a chapa de aço H está em um estado estacionário, S: Distância m entre os centros dos pares de rolos de compressão 10 e 10, Ls: Velocidade de passagem da chapa (m/min) da chapa de aço H

[00069] Além disso, na fórmula (1) acima, "29,4" é uma constante que tem uma dimensão de (m/min2).[Fórmula 2]

[00070] Aqui, W: Densidade da quantidade de água (m3/m2/min) da água de resfriamento aspergida do aparelho de resfriamento superior11, B: Largura (m) da chapa de aço H.

[00071] Além disso, na fórmula (2) acima, "0,04" é uma constante que tem uma dimensão de (m(-1/3)/min(2/3)).

[00072] Tal como descrito acima, a faixa X0 onde a água na superfície 50 está presente na chapa de aço H é calculada pela fórmula (1) acima. Além disso, a posição de uma parte de extremidade a montante da faixa X0 onde a água na superfície 50, tal como mostrado na figura 9, é quase a mesma que a posição de uma parte de extremidade a montante do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23. O grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 é arranjado em uma posição onde uma corrente de jato de água da água de resfriamento aspergida da fileira de bocais de aspersão a jusante 21c não interfere na água na superfície 50, isto é, em uma posição onde uma parte de extremidade a jusante da corrente de jato de água é separada do centro do par de rolos de compressão a jusante 10 pela faixa X0 ou maior. Desse modo, uma vez que o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 asperge a água de resfriamento em um lugar com quase nenhuma água na superfície 50, a região da chapa de aço H que a água de resfriamento aspergida atinge é resfriada uniformemente. Isto é, uma vez que a direção em que a água na superfície 50 flui é a mesma que a direção de passagem de chapas da chapa de aço H, a água na superfície 50 é raramente agitada. Com a supressão da agitação da água na superfície 50 desta maneira, a chapa de aço H pode ser resfriada uniformemente.

[00073] De acordo com a modalidade acima, a aspersão da água de resfriamento na superfície superior da chapa de aço H é controlada em cada grupo de fileiras de bocais 22 ou 23. Por exemplo, em um caso em que a capacidade de resfriamento requerida é elevada, isto é, em um caso em que a quantidade requerida de água de resfriamento é menor do que a quantidade máxima de água do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 (a faixa de linha sólida superior no gráfico da figura 7), a água de resfriamento cuja vazão foi controlada pela válvula reguladora de vazão 41 é primeiramente suprida à coluna de alimentação 40. Então, ambas as válvulas de controle liga-desliga 43 e 45 são abertas, e a água de resfriamento é aspergida na superfície superior da chapa de aço H de todos os grupos de fileiras de bocais 22 e 23. Neste caso, uma vez que a pressão da carga no bocal do bocal de aspersão de cone cheio 20 é elevada, mesmo se a água na superfície 50 se acumular na chapa de aço H, o padrão de aspersão de cada bocal de aspersão de cone cheio 20 pode ser assegurado e a água na superfície 50 é agitada de maneira forçada como um todo. Desse modo, a chapa de aço H pode ser resfriada uniformemente. Por conseguinte, a chapa de aço H pode ser resfriada uniformemente até uma temperatura predeterminada.

[00074] Por outro lado, por exemplo, em um caso em que a capacidade de resfriamento requerida é baixa, isto é, em um caso em que a quantidade requerida de água de resfriamento é menor do que a quantidade máxima da água do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 (a faixa de linha sólida inferior no gráfico da figura 7), a vazão da água de resfriamento é controlada primeiramente pela válvula reguladora de vazão 41, e esta água de resfriamento é suprida ao alimentador de suprimento 40. Então, somente a válvula de controle liga-desliga 43 é aberta, por exemplo, a água de resfriamento é aspergida na superfície superior da chapa de aço H somente a partir do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 da chapa de aço H, e a aspersão da água de resfriamento a partir do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 da chapa de aço é interrompida. Neste caso, com a pressão da carga no bocal do bocal de aspersão de cone cheio 20 elevada e o padrão de aspersão mantido, a quantidade de água de resfriamento aspergida na chapa de aço H pode ser ajustada a uma quantidade predeterminada de água. Além disso, a água na superfície 50 na chapa de aço H passa a ser uma quantidade pequena, e a água na superfície 50 flui na direção de passagem de chapas da chapa de aço H, isto é, para o lado a jusante da chapa de aço H, com o movimento da chapa de aço H. Por esta razão, a água de resfriamento aspergida para o lado a montante da chapa de aço H pode resfriar a chapa de aço H uniformemente sem ser influenciada pela água na superfície 50. Por conseguinte, a chapa de aço H pode ser resfriada uniformemente até uma temperatura predeterminada. De acordo com a presente modalidade tal como descrito acima, a chapa de aço H pode ser resfriada uniformemente até uma temperatura predeterminada enquanto a capacidade de resfriamento é controlada em uma faixa ampla.

[00075] Aqui, serão descritas as desvantagens em um caso em que a água de resfriamento é aspergida somente do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23.

[00076] Neste caso, tal como mostrado na figura 10, a água na superfície 50 flui para o lado a montante de uma região de aspersão. Uma vez que a direção em que a água na superfície 50 flui e a direção de passagem de chapas da chapa de aço H são inversas, ocorre um fluxo irregular na água na superfície 50, e o resfriamento da chapa de aço H fica desigual na direção da largura ou na direção longitudinal no lado a montante da região de aspersão. Por conseguinte, não é preferível aspergir a água de resfriamento somente a partir do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23.

[00077] Em seguida, serão descritas as vantagens em um caso em que os mesmos bocais de aspersão de cone cheio 20 são arranjados em todas as fileiras de bocais de aspersão 21a a 21i. Neste caso, as capacidades de resfriamento de todos os bocais de aspersão de cone cheio 20 são as mesmas no aparelho de resfriamento superior 11. Tal como descrito acima, em um caso em que capacidades de resfriamento diferentes dos bocais de aspersão são usadas, a água de resfriamento fica desigual com respeito à chapa de aço H. No entanto, na presente modalidade, a água de resfriamento não fica desigual com respeito à chapa de aço H porque a água de resfriamento aspergida dos bocais de aspersão de cone cheio 20 pode ser impedida de afetar uma à outra. Por esta razão, a aspersão da água de resfriamento pode ser controlada em cada fileira do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 e do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 para lidar com um caso em que a capacidade de resfriamento requerida é elevada, um caso em que de baixa ou até mesmo um caso no limite da capacidade de resfriamento. Por conseguinte, a faixa de controle da capacidade de resfriamento pode ser selecionada em uma ampla faixa. Além disso, uma vez que as capacidades de resfriamento de todos os bocais de aspersão de cone cheio 20 são as mesmas, também há um efeito que o controle dos bocais de aspersão de cone cheio 20 quando a chapa de aço H é resfriada fica fácil.

[00078] Além disso, a relação entre o número de fileiras de todas as fileiras de bocais de aspersão 21a a 21i e o número de fileiras das fileiras de bocais de aspersão 21a a 21c do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 é ajustada à relação entre a quantidade máxima de água e a quantidade mínima de água de cada bocal de aspersão de cone cheio 20. Por esta razão, em um caso em que a capacidade de resfriamento requerida diminui, tal como descrito acima, a aspersão da água de resfriamento do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante 23 pode ser interrompida em um sincronismo apropriado. Por conseguinte, a faixa de controle da capacidade de resfriamento pode ser maximizada, enquanto éassegurada a capacidade de resfriamento requerida.

[00079] Além disso, uma vez que o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 é arranjado em uma posição onde uma corrente de jato de água da água de resfriamento aspergida do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22 não interfere na água na superfície 50, a água de resfriamento aspergida das fileiras de bocais de aspersão 21c a jusante não é influenciada pela água na superfície 50. Além disso, o padrão de aspersão de cada bocal de aspersão de cone cheio 20 pode ser assegurado tal como descrito acima. Por conseguinte, até mesmo em um caso em que a capacidade de resfriamento requerida é baixa, a chapa de aço H pode ser resfriada de maneira adequada.

[00080] Embora a chapa de aço H possa ser resfriada uniformemente na presente modalidade tal como descrito acima, os autores da presente invenção verificaram esse efeito. Especificamente, em um caso em que a quantidade requerida de água de resfriamento é menor do que a quantidade máxima de água do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22, tal como mostrado na figura 9, a água de resfriamento foi aspergida na chapa de aço H somente do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante 22.

[00081] Então, os resultados quando a distribuição na direção da largura da taxa de resfriamento de 750 a 600°C em um caso em que a chapa de aço H foi resfriada até 100°C ou menos foi medida mais baixa são mostrados na figura 11. O eixo horizontal da figura 11 representa as posições da chapa de aço H na direção da largura, e o eixo vertical representa as taxas de resfriamento da chapa de aço H nas respectivas posições na direção da largura. Com referência à figura 11, fica confirmado que as taxas de resfriamento se tornam quase uniformes na direção da largura da chapa de aço H, e a chapade aço H pode ser resfriada uniformemente.

[Segunda Modalidade]

[00082] Em seguida, será descrito um sistema de resfriamento de uma segunda modalidade da presente invenção.

[00083] As figuras 12 a 15 mostram uma segunda modalidade, e mostram um sistema de resfriamento de chapa de aço. Em seguida, os materiais de aço são chapas grossas, e os membros e os aparelhos acima de uma chapa de aço serão descritos.Na descrição a seguir, é omitida a descrição dos mesmos membros que aqueles da primeira modalidade.

[00084] Além disso, a segunda modalidade é diferente da primeira modalidade, uma vez que os alimentadores de suprimento de água são providos no grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante e no grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante, respectivamente, e a válvula reguladora de vazão é provida em cada alimentador de suprimento de água.

[00085] Um sistema de resfriamento de chapa de aço 100 inclui um aparelho de resfriamento superior 111 e um aparelho de resfriamento inferior 151. O aparelho de resfriamento superior 111, tal como mostrado na figura 12, inclui uma unidade de resfriamento de vazão pequena (grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante) 110 e uma unidade de resfriamento de bocais de vazão grande (grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante) 130. A unidade de resfriamento de vazão pequena 110 e a unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130 são arranjadas acima da chapa de aço H.

[00086] A unidade de resfriamento de vazão pequena 110 inclui um alimentador de suprimento de água de vazão pequena (primeiro alimentador de suprimento de água) 117. O alimentador de suprimento de água de vazão pequena 117 alimenta a água de resfriamento na unidade de resfriamento de vazão pequena 110. Além disso, a unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130 inclui um alimentador de suprimento de água de vazão grande (segundo alimentador de suprimento) 137. O alimentador de suprimento de água de vazão grande 137 alimenta a água de resfriamento na unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130.

[00087] Além disso, o sistema de resfriamento de chapa de aço 100 inclui uma válvula reguladora de vazão (primeira válvula reguladora de vazão) 114 que ajusta a vazão da água de resfriamento a ser suprida ao alimentador de suprimento de água de vazão pequena 117, e uma válvula reguladora de vazão (segunda válvula reguladora) 134 que ajusta a vazão da água de resfriamento a ser suprida ao alimentador de suprimento de água de vazão grande 137.

[00088] Além disso, as válvulas reguladoras de vazão 114 e 134 são conectadas a uma unidade ajustadora de vazão (unidade de controle) 149. Além disso, uma válvula de três passagens de mudança de canal 115 ou 135 que é uma das válvulas de controle liga-desliga é conectada à unidade ajustadora de vazão 149.

[00089] A unidade ajustadora de vazão 149 controla a abertura ou o fechamento das válvulas reguladoras de vazão 114 e 134 e das válvulas de três vias de mudança de canais 115 e 135, e controla a água de resfriamento que deve ser aspergida na chapa de aço H a partir de uma pluralidade de bocais de aspersão de água de resfriamento 126.

[00090] O alimentador de suprimento de água de vazão pequena 117 é conectado a um tanque de água de resfriamento (não mostrado) através de uma tubulação de alimentação de água de resfriamento de vazão pequena 112. A válvula reguladora de vazão 114 e a válvula de três vias de mudança de canal 115 são unidas à tubulação de alimentação de água de resfriamento de vazão pequena 112. Uma saída da válvula de três vias de mudança de canal 115 é conectada ao alimentador de suprimento de água de vazão pequena 117 através da tubulação de alimentação de água de resfriamento de vazão pequena 112. Daqui por diante, a mudança dessa direção é indicada como abertura. Além disso, a saída externa da válvula de três vias de mudança de canal 115 é conectada ao tanque de água de resfriamento (não mostrado) através de uma tubulação de retorno (não mostrada). Daqui por diante, a mudança dessa direção é indicada como fechamento.

[00091] Similarmente, a unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130 também inclui a tubulação de alimentação de água de resfriamento de vazão grande 132, a válvula reguladora de vazão 134, e a válvula de três vias de mudança de canal 135.

[00092] A válvula reguladora de vazão 114 da unidade resfriamento de vazão pequena 110 e a válvula reguladora de vazão 134 da unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130 têm de preferência graus de abertura que se transformam uma densidade da quantidade de alimentação de água proporcional à relação entre o número de bocais de aspersão da água de resfriamento da unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130 e o número de bocais de aspersão da água de resfriamento da unidade resfriamento de vazão pequena 110. Desse modo, a quantidade de água de resfriamento dos bocais de aspersão 126 da água de resfriamento da unidade resfriamento de vazão pequena 110 e a quantidade de água de resfriamento dos bocais de aspersão 146 da água de resfriamento da unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130 são mantidas uniformemente, de modo que a chapa de aço H pode ser resfriada uniformemente.

[00093] A unidade de resfriamento de vazão pequena 110 inclui um alimentador de bocal de vazão pequena 122, e a unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130 inclui um alimentador de bocal de água de resfriamento de vazão grande 124. Tal como mostrado na figura 13, as tubulações de alimentação de água do bocal de vazão pequena 119 são conectadas ao alimentador de bocal de vazão pequena 122, e as tubulações de alimentação de água do bocal de vazão grande 139 são conectadas ao alimentador de bocal de vazão grande 142. Além disso, os bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão pequena 126 são unidos ao alimentador de bocal de vazão pequena 122, e os bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão grande 146 são unidos ao alimentador de bocal de vazão grande 142.

[00094] Os bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão pequena 126 e os bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão grande 146 são os mesmos. Além disso, os intervalos dos bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão pequena 126 e os bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão grande 146 na direção de passagem de chapas são iguais. Além disso, os intervalos dos bocais de aspersão de água de resfriamento 126 e 146 da unidade resfriamento de vazão pequena adjacente 110 e da unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130 na direção de passagem de chapas também são iguais aos intervalos dos outros bocais de aspersão 126 de água de resfriamento 126 e 146 na direção de passagem de chapas. Desse modo, o desvio diminui na quantidade acumulada da água na superfície, e a chapa de aço é resfriada uniformemente.

[00095] Tal como mostrado na figura 13, os bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão pequena 126 penetram através de uma chapa inferior 124 do alimentador de bocal de vazão pequena 122, as entradas de água de resfriamento 127 de suas extremidades superiores são localizadas perto de uma chapa superior 123, e as portas de jato 28 de suas extremidades inferiores se projetam para baixo da chapa inferior 124. O alimentador de bocal de vazão grande 142 tem a mesma estrutura que o alimentador de bocal de vazão pequena 122, e os bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão grande 146 têm a mesma estrutura que os bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão pequena 126.

[00096] É preferível que o intervalo g entre a chapa superior 123 do alimentador de bocal de vazão pequena 122 e as entradas de água de resfriamento 127 dos bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão pequena 126 e o intervalo g entre a chapa superior 143 do alimentador de bocal de vazão grande 142 e as entradas de água de resfriamento 147 dos bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão grande 146 sejam ajustados em 3 a 8 mm. Se o intervalo g for menor do que 3 mm, as pressões aplicadas às entradas de água de resfriamento não ficam iguais, e a água tende a vir para fora nos bocais de aspersão da água de resfriamento mais próximas das tubulações de alimentação de água de bocal 119 e 139. Desse modo, pode ocorrer a diferença entre as quantidades de água aspergida dos respectivos bocais de aspersão respectivos 126 e 146. Além disso, se o intervalo g for superior a 8 mm, é levado um tempo excessivo até que o alimentador de bocal de vazão pequena 122 e o alimentador de bocal de vazão grande 142 sejam preenchidas com água depois que o enchimento da água começa. Além disso, se o intervalo g for superior a 8 mm, quando o enchimento de água dos bocais de aspersão de água de resfriamento 126 e 146 é interrompido, a água goteja dos bocais de aspersão de água de resfriamento 126 e 146 até que toda a água acumulada entre as entradas de água de resfriamento 127 e 147 e as chapas superiores 123 e 142 dos alimentadores esteja esgotada.

[00097]Além disso, uma unidade de resfriamento de vazãopequena 150 e uma unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 170 abaixo da chapa de aço H, que são as mesmas que a unidade de resfriamento de vazão pequena 110 e a unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130, são arranjadas acima da chapa de aço H. Na unidade de resfriamento de vazão pequena 150 e a na unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 170, os intervalos g são, respectivamente, o intervalo g entre uma chapa inferior 164 de um alimentador de bocal de vazão pequena 162 e as entradas de água de resfriamento 167 dos bocais de aspersão de vazão pequena 166 e o intervalo g de água de resfriamento entre uma chapa inferior 184 de um alimentador de bocal de vazão grande 182 e as entradas de água de resfriamento 187 dos bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão grande 186.

[00098] A figura 14 mostra esquematicamente o arranjo dos bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão pequena 126 (166) e dos bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão grande 146 (186). Tal como mostrado na figura 14, um número de bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão pequena 126 (166) e um número de bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão grande 146(186) são arranjados a intervalos regulares,respectivamente, na direção da largura da chapa de aço e na direção de transporte da chapa de aço. Além disso, os bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão pequena 126 (166) e os bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão grande 146 (186) têm o mesmo diâmetro de bocal, e o número dos bocais de aspersão da água de resfriamento de vazão pequena é menor do que o número dos bocais de aspersão da água de resfriamento de vazão grande.

[00099] A figura 15 mostra a relação entre a densidade da quantidade de alimentação de água (m3/m2/min) e a pressão de alimentação de água do bocal (MPa).

[000100] Uma pressão limite que assegura o padrão de aspersão é uma pressão de alimentação de água do bocal (por exemplo, 30 kPa) se um padrão de aspersão predeterminado pode ou não ser determinado de acordo com o bocal. A fim de resfriar uma chapa de aço quente uniformemente, é necessário ajustar a pressão de alimentação de água do bocal para que seja igual a ou maior do que a pressão limite que assegura o padrão de aspersão. Por esta razão, no resfriamento da chapa de aço (material de aço) H, é determinada uma densidade da quantidade de alimentação de água para obter uma taxa de resfriamento requerida (determinada dependendo dos constituintes do material de aço e da qualidade do material a ser assegurada). Isto determina se a água é alimentada tanto no alimentador de bocal de vazão pequena 122 quanto no alimentador de bocal de vazão grande 142 ou qualquer um dos alimentadores, ao usar a unidade ajustadora de vazão 149, em uma região em que a pressão de alimentação de água do bocal é igual ou maior do que a pressão limite que assegura o padrão de aspersão com referência à densidade da quantidade de alimentação de água e à figura 15.

[000101] Especificamente, a água de resfriamento é alimentada no alimentador de bocal de vazão pequena 122 e no alimentador de bocal de vazão grande 142 se a densidade da quantidade de alimentação de água determinada estiver dentro de uma faixa de ba c tal como mostrado na figura 15, e a água de resfriamento só é alimentada no alimentador de bocal de vazão pequena 122 se a densidade da quantidade de alimentação de água estiver dentro de uma faixa de a a b. Além disso, a quantidade de água de aspersão e a pressão de aspersão de combustível dos respectivos bocais através do alimentador de bocal de vazão pequena 122 e do alimentador de bocal de vazão grande 142 são ajustadas pelas válvulas reguladoras de vazão 114 e 134 de modo a que ficam constantes.

[000102] O sistema de resfriamento de chapa de aço 100, tal como mostrado na figura 12, inclui a unidade ajustadora de vazão 149 no lado da superfície superior da chapa de aço. A unidade ajustadora de vazão 149 controla a água de resfriamento a ser aspergida na chapa de aço H a partir dos bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão pequena 126 e dos bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão grande 146. Na unidade ajustadora de vazão 149, uma taxa de resfriamento é determinada, por exemplo, por um computador hospedeiro a partir dos constituintes de uma chapa de aço alvo, das propriedades mecânicas (qualidade do material), ou algo do gênero, e uma densidade da quantidade de alimentação de água de zona é obtida a partir dessa taxa de resfriamento e da espessura de chapa da chapa de aço. Além disso, na unidade ajustadora de vazão 149, um alimentador de bocal (ambos o alimentador de suprimento de água de vazão grande 137 e o alimentador de suprimento de água de vazão pequena 117, ou somente o alimentador de suprimento de água de vazão pequena 117) a ser usada é determinada a partir da densidade da quantidade de alimentação de água de zona e da figura 15.

[000103] A densidade da quantidade de alimentação de água de zona obtida desta maneira e a informação sobre um alimentador de bocal para alimentar a água são inseridas na unidade ajustadora de vazão 149. Aqui, em um caso em que a informação do alimentador de bocal está relacionada ao uso do alimentador de suprimento de água de vazão grande 137 e do alimentador de suprimento de água de vazão pequena 117, uma relação da densidade da quantidade de alimentação de água também é inserida na unidade ajustadora de vazão 149. Então, a unidade ajustadora de vazão 149 insere os sinais de abertura de válvula das válvulas reguladoras de vazão 114 e 134, e os sinais para abrir as válvulas de três vias de mudança de canal 115 e 135, com base na densidade da quantidade de alimentação de água de zona de entrada, na informação do alimentador de bocal, e na relação da densidade da quantidade de alimentação de água. Além disso, em um caso em que a informação do alimentador de bocal está relacionada ao uso de apenas o alimentador de suprimento de água de vazão grande 137, a unidade ajustadora de vazão 149 fecha a válvula de três vias de mudança de canal 115, e abre a válvula de três vias de mudança de canal 135, e emite o sinal de abertura da válvula da válvula reguladora de vazão 134. Além disso, em um caso em que a informação do alimentador de bocal está relacionada ao uso de apenas o alimentador de suprimento de água de vazão pequena 117, a unidade ajustadora de vazão 149 fecha a válvula de três vias de mudança de canal 135, e abre a válvula de três vias de mudança de canal 115, e emite o sinal de abertura da válvula da válvula reguladora de vazão 114. Além disso, uma unidade ajustadora de vazão 189 no lado de uma superfície inferior da chapa de aço H (unidade de controle) também é a mesma.

[000104] Embora as unidades de resfriamento 110 e 130 (aparelho de resfriamento superior 111) acima da chapa de aço tenham sido descritas acima, as unidades de resfriamento 150 e 170 (aparelho de resfriamento inferior 151) abaixo da chapa de aço H também têm a mesma estrutura que o aparelho de resfriamento superior. Isto é, uma tubulação de alimentação de água de resfriamento 152, um alimentadordesuprimento de água157,uma tubulação dealimentação de água de bocal 159, o alimentador de bocal 162, os bocais de aspersão de água de resfriamento 166, e uma tubulação de alimentaçãodeágua de resfriamento172,um alimentador desuprimentodeágua de resfriamento177,uma tubulação dealimentação de água de bocal 179, o alimentador de bocal 182, e os bocais de aspersão de água de resfriamento 186 têm a mesma estrutura que o aparelho de resfriamento superior 111 acima da chapa de aço H. Além disso, as válvulas reguladoras de vazão 154 e 174, as válvulas de três vias de mudança de canal 155 e 175, e a unidade ajustadora de vazão 189 também têm a mesma estrutura que o aparelho de resfriamento superior 111 acima da chapa de aço H.

[000105] Aqui, um exemplo da manipulação e da operação do sistema de resfriamento de chapa de aço 100 configurado tal como descrito acima será descrito.

[000106] Antes de o sistema de resfriamento de chapa de aço 100 receber uma chapa de aço laminada a quente H, a densidade da quantidadedealimentaçãodeágua de zona (Por exemplo, 1,5m3/m2/min)de uma zonaderesfriamento onde o sistemaderesfriamento de chapa de aço 100 é arranjado, a informação sobre um alimentador de bocal para alimentar a água (por exemplo, o alimentador de suprimento de água de vazão grande 137 e o alimentador de suprimento de água de vazão pequena 117), e a relação da densidade da quantidade de alimentação de água (por exemplo, 2,0) entre a unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130 e a unidade de resfriamento de vazão pequena 110 são inseridas do computador hospedeiro na unidade ajustadora de vazão 189 acima do topo da chapa de aço H. Desse modo, a unidade ajustadora de vazão 149 determina as respectivas densidades da quantidade de alimentação de água (por exemplo, unidade resfriamento de vazão pequena: 0,5 m3/m2/min, e unidade resfriamento do bocal de vazão grande: 1,0 m3/m2/min) da unidade de resfriamento de vazão pequena 110 e da unidade de resfriamento de bocal de vazão grande 130, determina os graus de abertura das válvulas reguladoras de vazão 114 e 134 com base nas respectivas densidades da quantidade de alimentação de água determinadas, e envia às válvulas reguladoras de vazão 114 e 134 as informações do grau de abertura a partir das quais as densidades da quantidade de alimentação de água acima são obtidas. As válvulas reguladoras de vazão 114 e 134 operam se essas informações do grau de abertura são inseridas, e têm graus de abertura que correspondem às informações. Desse modo, a água de resfriamento da tubulação de alimentação de água de resfriamento de vazão pequena 112 passa sequencialmente através do alimentador de suprimento de água de vazão pequena 117 e das tubulações de alimentação de água de vazão pequena 119, e flui para a unidade de vazão pequena 122. Além disso, a água de resfriamento da tubulação de alimentação de água de vazão grande 132, similar à acima, passa sequencialmente através do alimentador de suprimento de água de vazão grande 137 e das tubulações de alimentação de água de bocal de vazão grande 139, e flui para o bocal de taxa de vazão grande 142. A unidade de vazão pequena 122 e o bocal de taxa de vazão grande 142 são preenchidas com água de resfriamento em um tempo curto, e a água de resfriamento é aspergida quase simultaneamente dos bocais de aspersão de água de resfriamento do lado de vazão pequena 126 bocal de taxa de vazão pequena 122, e dos bocais de aspersão de água de resfriamento do lado de vazão grande 146 da unidade de vazão grande 142.

[000107] Além disso, a relação da densidade da quantidade de alimentação de água a ser enviada do computador hospedeiro acima às unidades ajustadoras de vazão 149 e 189 é calculada a partir da densidade da quantidade de alimentação de água de resfriamento de zona. No entanto, embora seja preferível que a relação da densidade de quantidade de alimentação de água seja uma relação da densidade da quantidade de alimentação de água proporcional ao número de bocais do alimentador de bocal de vazão grande 142 e o número de bocais do alimentador de bocal de vazão pequena 122 ou um valor próximo deste, em um ou outro caso, é necessário ajustar as pressões dentro de ambos os alimentadores 122 e 142 a um valor igual a ou maior do que a pressão limite que assegura o padrão de aspersão.

Além disso, as unidades de resfriamento 150 e 170 abaixo da chapa de aço H são ajustadas similarmente.

[000108] Se a chapa de aço quente H for passada no estado acima e seu resfriamento for iniciado, quando a chapa de aço quente H passar através do sistema de resfriamento de chapa de aço 100, a informação da interrupção do enchimento de água é passada do computador hospedeiro à unidade ajustadora de vazão 149. Desse modo, ao enviar os sinais de fechamento das válvulas de três vias de mudança de canal 115 e 135 da unidade ajustadora de vazão 149, as válvulas de três vias de mudança de canal 115 e 135 são fechadas para interromper a alimentação de água. Por conseguinte, a aspersão de água de resfriamento do bocal de aspersão de água de resfriamento de vazão pequena 122 e dos bocais de aspersão de água de resfriamento de vazão grande 146 é imediatamente interrompida.

[000109] Embora um caso em que a água de resfriamento é aspergida da unidade de resfriamento de vazão pequena 110 e da unidade de resfriamento de vazão grande 130 tenha sido descrito acima, em um caso em que a água de resfriamento é aspergida somente da unidade de vazão pequena 110, a densidade da quantidade de alimentação de água de zona na zona de resfriamento onde o sistema de resfriamento de chapa de aço 100 é arranjado, e as informações sobre um alimentador de bocal (alimentador de suprimento de água de vazão pequena 117) para alimentar a água são inseridas do computador hospedeiro nas unidades ajustadoras de vazão 149 e 189. Desse modo, é determinado o grau da abertura da válvula reguladora de vazão 114 da unidade 110 que é uma alimentação de água alvo, e sinais de acionamento são enviados do computador hospedeiro às unidades ajustadoras de vazão 149 e 189, similar a acima, com respeito à válvula reguladora de vazão 114 e à válvula de três vias de mudança de canal 115.

[000110] A presente invenção não fica limitada às primeira e segunda modalidades acima. Isto é, (A)embora a espessura da chapa tenha sido descrita nas modalidades, a presente invenção também pode ser usada para uma chapa fina e um aço moldado. Além disso, uma chapa grossa também é disponível para um extintor de rolo que é uma instalação de resfriamento após o tratamento térmico. (B)Embora as unidades ajustadoras de vazão (unidades de controle) 149 e 189 sejam providas no aparelho de resfriamento superior e no aparelho de resfriamento inferior, respectivamente, uma unidade ajustadora de vazão pode controlar o aparelho de resfriamento superior e o aparelho de resfriamento inferior. (C)Embora os bocais de cone cheio sejam descritos nas modalidades acima, outros tipos de bocais também podem ser usados na presente invenção. (D)Na modalidade respectiva acima, os tipos de bocal e o número de fileiras do aparelho de resfriamento superior e do aparelho de resfriamento inferior podem diferir.

[000111] Embora a primeira e a segunda modalidades preferidas da presente invenção tenham sido descritas acima com referência aos desenhos anexos, a presente invenção não fica limitada a essas modalidades. É aparente aos elementos versados na técnica que várias alterações ou modificações são concebíveis na categoria da ideia descrita nas reivindicações, e deve ser compreendido que essas alterações ou modificações pertencem naturalmente ao âmbito técnico da presente invenção.

Aplicabilidade Industrial

[000112] A presente invenção é útil quando uma chapa de aço obtida pela laminação quente é resfriada enquanto é permitido que a chapa de aço passe horizontal e restritivamente entre os rolos decompressão.Listagem de Numerais de Referência 1:CHAPA DE AÇO 2:SISTEMA DE RESFRIAMENTO 3:MÁQUINA DE LAMINAÇÃO DE ACABAMENTO 4:DISPOSITIVO DE CORREÇÃO A QUENTE 10a: ROLO DE COMPRESSÃO 10b: ROLO DE TRANSPORTE 10:PAR DE ROLOS DE COMPRESSÃO 11:APARELHO DE RESFRIAMENTO SUPERIOR 12:APARELHO DE RESFRIAMENTO INFERIOR 20:BOCAL DE ASPERSÃO DE CONE CHEIO 21a a 21i: FILEIRAS DE BOCAIS DE ASPERSÃO 22:GRUPO DE FILEIRAS DE BOCAIS DE ASPERSÃO A MONTANTE 23:GRUPO DE FILEIRAS DE BOCAIS DE ASPERSÃO A JUSANTE 24:TUBULAÇÃO DE ALIMENTAÇÃO 30:CAIXA DE BOCAL 31:CÂMARA DE ARMAZENAGEM A MONTANTE 32:CÂMARA DE ARMAZENAGEM A JUSANTE 40:ALIMENTADOR 41:VÁLVULA REGULADORA DE VAZÃO 42:TUBULAÇÃO 43:VÁLVULA DE CONTROLE LIGA-DESLIGA 44:TUBULAÇÃO 45:VÁLVULA DE CONTROLE LIGA-DESLIGA 50: ÁGUA NA SUPERFÍCIE 100,SISTEMA DE RESFRIAMENTO DE CHAPA DE AÇO 110,150: UNIDADE DE RESFRIAMENTO DE VAZÃOPEQUENA 112,152: TUBULAÇÃO DE ALIMENTAÇÃO DE ÁGUA DE RESFRIAMENTO DE VAZÃO PEQUENA 114,154: VÁLVULA REGULADORA DE VAZÃO 115,155: VÁLVULA DE TRÊS VIAS DE MUDANÇA DE CANAL 117,157: ALIMENTADOR DE SUPRIMENTO DE ÁGUA DE VAZÃO PEQUENA 119,159: TUBULAÇÃO DE ALIMENTAÇÃO DE ÁGUA DE BOCAL DE VAZÃO PEQUENA 122,162: ALIMENTADOR DE BOCAL DE VAZÃOPEQUENA 126,166: BOCAL DE ASPERSÃO DE ÁGUA DE RESFRIA-MENTO DE VAZÃO PEQUENA 130,170: UNIDADE DE RESFRIAMENTO DE BOCAL DE VAZÃO GRANDE 132,172: TUBULAÇÃO DE ALIMENTAÇÃO DE ÁGUA DE RESFRIAMENTO DE VAZÃO GRANDE 134,174: VÁLVULA REGULADORA DE VAZÃO 135,175: VÁLVULA DE TRÊS VIAS DE MUDANÇA DE CANAL 137,177: ALIMENTADOR DE SUPRIMENTO DE ÁGUADE VAZÃO GRANDE 139,179: TUBULAÇÃO DE ALIMENTAÇÃO DE ÁGUA DE BOCAL DE VAZÃO GRANDE 142,182: ALIMENTADOR DE BOCAL DE VAZÃO GRANDE 146,186: BOCAL DE ASPERSÃO DE ÁGUA DE RESFRIA-MENTO DE VAZÃO GRANDE 149,189: UNIDADE AJUSTADORA DE VAZÃO

Claims (10)

1.Sistema de resfriamento de chapa de aço (1), que compreende: uma pluralidade de pares de rolos de compressão (10) que permite que uma chapa de aço passe de maneira restritiva entre os mesmos; e um aparelho de resfriamento superior (11) e um aparelho de resfriamento inferior (12) que são arranjados entre os pares de rolos de compressão (10) de modo a ficarem opostos um ao outro com a chapa de aço intercalada entre os mesmos e com uma pluralidade de fileiras de bocais de aspersão, em que a pluralidade de fileiras de bocais de aspersão é formada em uma direção de passagem de chapas da chapa de aço, e caracterizado pelo fato de que cada uma das fileiras de bocais de aspersão (21) tem uma pluralidade de bocais de aspersão idênticos (20) alinhados em uma direção da largura da chapa de aço, em que, quando vistas na direção de passagem de chapas, cada uma das fileiras de bocais de aspersão (21) é classificada em um grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante (22) situado em um lado a montante relativo e um grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante (23) situado em um lado a jusante relativo, e em que um número de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante é menor do que um número de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante.

2.Sistema de resfriamento de chapa de aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma relação entre um número total das respectivas fileiras de bocais de aspersão e o número de fileiras de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante é igual a ou uma relação de número inteiro que é próxima da relação entre uma quantidade de aspersão máxima e uma quantidade de aspersão mínima de cada bocal de aspersão que pertence às fileiras de bocais de aspersão.

3.Sistema de resfriamento de chapa de aço, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma unidade de controle que controla uma água de resfriamento a ser aspergida na chapa de aço da pluralidade de fileiras de bocais de aspersão, em que a unidade de controle controla a aspersão da água de resfriamento de modo que a água de resfriamento seja levada a ser aspergida de ambos o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante e o grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante em um caso em que uma quantidade total de água a ser aspergida na chapa de aço é igual a ou maior do que uma quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante, e a água de resfriamento é levada a ser aspergida somente do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante em um caso em que a quantidade total de água é menor do que a quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante.

4.Sistema de resfriamento de chapa de aço, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um alimentador de suprimento de água (40) que alimenta a água de resfriamento ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante (22) e ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante (23); uma válvula reguladora de vazão (41) que regula a vazão da água de resfriamento a ser suprida ao alimentador de suprimento de água (40); uma primeira válvula de controle (43) que controla uma permissão ou uma proibição da alimentação da água de resfriamento a ser suprida do alimentador de suprimento de água ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante (22); e uma segunda válvula de controle (45) que controla uma permissão ou uma proibição da alimentação da água de resfriamento a ser suprida do alimentador de suprimento de água ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante (23).

5.Sistema de resfriamento de chapa de aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um primeiro alimentador de suprimento de água que alimenta uma água de resfriamento ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante; um segundo alimentador de suprimento de água que alimenta uma água de resfriamento ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante; uma primeira válvula reguladora de vazão que regula uma vazão da água de resfriamento a ser suprida ao primeiro alimentador de suprimento de água; uma segunda válvula regulando de vazão que regula uma vazão da água de resfriamento a ser suprida ao segundo alimentador de suprimento de água; e uma unidade de controle que controla a água de resfriamento a ser aspergida na chapa de aço a partir da pluralidade de fileiras de bocais de aspersão, em que a unidade de controle (5) controla a aspersão da água de resfriamento de modo que a água de resfriamento é levada a ser aspergida de ambos o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante e o grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante em um caso em que uma quantidade total de água a ser aspergida na chapa de aço é igual a ou maior do que uma quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante, e a água de resfriamento é levada a ser aspergida somente do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante em um caso em que a quantidade total de água é menor do que a quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante.

6.Sistema de resfriamento de chapa de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que os intervalos mutuamente adjacentes, na direção de passagem de chapas, das respectivas fileiras de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante são os mesmos, e em que os intervalos mutuamente adjacentes, na direção de passagem de chapas, das respectivas fileiras de bocais de aspersão que pertencem ao grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante são os mesmos.

7.Sistema de resfriamento de chapa de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que todos os intervalos adjacentes das respectivas fileiras de bocais de aspersão na direção de passagem de chapas são os mesmos.

8.Sistema de resfriamento de chapa de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de queo grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante é arranjado de modo que uma água de resfriamento seja aspergida do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante em uma posição do lado a montante na direção de passagem de chapas não sobreposta com uma região de um fluxo de água em uma superfície que se acumula na chapa de aço quando uma quantidade de aspersão máxima é levada a ser aspergida do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante.

9.Método de resfriamento de chapa de aço, quando uma chapa de aço é resfriada ao usar o sistema de resfriamento de chapa de aço como definido em qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que a aspersão da água de resfriamento é controlada pela unidade de controle de modo que a água de resfriamento é levada a ser aspergida do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante e do grupo de fileiras de bocais de aspersão a jusante em um caso em que a quantidade total de água a ser aspergida na chapa de aço é igual a ou maior do que a quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante, e a água de resfriamento é levada a ser aspergida somente do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante em um caso em que a quantidade total de água é menor do que a quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante.

10.Método de resfriamento de chapa de aço, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que uma região de um fluxo da água em uma superfície que se acumula na chapa de aço quando a água de resfriamento é levada a ser aspergida com a quantidade de aspersão máxima do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante é obtida em antecedência, e em que o grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante é arranjado de modo que a água de resfriamento é aspergida do grupo de fileiras de bocais de aspersão a montante em uma posição do lado a montante na direção de passagem de chapas não sobreposta com a região.

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