BR112018004427B1 - Dispositivo e método de resfriamento para o resfriamento secundário de um lingote - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO E MÉTODO DE RESFRIAMENTO PARA O RESFRIAMENTO SECUNDÁRIO DE UM LINGOTE. A invenção refere-se a um dispositivo de resfriamento (7) e a um método de resfriamento para o resfriamento secundário de lingote (9) em um guia de lingote (5) de uma instalação de fundição contínua (1). O dispositivo de resfriamento (7) compreende um sistema de distribuição de agente refrigerante (15) com segmentos de linha (17.1 a 17.4) para a condução de agente refrigerante (19) e várias saídas de agente refrigerante distribuídas pela guia de lingote (21) para o fornecimento respectivamente de um fluxo de agente refrigerante (Q) para o lingote (9), pelo menos uma válvula de comando (23), através da qual pelo menos um fluxo de agente refrigerante (Q) pode ser ligado e desligado, e uma unidade de controle (27), que é formada para uma modulação por largura de pulso de pelo menos um fluxo de agente refrigerante (Q) em pelo menos uma zona de fluxo (?Q) para um valor médio temporal (O) do fluxo de agente refrigerante (Q) através de um comando modulado por largura de pulso de uma válvula de comando (23).

Description

[0001] A invenção refere-se a um dispositivo de resfriamento e a um método de resfriamento para o resfriamento secundário de lingote em uma guia de lingote de uma instalação de lingotamento contínuo.

[0002] No caso do lingotamento em uma instalação de lingotamento contínuo, em uma lingoteira um lingote metálico é formado e em seguida conduzido a uma guia de lingote e ali novamente resfriado. O resfriamento do lingote na guia de lingote é designado como resfriamento secundário, enquanto um resfriamento do lingote na lingoteira é denominado resfriamento primário. No caso do resfriamento secundário, em geral é aplicado um agente refrigerante, por exemplo, água ou uma mistura de água-ar, por meio de um dispositivo de resfriamento no lingote.

[0003] É conhecido a partir do EP 2.527.061 A1 um equipamento de resfriamento secundário e um método de resfriamento para o resfriamento secundário de lingote em uma instalação de lingotamento contínuo, na qual o desempenho de resfriamento é ajustado através de um comando PWM do grau cíclico de uma válvula de comando. Como a razão entre o fluxo individual de agente refrigerante máximo e o fluxo individual de agente refrigerante mínimo aumenta e também no caso de pequenos fluxos individuais de agente refrigerante pode ser obtida a formação de um perfil de jato adequado (principalmente do ângulo de abertura do jato de agente refrigerante a partir da saída de agente refrigerante), não consta na descrição.

[0004] É tarefa da invenção indicar um dispositivo de resfriamento melhorado e um método de resfriamento melhorado para o resfriamento secundário de um lingote em uma instalação de lingotamento contínuo. Principalmente a razão entre a quantidade de agente refrigerante máxima aplicável e a quantidade de agente refrigerante máxima aplicável e a quantidade de agente refrigerante mínima aplicável deve ser aumentada.

[0005] Um dispositivo de resfriamento de acordo com a invenção para o resfriamento secundário de um lingote em uma guia de lingote de uma instalação de lingotamento contínuo compreende um sistema de distribuição de agente refrigerante com segmentos de linha para a condução de um agente refrigerante e várias saídas de agente refrigerante distribuídas pela guia de lingote para o fornecimento de um fluxo individual de agente refrigerante para o lingote, pelo menos uma válvula de comando, através da qual pelo menos um fluxo individual de agente refrigerante pode ser ligado ou desligado, uma unidade controle, que é formada para uma modulação por largura de pulso de pelo menos um fluxo individual de agente refrigerante em uma zona de fluxo para um valor médio temporal do fluxo individual de agente refrigerante através de um comando modulado por largura de pulso de uma válvula de comando e um circuito de regulação para a regulação de uma pressão de agente refrigerante ou de fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de distribuição de agente refrigerante, sendo que a unidade de controle para valores médios temporais Q de fluxos individuais de agente refrigerante Q com é 0 < Q < QS, sendo que QS é um fluxo limiar de pelo menos um fluxo individual de agente refrigerante Q, projetado para ajustar a pressão de agente refrigerante P no sistema de distribuição de agente refrigerante com o circuito de regulação para um valor de pressão constante e para comandar pela modulação por largura de pulso pelo menos uma válvula de comando modulada por largura de pulso com um grau cíclico dependente do valor médio a ser gerado Q, e - sendo que a unidade de controle para valores médios temporais Q de fluxos individuais de agente refrigerante Q com Q > QS é projetada para abrir pelo menos uma válvula de comando e regular a pressão de agente refrigerante P com o circuito de regulação para um valor nominal dependente dos fluxos individuais de agente refrigerante a serem gerados.

[0006] O dispositivo de refrigeração possibilita também, resfriar um lingote fabricado em uma instalação de lingotamento contínuo através de fluxos individuais de agente refrigerante moduladas por largura de pulso, que são fornecidos por saídas de agente refrigerante distribuídas sobre uma guia de lingote. Neste caso, a modulação por largura de pulso é realizada em uma zona de fluxo para um valor médio de um fluxo individual de agente refrigerante. No caso de modulação por largura de pulso de um fluxo individual de agente refrigerante o fluxo de agente refrigerante desaparece durante uma parte de cada período cíclico da modulação por largura de pulso e durante a outra parte de cada período cíclico e adota um valor de pulso de fluxo diferente de zero. Esse valor de pulso de fluxo é por essa razão superior ao valor médio temporal do fluxo individual de agente refrigerante modulado por largura de pulso

[0007] Isso é especialmente vantajoso se o valor médio temporal a ser ajustado for pequeno de tal forma que um fluxo individual de agente pulsado, ou seja, temporalmente constante, que teria gerado um valor médio, não possa realizar um perfil de jato previsto de um jato de agente refrigerante gerado pelo fluxo individual de agente refrigerante com base em uma pressão de agente refrigerante muito pequena. O perfil de jato, especialmente um ângulo de abertura do jato de agente refrigerante, é nomeadamente fundamental para a dimensão da área umedecida pelo jato de agente refrigerante do lingote e portanto para a ação de resfriamento do jato de agente refrigerante. Para a geração de um perfil de jato previsto as saídas de agente refrigerante são formadas preferivelmente por bocais de saída correspondentes. O tamanho do fluxo individual de agente refrigerante corresponde a uma pressão de agente refrigerante, que basta no caso de fluxo individual de agente refrigerante muito pequeno para gerar o perfil de jato previsto.

[0008] Por essa razão uma modulação por largura de pulo de um fluxo individual de agente refrigerante é realizada preferivelmente em uma zona de fluxo que é limitada por um fluxo limiar, no qual a pressão de agente refrigerante não conseguiria mais realizar no caso de uma válvula de comando completamente aberta um perfil de jato previsto de um jato de agente refrigerante gerado pelo fluxo individual de agente refrigerante. Através da modulação por largura do fluxo individual de agente refrigerante, com valores de pulso de fluxo, que são maiores do que o fluxo limiar, podem ser realizados valores médios do fluxo individual de agente refrigerante, que são inferiores ao fluxo limiar. Em outras palavras podem ser realizados fluxos individuais de agente refrigerante, cujos valores médios temporais são menores do que o fluxo limiar e que geram portanto um perfil de jato previsto do jato de agente refrigerante.

[0009] Através da modulação por largura de pulso especialmente de fluxos individuais de agente refrigerante, cujos valores médios temporais são menores do que o fluxo limiar, por essa razão podem ser realizados jatos de agente refrigerante de um perfil de jato previsto por um intervalo de valores de fluxo maior do que no caso de um uso exclusivo de fluxos individuais de agente refrigerante pulsados, ou seja, o dispositivo de resfriamento pode ser operado em uma janela operacional maior que é definida através desse intervalo de valores de fluxo.

[00010] Acima do fluxo limiar podem ser gerados fluxos individuais de agente refrigerante não pulsados por regulação de uma pressão de agente refrigerante ou fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante com o circuito de regulação.

[00011] A invenção também possibilita ampliar a janela operacional de dispositivos de resfriamento convencionais já existentes de modo relativamente mais fácil e mais favorável em termos de custos, ou seja, reconfigurar esses dispositivos de resfriamento de tal forma que jatos de agente refrigerante de um perfil de jato previsto possam ser realizados através de um intervalo de valores de fluxo maior dos fluxos individuais de agente refrigerante. Para tanto válvulas de comando e uma unidade de controle conectada às válvulas de comando para ligar e desligar por modulaçção por largura de pulso de fluxos individuais de agente refrigerante, por exemplo substituindo segmentos de linha convencionais existentes por segmentos de linha com válvulas de comando e as válvulas de comando são conectadas à unidade de controle através de linhas de controle (mais baratas em comparação com linhas de agente refrigerante), sem alterar ou substiuir o sistema de distribuição de agente refrigerante na sua totallidade de forma dispendiosa. Uma reconfiguração desse tipo pode ser feita vantajosamente por etapas de modo que a operação da instalação de lingotamento contínuo precise ser interrompida somente por tempos de conversão.

[00012] Como válvulas de comando são indicadas, por exemplo, válvulas comutáveis por via pneumática, eletrica ou eletromagnética e hidráulica. Válvulas de comando projetadas dessa forma estão vantajosamente disponíveis comercialmente e possibilitam uma execução favorável em termos de custos de fluxos individuais de agente refrigerante que podem ser ligados e desligados.

[00013] Conforme foi acima referido, as saídas de agente refrigerante são formadas preferivelmente respectivamente por um bocal de saída. Um aperfeiçoamento desse arranjo da invenção prevê que pelo menos um bocal de saída apresenta uma ponta de bocal substituível.

[00014] Através de saídas de agente refrigerante formadas por bocais de saída podem ser gerados perfis de jato adequados especialmente para o resfriamento de lingote dos jatos de agente refrigerante emitidos pelas saídas de agente refrigerante. Bocais de saída com pontas de bocal substituíveis possibilitam vantajosamente alterar esses perfis de jato se necessário de modo fácil mediante a troca das pontas de bocal.

[00015] Outras configurações das invenções preveem que precisamente um fluxo individual de agente refrigerante pode ser ligado ou desligado com cada válvula de comando ou vários fluxos individuais de agente refrigerante podem ser ligados e desligados com pelo menos uma válvula de comando.

[00016] Válvulas de comando, através das quais respectivamente precisamente um fluxo individual de agente refrigerante pode ser ligado ou desligado, são mais rapidamente comutáveis do que válvulas de comando do mesmo teipo para respectivamente vários fluxos individuais de agente refrigerante e possibilitam assim uma frequência de ciclo mais elevada da modulação por largura de pulso dos fluxos individuais de agente refrigerante. Além disso, elas possibilitam através de um comando individual das válvulas de comando um comando mais flexível do resfriamento e reduzem os efeitos de uma falha de uma válvula de comando individual. Válvulas de comando para respectivamente vários fluxos individuais de agente refrigerante reduzem em contrapartida vantajosamente a quantidade das válvulas de comando necessárias e portanto os custos e o esforço para a realização do dispositivo de resfriamento em relação a válvulas de comando para respectivamente um fluxo individual de agente refrigerante. Por essa razão depende das respectivas exigências quanto ao dispositivo de resfriamento se válvulas de comando para respectivamente um fluxo individual de agente refrigerante ou vários fluxos individuais de agente refrigerante são mais vantajosas.

[00017] Outras configurações da invenção preveem pelo menos uma série longitudinal de várias saídas de agente refrigerante dispostas ao longo de uma direção de transporte do lingote uma atrás da outra e/ou pelo menos uma série transversal de várias saídas de agente refrigerante dispostas transversalmente em relação a uma direção de transporte do lingote adjacentes entre si.

[00018] Essas configurações possibilitam vantajosamente um resfriamento secundário distribuído por um segmento de uma guia de lingote uniformemente de um lingote, especialmente se o dispositico de resfriamento respectivamente apresenta várias séries longitudinais e transversais de saídas de agente refrigerante.

[00019] Uma outra configuração da invenção prevê um dispositivo de detecção de pressão para a detecção de uma pressão de agente refrigerante ou um diâmetro de fluxo para a detecção de um fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante.

[00020] Um dispositivo de detecção de pressão desse tipo possibilita vantajosamente uma análise e verificação de funções do dispositivo de resfriamento, por exemplo, a apuração de um grau de entupimento de saídas de agente refrigerante, através de uma análise dos sinais detectados pelo dispositivo de detecção de pressão. Além disso, um valor real de uma pressão de agente refrigerante ou de fluxo de agente refrigerante pode ser detectado para a regulação da pressão de agente refrigerante ou de fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante.

[00021] No caso de um método de resfriamento de acordo com a invenção para o resfriamento secundário de um lingote em uma guia de lingote de uma instalação de lingotamento contínuo através de um dispositivo de resfriamento de acordo com a invenção são predefinidos um fluxo limiar QS para valores médios temporais Q de pelo menos um fluxo individual de agente refrigerante e uma zona de fluxo situada abaixo do fluxo limiar ou igual ao fluxo limiar ΔQ. Para a zona de fluxo ΔQ vale ΔQ = [0,Qs]. Valores médios temporais que se situam na zona de fluxo de fluxos individuais de agente refrigerante com 0 < Q < Qs são gerados, sendo que uma pressão de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante é ajustado a um valor de pressão constante e cada fluxo individual de agente refrigerante é modulado por largura de pulso através de um comando modulado por largura de pulso de uma válvula de comando com um grau cíclico dependente do valor médio a ser gerado. Valores médios temporais que se situam fora da zona de fluxo de fluxos individuais de agente refrigerante com Q > Qs são gerados sendo que as válvulas de comando desses fluxos individuais de agente refrigerante são abertas e a pressão de agente refrigerante ou um fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição é regulado com o circuito de regulação para um valor valor nominal dependente dos fluxos individuais de agente refrigerante a ser gerado.

[00022] Através do método de resfriamento é realizada a ampliação vantajosa já referida da janela operacional do dispositivo de resfriamento em relação ao uso de fluxos individuais de agente refrigerante não pulsados.

[00023] Uma configuração do método de resfriamento prevê que vários fluxos individuais de agente refrigerante na zona de fluxo para seus valores médios temporais são modulados por largura de pulso de tal forma que um fluxo total de agente refrigerante formado juntamente por todos esses fluxos individuais de agente refrigerante seja constante.

[00024] Essa configuração da invenção também prevê um ligamento e desligamento diferido de fluxos individuais de agente refrigerante no caso de sua modulação por largura de pulso, a fim de manter constante temporalmente um fluxo total de agente refrigerante formado por todos esses fluxos individuais de agente refrigerante. Desse modo, pode ser gerado um fluxo total de agente refrigerante uniforme fornecido pelo dispositivo de resfriamento ao lingote, ainda que os fluxos individuais de agente refrigerante fornecidos pelas saidas de agente refrigerante individuais.

[00025] Uma outraconfiguração do método de resfriamento prevê que vários fluxos individuais de agente refrigerante na zona de fluxo para seus valores médios temporais sejam modulados por largura de pulso de tal forma que um fluxo total de agente refrigerante formado juntamente por todos esses fluxos individuais de agente refrigerante seja regulado para um valor nominal. Neste caso, um valor real do fluxo total de agente refrigerante é apurado e um grau cíclico e uma duração de período de um período cíclico da modulação por largura de pulso são regulados em função de um desvio do valor real apurado em relação ao valor nominal.

[00026] Essa configuração da invenção possibilita vantajosamente uma regulação de um fluxo vantajosamente uma regulação de um fluxo total de agente refrigerante fornecido por várias saídades de agente refrigerante para um valor nominal predefinível pelo ajuste do grau cíclico e da duração de perído da modulação por largura de pulso dos fluxos individuais de agente refrigerante. Para apurar o valor nominal do fluxo total de agente refrigerante, por exemplo, respectivamente pressões de agente refrigerante em segmentos de linha, através dos quais são fornecidos fluxos individuais de agente refrigerante, são apuradas e a partir disso fechadas por meio de linhas características de fluxo-pressão para os fluxos individuais de agente refrigerante respectivamente fornecidos. O valor real do fluxo total de agente refrigerante é formado então como soma desses fluxos individuais de agente refrigerante, respectivamente multiplicado pelo respectivo grau cíclico da modulação por largura de pulso.

[00027] Uma outra configuração do método de resfriamento prevê que uma seleção de saídas de agente refrigerante através das quais são fornecidos fluxos individuais de agente refrigerante, é feita em função de uma largura do lingote.

[00028] Desse modo, o resfriamento de um lingote pode ser adaptado vantajosamente à sua largura. Através de saídas de agente refrigerante, que não são necessárias para o resfriamento de um lingote, já que elas se encontram ao lado da superfície de lingote, neste caso são fornecidos por exemplo apenas respectivamente ar de sopro em uma pausa de pulso ou um pulso de água mais curto a fim de impedir um entupimento dessas saídas de agente refrigerante.

[00029] Uma outra configuração da invenção prevê que uma pressão de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante seja detectada e analisada para a apuração de um grau de entupimento de pelo menos uma saída de agente refrigerante.

[00030] Desse modo, uma função falha do dispositivo de resfriamento pode ser reconhecida vantajosamente através de um entupimento de saídas de agente refrigerante, que tem como consequência um resfriamento falho do lingote.

[00031] Para em caso de diferentes velocidades de lingotamento ativar a mesma área do lingote através de uma saída de agente refrigerante, é vantajoso se a frequência de ciclo f=1/T for ajustada proporcionalmente à velocidade de lingotamento da instalação de lingotamento contínuo. Por exemplo, um lingote, que passa com uma velocidade de lingotamento de 0,05 m/s pelo resfriamento secundário, e é resfriado através de uma saída de agente refrigerante a uma frequência de ciclo de 0,5 Hz e um grau cíclico D de 50%, se move durante um ciclo individual de resfriamento a mais em 0,05 m. Se então a velocidade de lingotamento for dobrada para 0,1 m/s e o grau cíclico D for mantido em 50%, então a frequência de ciclo precisará ser dobrada para 1 Hz, de modo que o lingote continue se movendo durante um ciclo individual de resfriamento por sua em 0,05 m.

[00032] Além disso, mostrou-se favorável quando o grau cíclico D é mantido constante em diferentes velocidades de lingotamento, porém o fluxo individual de agente refrigerante Q é ajustado através de uma saída de agente refrigerante 21, proporcionalmente à velocidade de lingotamento. Isso faz com que em caso de duplicação da velocidade de lingotamento com igual frequência de ciclo e mesmo grau cíclico o fluxo de agente refrigerante precisa ser dobrado na mesma quantidade de agente refrigerante no mesmo ciclo de resfriamento.

[00033] Se, em contrapartida, um fluxo individual de agente refrigerante não for ajustado, mas sim a pressão de agente refrigerante, então será favorável se por sua vez o grau cíclico D for mantido constante no caso de diferentes velocidades de lingotamento e a pressão de agente refrigerante (P) for ajustada proporcionalmente ao quadrado da velocidade de lingotamento. Isso faz com que em caso de duplicação da velocidade de lingotamento com igual frequência de ciclo e mesmo grau cíclico a pressão de agente refrigerante precise ser quadruplicado na mesma quantidade de agente refrigerante no mesmo ciclo de resfriamento.

[00034] Para em caso de diferentes pressões ou fluxos de agente refrigerante se obter um perfil de jato uniforme, idealmente um ângulo de abertura constante de um jato de agente refrigerante, é vantajoso se a pressão de agente refrigerante ou o fluxo de agente refrigerante for ajustado no sistema de distribuição de agente refrigerante de tal forma que na saída de agente refrigerante se ajuste um fluxo turbulento com Re > 2300.

[00035] O índice de Reynold Re (por exemplo, de.wikipedia.org/ wiki/índice de Reynold)

[00036] sendo que v indica a velocidade de fluxo do agente refrigerante na saída de agente refrigerante, d indica o comprimento característico da saída de agente refrigerante e v indica a viscosidade cinemática do agente refrigerante, é uma medida dimensional para as condições de fluxo na saída de agente refrigerante. Ocorre que no caso de índices de Reynold idênticos resultam também perfis de jato idênticos.

[00037] O valor limiar Qs é selecionado preferivelmente de modo que para cada fluxo de agente refrigerante se configura através da respectiva saída de agente refrigerante um fluxo turbulento. Uma instalação de lingotamento contínuo de acordo com a invenção compreende uma coquilha para a formação de uma coquilha para a formação de um lingote, um equipamento de oscilação para mover a coquilha em relação ao lingote, uma guia de lingote para o apoio e condução do lingote e um dispositivo de resfriamento de acordo com a invenção para o resfriamento secundário do lingote com as vantagens referidas acima. Neste caso, a coquilha apresenta um ajuste de largura para o ajuste de uma largura do lingote e a guia de lingote apresente preferivelmente um ajuste da espessura da massa fundida para o ajuste da espessura do lingote. Desse modo, podem ser criados lingotes vantajosamente de diferentes larguras e espessuras. Através do equipamento de oscilação podem ser gerados vantajasoamente movimentos da coquilha, especialmente movimentos oscilantes da coquilha, para que o lingote não fique aderido a uma superfíciie interna da coquilha.

[00038] As propriedades acima descritas e vantagens dessa invenção assim como o tipo e modo, tal como são obtidas, se tornarão mais claras e de melhor compreensão em conexão com a descrição a seguir de exemplos de concretização que serão mais detalhadamente esclarecidos em conexão com os desenhos. Onde:

[00039] a figura 1 mostra esquematicamente um recorte de uma instalação de lingotamento contínuo em uma vista lateral,

[00040] a figura 2 mostra esquematicamente um primeiro exemplo de concretização de um dispositivo de resfriamento para o resfriamento secundário de um lingote em uma instalação de lingotamento contínuo em uma representação em perspectiva,

[00041] a figura 3 mostra uma ilustração em perspectiva de um segmento de condução de um dispositivo de resfriamento para o resfriamento seundário de um lingote em uma instalação de lingotamento contínuo,

[00042] a figura 4 mostra esquematicamente um exemplo de concretização de um dispositivo de resfriamento para o resfriamento secundário de um lingote em uma instalação de lingotamento contínuo em uma representação em perspectiva,

[00043] a figura 5 mostra um diagrama de uma pressão de agente refrigerante em função de um fluxo individual de agente refrigerante de um bocal de saída,

[00044] a figura 6 mostra um diagrama de um traçado temporal de um fluxo individual de agente refrigerante modulado por largura de pulso de um bocal de saída,

[00045] a figura 7 mostra em diagrama traçados temporais de fluxos individuais de agente, que são fornecidos por um dispositivo de refrigeração para o resfriamento secundário de um lingote em uma instalação de lingotamento contínuo,

[00046] a figura 8 mostra um grau cíclico D de uma modulação por largura de pulso de um fluxo individual de agente refrigerante em função do valor médio do fluxo individual de agente refrigerante,

[00047] a figura 9 mostra um circuito de regulação para a regulação de uma pressão de agente refrigerante ou de fluxo de agente refrigerante em um sistema de distribuição de agente refrigerante.

[00048] Peças correspondentes entre si são providas em todas as figuras com os mesmos sinais de referência.

[00049] A figura 1 mostra esquematicamente um recorte de uma instalação de lingotamento contínuo 1, em uma vista lateral. Aparecem ilustrados uma coquilha 3, um dispositivo de oscilação 4 para o movimento da coquilha 3 em relação a um lingote 9, uma guia de lingote 5 disposta a jusante da coquilha 3, e um dispositivo de resfriamento 7 da instalação de lingotamento contínuo 1, Para não aumentar desnecessariamente a complexidade das figuras roletes de guia de lingote 13 abaixo do lingote 9, assim como os segmentos de linha 17.1 e as saídas de agente refrigerante 21, abaixo do lingote 9 não aparecem ilustrados. É conhecido pelo versado na técnica que um lingote, após a saída para fora de uma coquilha no guia de lingote, é conduzido tipicamente por roletes de guia de lingote acima e abaixo do lingote assim como os lados de largura situados em cima e embaixo são resfriados.

[00050] Até a coquilha 3 é conduzida uma massa fundida metálica, a partir da qual com a coquilha 3, é formado o lingote metálico 9, que é conduzido com a guia de lingote 5 e transportado ao longo de uma direção de transporte 11. Com o equipamento de oscilação podem ser gerados movimentos da coquilha 4 especialmente movimentos oscilantes da coquilha 4 (a direção de movimento aparece ilustrada por uma seta) para que o lingote 9 não fique aderido a uma superfície interna da coquilha. O guia de lingote 5 apesenta vários roletes de guia de lingote 13 para o apoio do lingote 9.

[00051] A coquilha 3 apresenta um ajuste de largura para o ajuste de uma largura do lingote 9, de modo que com a coquilha 3 possam ser gerados lingotes 9 de diferentes larguras. A guia de lingote 5 apresenta um ajuste de espessura de fundido para o ajuste de espessura do lingote 9, de modo que com a guia de lingote 5 sejam gerados lingotes 9 de diferentes larguras.

[00052] O dispositivo de resfriamento 7 serve para o resfriamento secundário do lingote 9 em uma guia de lingote. O dispositivo de resfriamento 7 compreende um sistema de distribuição de agente refrigerante 15 com segmentos de linha 17.1 a 17.4 para a condução de um agente refrigerante 19 e várias saídas 21 de agente refrigerante distribuídas sobre o guia de lingote 5 para o fornecimento de agente refrigerante 19 para o lingote 9. Com base nas figuras 2 a 4 são mais detalhadamente descritos diferentes exemplos de concretização de dispositivos de resfriamento 7. O agente refrigerante 19 é, por exemplo, água.

[00053] A instalação de lingotamento contínuo 1 ilustrada na figura 1 é projetada para o lingotamento contínuo horizontal acima referida, na qual o lingote 9 é fornecido horizontalmente a partir da coquilha 3 em direção à guia de lingote 5. A invenção, especialmente um dispositivo de resfriamento e acordo com a invenção 7, não é porém limitado a instalações de lingotamento contínuo 7 para o lingotamento contínuo horizontal 1, mas se refere especialmente também a instalações de lingotamento contínuo 1, que são projetadas para o lingotamento contínuo vertical, na qual o lingote 9 é retirado verticalmente através de um orifício de fundo da coquilha 3, para fora da coquilha até o guia de lingote 5, e o guia de lingote 5 é projetado curvado de modo que o lingote 9 é colocado de uma posição horizontal para uma posição vertical ao longo do guia de lingote 5.

[00054] A figura 2 mostra esquematicamente um primeiro exemplo de concretização de um dispositivo de resfriamento 7 para o resfriamento secundário de um lingote 9 em uma instalação de lingotamento contínuo 1 em uma representação em perspectiva. Neste caso, aparece ilustrado apenas um segmento do lingote 9, que se encontra na zona do dispositivo de resfriamento 7. Além disso, aparece ilustrada por esse segmento do lingote 9 e pelo sistema de distribuição de agente refrigerante 15 do dispositivo de resfriamento 7, apenas respectivamente uma zona que se estende por uma metade de uma largura do lingote 9, de uma borda de lingote 9.1 lateral do lingote 9 até um eixo central 9.2 que passa paralelamente à direção de transporte 11, do lingote 9. Através da outra metade da largura do lingote 9, uma outra área do sistema de distribuição de agente refrigerante 15, que é formada também como a zona ilustrada na figura 2, sendo que estas duas zonas possuem simetria especular com relação a um espelhamento em um plano especular que contém o eixo central 9.2 e é perpendicular a uma superfície de lingote 9.3 do lingote 9.

[00055] As saídas de agente refrigerante 21 do sistema de distribuição de agente refrigerante 15 formam várias séries longitudinais ao longo da direção de transporte 11 do lingote 9 de saídas 21 dispostos um atrás do outro. Neste caso, as séries longitudinais ficam dispostas adjacentes entre si transversalmente à direção de transporte 11 do lingote 9, de modo que saídas de agente refrigerante 21.

[00056] No exemplo de concretização ilustrado na figura 2 o sistema de distribuição de agente refrigerante 15 apresenta séries longitudinais dispostas adjacentes entre si de saídas de agente refrigerante 21, sendo que cada série longitudinal apresenta quatro saídas e agente refrigerante 21. Exemplos de concretização alternativos apresentam uma quantidade diferente de oito de séries longitudinais dispostas adjacentes entre si de saídas de agente refrigerante 21 ou/ e pelo menos uma série longitudinal com uma quantidade diferente de quatro de saídas de agente refrigerante 21.

[00057] Cada saída de agente refrigerante 21 forma uma extremidade voltada ao lingote 9 de um segmento terminal de linha 17.1 que passa em sentido perpendicular à superfície de lingote 9.3. Para cada série longitudinal de saídas de agente refrigerante 21 o sistema de distribuição de agente refrigerante 15 apresenta um segmento longitudinal de linha 17.2 que passa paralelamente à direção de transporte 11, que conecta o segmento 17.1 terminal de linha que apresenta essas saídas de agente refrigerante 21, entre si. O sistema de distribuição de agente refrigerante 15 apresenta também um segmento transversal de linha 17.4 que passa transversalmente em direção de transporte 11, que é conectado ao segmento longitudinal 17.2 de linha através de respectivamente um segmento 17.3 intermediário de linha 17.3 que passa em sentido perpendicular em relação à superfície de lingote 9.3. Cada segmento terminal de linha 17.1 apresenta também para emissão de agente refrigerante 19 um bocal de saída 33 com a saída de agente refrigerante 21, vide para tanto a figura 3.

[00058] Em cada segmento terminal de linha 17.1 fica disposta uma válvula de comado 23, através da qual uma linha de alimentação de agente refrigerante 19 pode ser interrompida em relação à saída de agente refrigerante 21 desse segmento terminal de linha 17.1. Cada válvula de comando 23 neste caso é projetada como uma válvula aberta/fechada, que apresenta dos estados operacionais sendo que a válvula de comando 23 libera em um primeiro estado operacional a linha de alimentação de gente refrigerante em relação à saída de agente refrigerante 21 e bloqueia no segundo estado operacional a linha de alimentação de agente refrigerante em relação à saída de agente refrigerante 21. Uma alteração do estado operacional de uma válvula de comando 23, neste caso é denominada como comutação da válvula de comando 23; uma comutação do primeiro estado operacional para o segundo estado operacional é denominada como fechamento da válvula de comando 23, e uma comutação do segundo estado operacional para o primeiro estado operacional é denominada como fechamento da válvula de comando 23. Através de cada válvula de comando 23 precisamente um fluxo individual de agente refrigerante Q pode ser ligado ou desligado, que é fornecido por uma saída de agente refrigerante 21.

[00059] As válvulas de comando 23 são conectadas através de linhas de controle 25.1 a 25.4 a uma unidade de controle 27, e comutáveis através da unidade de controle 27. Neste caso, cada linha de controle 25.1 a 25.4 conecta as válvulas de comando 23 de uma série longitudinal de saídas de agente refrigerante 21 à unidade de controle 27. As linhas de controle 25.1 a 25.4 podem passar pelo menos por segmentos em tubos de segmentos de linha 17.1 a 17.4, compare a descrição da figura 3 abaixo.

[00060] As válvulas de comando 23 são projetadas como válvulas comutáveis por via pneumática, elétrica ou eletromagnética e hidráulica. De modo correspondente as linhas de controle 25.1 a 25.4, no caso de válvulas de comando 23 pneumaticamente comutáveis são linhas de ar comprimido pneumáticas, no caso de válvulas de comando 23 elétrica ou eletromagneticamente comutáveis 23 são linhas elétricas e no caso de válvulas de comando 23 comutáveis hidraulicamente são linhas de fluido hidráulico.

[00061] A unidade de controle 27 é projetada para comutar as válvulas de comando 23 da forma abaixo descrita.

[00062] O dispositivo de resfriamento 7 compreende também um dispositivo de detecção de pressão 29 para a detecção da pressão de agente refrigerante P no sistema de distribuição de agente refrigerante 15. Os sinais detectados pelo dispositivo de detecção de pressão 29 são conduzidos através de uma linha de sinal de pressão 31 da unidade de controle 27. A unidade de controle 27 analisa esses sinais para uma análise e verificação de funções do dispositivo de resfriamento 7, por exemplo para a apuração de um grau de entupimento das saídas de agente refrigerante 21.

[00063] A figura 3 mostra uma ilustração em perspectiva de um segmento terminal de linha 17.1 O segmento terminal de linha 17.1 compreende um tubo de segmento 35 um flange de conexão 37, uma válvula de comando 23, e um bocal de saída 33.

[00064] O flange de conexão 37 fica disposto em uma primeira extremidade do tubo de segmento 35 e conectável a um segmento longitudinal de linha 17.2 Na segunda extremidade do tubo de segmento 35, fica disposta a válvula de comando 23 , que pode ser roscada sobre essa extremidade do tubo de segmento 35, por exemplo através de uma conexão roscada tubo-válvula 39, que é formada por uma roca macho na superfície externa do tubo de segmento 35, e uma rosca fêmea correspondente da válvula de comando 23.

[00065] O bocal de saída 33 apresenta uma ponta de bocal 33.1 com uma saída de agente de refrigerante 21, e um corpo básico de bocal 33.2. O corpo básico de bocal 33.2 fica disposto na válvula de comando 23 e sobre a válvula de comando 23 pode ser roscada através de uma conexão roscada válvula-bocal 41, que é formada por uma rosca macho na superfície externa da válvula de comando 23 e uma rosca fêmea correspondente do corpo básico de bocal 33.2. A ponta de bocal 33.1 fica disposta no corpo básico de bocal 33.2 Por exemplo, o corpo de bocal 33.2 apresenta uma rosca fêmea, que corresponde a uma rosca macho da ponta de bocal 33.1, de modo que a ponta de bocal 33.1 pode ser conectada de forma removível ao corpo de bocal 33.2. Desse modo, através de uma troca da ponta de bocal 33.1, pode ser alterado vantajosamente um perfil de jato de um jato de agente refrigerante fornecido pelo bocal de saída 33.

[00066] O tubo de segmento 35 serve para a alimentação de agente refrigerante 19, para a saída de agente refrigerante 21, e à alimentação de um segmento terminal de uma linha de controle 25.1 a 25.4 para a válvula de comando 23. Para tanto, o tubo de segmento 35 apresenta, por exemplo, um tubo externo e um tubo interno que passa no tubo externo, sendo que entre o tubo externo e o tubo interno é conduzido agente refrigerante 19, e o tubo interno forma ou circunda o segmento terminal de uma linha de controle 25.1 a 25.4. O flange de conexão 37 apresenta dois orifícios de flange 37.1, 37.2 sendo que um primeiro orifício de flange 37.1 serve para a alimentação de agente refrigerante 19 no tubo de segmento 35 e o segundo orifício de flange 37.2 da alimentação da linha de controle 25.1 a 25.4 para o tubo de segmento 35. O flange de conexão 37 apresenta, além disso, um segundo pino de centragem 42 disposto entre os orifícios de flange 37.1, 37.2, a fim de poder montar e alinhar o segmento terminal de linha 17.1 mais facilmente.

[00067] A figura 4 mostra esquematicamente um segundo exemplo de concretização de um dispositivo de resfriamento 7 para o resfriamento secundário de um lingote 9 em uma instalação de lingotamento contínuo 1 em uma representação em perspectiva análoga à figura 2. O exemplo de concretização ilustrado na figura 4 se diferencia dos exemplos de concretização ilustrados nas figuras 2 e 3 de modo que respectivamente uma válvula de comando 23 não fique disposta nos segmentos terminais de linha 17.1 para uma saída de agente refrigerante 21, mas que para cada série longitudinal de saídas de agente refrigerante 21, apenas respectivamente uma válvula de comando 23 conectada através de uma linha de controle 25.1 a 25.4 á unidade de controle 27, fique disposta em um segmento intermediário de linha 17.3, de modo que através de cada uma dessas válvulas de comando 23 uma linha de alimentação de agente refrigerante possa ser interrompida do segmento transversal de linha 17.4 para um segmento longitudinal de linha 17.2 e todos segmentos terminais de linha ali conectados 17.1 Além disso, diferentemente do exemplo de concretização ilustrado nas figuras 2 e 3 em cada segmento terminal de linha 17.1 fica disposta uma válvula de retenção 43 a fim de impedir após o bloqueio de uma linha de alimentação de agente refrigerante para o segmento terminal de linha 17.1 através da válvula de comando 23 correspondente, um fornecimento de agente refrigerante 19, que se encontra em segmentos de linha 17.1 a 17.3 entre a válvula de comando 23 e válvula de retorno 43, para o lingote 9.

[00068] Exceto essas diferenças, o dispositivo de resfriamento 7 do exemplo de concretização ilustrado na figura 4 é análogo ao exemplo de concretização ilustrado nas figuras 2 e 3. Especialmente as válvulas de comando 23, conforme as válvulas de comando 23 do exemplo de concretização ilustrado nas figuras 2 e 3, são projetadas como válvulas fechadas/abertas que podem ser comutadas através da unidade de controle 27, mais abaixo mais detalhadamente descrita. Os segmentos terminais de linha 17.1 apresentam por sua vez um bocal de saída 33, cuja ponta de bocal 33.1 é executada preferivelmente de modo intercambiável.

[00069] Em relação ao exemplo de concretização ilustrado nas figuras 2 e 3, o exemplo de concretização ilustrado na figura 4 exige vantajosamente menos válvulas de comando 23. Em relação ao exemplo de concretização ilustrado na figura 4, o exemplo de concretização ilustrado nas figuras 2 e 3 possibilita, porém, uma frequência de ciclo mais elevada da comutação modulada por largura de pulso das válvulas de comando 23 (no caso de uso de válvulas de comando do mesmo tipo 23, em ambos os exemplos de concretização), possibilita no caso de um comando individual das válvulas de comando 23, um comando mais flexível do resfriamento e reduz os efeitos de uma falha de uma válvula de comando individual 23, já que uma tal falha atua sobre uma zona de superfície menor do lingote 9.

[00070] As figuras 5 a 7 ilustramum método de resfriamento para o resfriamento secundário de um lingote 9, em uma instalação de lingotamento contínuo 1 com um dispositivo de resfriamento 7 que é formado como um dos exemplos de concretização ilustrados nas figuras 2 a 4.

[00071] A figura 5 mostra um diagrama para uma pressão de agente refrigerante P em função de um fluxo individual de agente refrigerante Q através de um bocal de saída 33 do dispositivo de resfriamento 7, que é formado como um dos exemplos de concretização ilustrados nas figuras 2 e 4. No caso do método de resfriamento o fluxo individual de agente refrigerante Q fornecido pelo bocal de saída 33 através da saída de agente refrigerante 21 em pelo menos uma zona de fluxo ΔQ para seu valor médio temporal Q através de um comando modulado por largura de pulso de uma válvula de comando 23 pode ser ligado e desligado e portanto modulado por largura de pulso, vide figura 6. No exemplo ilustrado na figura 5, essa zona de fluxo ΔQ é limitada por um fluxo limiar Qs, que corresponde a uma pressão limiar Ps. Além disso, são ilustrados uma pressão máxima PM e um fluxo máximo correspondente QM, para o qual o bocal de saída 33 é dimensionado.

[00072] O fluxo limiar Qs neste caso é previsto de modo que a pressão de agente refrigerante P não seja mais suficiente abaixo da pressão limiar Ps correspondente para realizar um perfil de jato previsto de um jato de agente refrigerante emitido pelo bocal de saída 33, especialmente um ângulo de abertura previsto do jato de agente refrigerante para abranger uma zona suficientemente grande da superfície de lingote 9.3 com o jato de agente refrigerante.

[00073] Acima do fluxo limiar Qs os fluxos individuais de agente refrigerante Q são fornecidos de modo usual, ou seja, sem modulação por largura de pulso. Para tanto, as válvulas de comando 23 dos fluxos individuais de agente refrigerante Q são abertas e a pressão de agente refrigerante P ou um fluxo individual de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante 15 é regulado por meio de um circuito de regulação 45 para um valor nominal dependente dos fluxos individuais de agente refrigerante Q, vide para tanto a figura 9.

[00074] A figura 6 mostra um traçado de um fluxo individual de agente refrigerante Q de um bocal de saída 33 em função de um tempo t. A modulação por largura de pulso apresenta um período de ciclo da duração de período T ou uma frequência de ciclo 1/T. No exemplo ilustrado o fluxo indiviual de agente refrigerante Q em uma primeira metade de cada período de ciclo um valor de pulso de fluxo QP diferentre de zero, constante e desaparece na segunda metade de cada período de ciclo. De modo correspondente o valor médio temporal Q do fluxo individual de agente refrigerante Q nesse exemplo é metade do valor de pulso de fluxo QP.

[00075] Através da modulação por largura do fluxo individual, com um valor de pulso de fluxo QP, que é superior ao do fluxo limiar Qs, podem ser realizados valores médios Q de um fluxo individual de agente refrigerante Q, que é inferior ao do fluxo limiar Qs. Em outras palavras fluxos individuais de agente refrigerante Q são realizados, cujos valores médios temporais Q são inferiores ao fluxo limiar Qs e que geram, portanto, um perfil de jato previsto de um jato de agente refrigerante fornecido pelo bocal de saída 33.

[00076] A figura 7 mostra por diagrama traçados temporais de fluxos de agente refrigerante Q1 a Q4 e de um fluxo total de agente refrigeranteQG, que são fornecidos por um dispositivo de resfriamento 7 para o resfriamento secundário de um lingote 9 em uma instalação de lingotamento contínuo 1, em decorrência de uma comutação modulada por largura de pulso das válvulas de comando 23. Neste caso, o dispositivo de resfriamento 7, tal como projetado um dos exemplos de concretização ilustrados nas figuras 2 ou 4, sendo que a figura 7 se refere para fins de simplificação da ilustração a um dispositivo de resfriamento 7, com apenas quatro séries longitudinais de saídas de agente refrigerante 21, ao invés de, tal como no caso nos exemplos de concretização das figuras 2 e 4, oito séries longitudinais (figura 7 também pode representar traçados temporais de fluxos de agente refrigerante Q1 a Q4 e de um fluxo total de agente refrigerante QG das metades ilustradas na figura 2 ou 4 dos respectivos dispositivos de resfriamento 7, sendo que as outras metades respectivamente não ilustradas são controladas analogamente).

[00077] Os fluxos de agente refrigerante Q1 a Q4 são respectivamente fornecidos por todas as saídas de agente refrigerante 21 de uma sériie longitudinal juntamente e por essa razão são respectivamente uma soma dos fluxos individuais de agente refrigerante Q das saídas de agente refrigerante 21 de uma série longitudinal, sendo que os fluxos individuais de agente refrigerante Q são respectivamente modulados por largura de pulso de forma análoga à figura 6. O fluxo total de agente refrigerante QG é fornecido pelas saídas de agente refrigerante 21, de todas essas séries longitudinais juntamente e a soma dos fluxos de agente refrigerante Q1 a Q4.

[00078] As válvulas de comando 23 são comutadas pela unidade de controle 27, moduladas por largura de pulso com um período de ciclo da duração de períodos T ou com uma frequência de ciclo 1/T. Neste caso, as válvulas de comutação 23 para as diferentes séries longitudinais de saídas de agente refrigerante 21 são comutadas entre si defasadas no tempo de modo que o fluxo total de agente rfrigerante QG é temporalmente constante. No exemplo ilustrado na figura 7 as válvulas de comando 23 são comutadas de tal forma que um primeiro fluxo de agente refrigerante Q1 desaparece durante uma segunda metade de cada período de ciclo, um segundo fluxo de agente refrigerante Q2 desparece durante um primeiro e último quarto de cada período de ciclo, um terceiro fluxo de agente refrigerante Q3 desaparece durante a primeira metade de cada período de ciclo, um quarto fluxo de agente refrigerante Q4 desaparece durante um segundo ou terceiro quarto de cada período de ciclo e os fluxos de agente refrigerante Q1 a Q4 nos tempos remanescentes adotam um valor constante, igual para todas as séries longitudinais, diferente de zero, que é a metade do fluxo total de agente refrigerante QG.

[00079] O fluxo total de agente refrigerante QG é regulado neste caso no caso de modulação por largura de pulso para um valor nominal predefinido. Para tanto um valor real do fluxo total de agente refrigerante QG é apurado e um grau cíclico D e uma duração de período T da modulação por largura de pulso são regulados em função de um desvio do valor real apurado em relação ao valor nominal. Entende-se por grau cíclico D da modulação por largura de pulso como usualmente a razão de uma duração de pulso durante um período de ciclo em relação à duração de período T. Nos exemplos ilustrados nas figuras 6 e 7, o grau cíclico D é por exemplo respectivamente 50%. Para apurar o valor real do fluxo total de agente refrigerante QG, por exemplo, respectivamente pressões de agente refrigerante P em segmentos de linha 17.1 a 17.4, através dos quais são fornecidos fluxos individuais de agente refrigerante Q, são apuradas e a partir disso fechadas por meio de linhas características de fluxo-pressão para os fluxos individuais de agente refrigerante respectivamente Q fornecidos. O valor real do fluxo total de agente refrigerante QG é formado então como soma desses fluxos individuais de agente refrigerante Q, respectivamente multiplicado pelo respectivo grau cíclico D da modulação por largura de pulso.

[00080] A figura 8 mostra um grau cíclico D da modulação por largura de pulso de um fluxo individual de agente refrigerante Q em função do valor médio Q do fluxo individual de agente refrigerante Q na zona de fluxo ΔQ. Valores médios temporais Q que se situam na zona de fluxo ΔQ dos fluxos individuais de agente refrigerante Q são gerados, sendo que a pressão de agente refrigerante P no sistema de distribuição de agente refrigerante 15 é ajustada para um valor de pressão constante, que é pelo menos o mesmo que a pressão limiar Ps e cada fluxo individual de agente refrigerante Q através de um comando modulado por largura de pulso de uma válvula de comando 23 com um grau cíclico D dependente do valor médio Q a ser gerado. O grau cíclico D aumenta por essa razão dentro da zona de fluxo ΔQ com valor médio crescente Q até um valor de grau cíclico Dm. No caso sendo que a pressão de agente refrigerante P no sistema de distirbuição de agente refrigerante 15 é ajustado para a pressão limiar Ps, o valor de grau cíclico Dm, por exemplo assume o valor 1. Se a pressão de agente refrigerante P no sistema de distribuição de agente refrigerante 15 for ajustado para um valor de pressão maior, o valor de grau cíclico Dm será correspondentemente menor.

[00081] No caso do método de resfriamento, além disso, é feita uma seleção de saídas de agente refrigerante 21 através dos quais fluxos individuais de agente refrigerante Q são fornecidos, em função de uma largura do lingote 9. Neste caso, através de saídas de agente refrigerante 21, que não são necessárias para o resfriamento do lingote 9, já que elas se encontram ao lado da superfície de lingote 9.3, neste caso são fornecidos por exemplo apenas respectivamente ar de sopro em uma pausa de pulso ou um pulso de água mais curto a fim de impedir um entupimento dessas saídas de agente refrigerante 21.

[00082] A figura 9 mostra um circuito de regulação 45 para regulação de uma pressão de agente refrigerante P ou fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante 15 a fim de gerar fluxos individuais de agente refrigerante Q, que são maiores do que o fluxo limiar Qs. O parâmetro de regulação R do circuito de regulação 45 é por essa razão a pressão de agente refrigerante P ou fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante 15. Um parâmetro de alimentação S do circuito de regulação 45 é de forma correspondente um valor nominal dependente dos fluxos individuais de agente refrigerante Q da pressão de agente refrigerante P ou do fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante 15. O circuito de regulação 45 compreende um regulador 47, um trecho de regulação 49 e um elemento de medição 51. O regulador 47 é uma bomba para a geração direta de uma pressão de agente refrigerante 15 ou uma bomba com um regulador de pressão ou de fluxo comutado a jusante a ela para a redução de um fluxo de agente refrigerante P gerado pela bomba ou de fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante 15. O trecho de regulação 49 é o sistema de distribuição de agente refrigerante 15. O elemento de medição 51 é um dispositivo de detecção de pressão 29 para a detecção da pressão de agente refrigerante P ou um dispositivo de detecção de fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante 15. Para a regulação do parâmetro de regulação R um desvio de regulação E do parâmetro de regulação R é formado pelo parâmetro de referência S. O regulador 47 gera um parâmetro de ajuste U dependente do desvio de regulação E a fim de reduzir o desvio de regulação B.

[00083] Embora a invenção seja descrita ou mais detalhadamente ilustrada por exemplos de concretização preferidos, a invenção não é restringida pelos exemplos divulgados e outras variações poderão ser derivadas pelo versado na técnica a partir daí, sem abandonar o escopo de proteção da invenção.

[00084] Lista de sinais de referência 1 instalação de lingotamento contínuo 3 coquilha 4 equipamento de oscilação 5 guia de lingote 7 dispositivo de resfriamento 9 lingote 9.1 borda de lingote 9.2 eixo central 9.3 superfície de lingote 11 direção de transporte 13 roletes de guia de lingote 15 sistema de distribuição de agente refrigerante 17.1 segmento terminal de linha 17.2 segmento longitudinal de linha 17.3 segmento intermediário de linha 17.4 segmento de linha 17.5 agente refrigerante 17.6 saída de agente refrigerante 17.7 Válvula de comando 1 5.1 a 25.4 linha de controle 27 unidade de controle 29 Dispositivo de detecção de pressão 31 linha de sinal de pressão 33 bocal de saída 33.1 ponta de bocal 33.2 corpo de bocal 35 tubo de segmento 37 flange de conexão 37.1, 37.2 orifícios de flange 39 conexão roscada tubo-válvula 41 conexão roscada válvula-bocal 42 pino de centragem 43 válvula de retenção 45 circuito de regulação 47 regulador 49 trecho de regulação 51 elemento de medição D grau cíclico Dm valor de grau cíclico E desvio de regulação P pressão de agente refrigerante Ps pressão limiar PM pressão máxima R parâmetro de regulação Q fluxo individual de agente refrigerante QP valor de pulso de fluxo Q1 a Q4 fluxos de agente refrigerante QG fluxo total de agente refrigerante Qs fluxo limiar QM fluxo máximo ΔQ zona de fluxo Q valor médio S parâmetro de referência t tempo T duração de período U parâmetro de ajuste

Claims (18)

1. Dispositivo de resfriamento (7) para o resfriamento secundário de um lingote (9) em uma guia de lingote (5) de uma instalação de lingotamento contínuo (1), caracterizado pelo fato de que compreende, - um sistema de distribuição de agente refrigerante (15) com segmentos de linha (17.1 a 17.4) para a condução de agente refrigerante (19) e várias saídas de agente refrigerante distribuídas pela guia de lingote (21) para o fornecimento respectivamente de um fluxo de agente refrigerante (Q) para o lingote (9), - pelo menos uma válvula de comando (23), através da qual pelo menos um fluxo de agente refrigerante (Q) é ligado e desligado, - uma unidade de controle (27), que é formada para uma modulação por largura de pulso de pelo menos um fluxo de agente refrigerante (Q) em uma zona de fluxo (ΔQ) para um valor médio temporal (Q) do fluxo de agente refrigerante (Q) através de um comando modulado por largura de pulso de uma válvula de comando (23), - e um circuito de regulação (45) para a regulação de uma pressão de agente refrigerante (P) ou de um fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante (15), - sendo que a unidade de controle (27) para valores médios temporais (Q) de fluxos individuais de agente refrigerante (Q) com 0 < Q < QS, sendo que (QS) é um fluxo limiar de pelo menos um fluxo individual de agente refrigerante (Q), projetado para ajustar a pressão de agente refrigerante (P) no sistema de distribuição de agente refrigerante (15) com o circuito de regulação (45) para um valor de pressão constante e para comandar pela modulação por largura de pulso pelo menos uma válvula de comando (23) modulada por largura de pulso com um grau cíclico (D) dependente do valor médio a ser gerado (Q), e - sendo que a unidade de controle (27) para valores médios temporais (Q) de fluxos individuais de agente refrigerante (Q) com Q > QS é projetada para abrir pelo menos uma válvula de comando (23) e regular a pressão de agente refrigerante (P) com o circuito de regulação para um valor nominal dependente dos fluxos individuais de agente refrigerante (Q) a serem gerados.

2. Dispositivo de resfriamento (7) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ele apresenta pelo menos uma válvula de comando (23) comutável por via pneumática ou elétrica ou eletromagnética ou hidraulicamente.

3. Dispositivo de resfriamento (7) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que ele apresenta pelo menos uma saída de agente refrigerante (21) formada por um bocal de saída (33).

4. Dispositivo de resfriamento (7) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos um bocal de saída (33) apresenta uma ponta de bocal substituível (33.1).

5. Dispositivo de resfriamento (7) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que através de cada válvula de comando (23) é ligado e desligado precisamente um fluxo de agente refrigerante (Q).

6. Dispositivo de resfriamento (7) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que através de pelo menos uma válvula de comando (23) podem ser ligados e desligados vários fluxos de agente refrigerante (Q).

7. Dispositivo de resfriamento (7) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que ele apresenta pelo menos uma série longitudinal de várias saídas de agente refrigerante (21) dispostas uma atrás da outra ao longo de uma direção de transporte (11) do filamento (9).

8. Dispositivo de resfriamento (7) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que ele apresenta pelo menos uma série transversal de várias saídas de agente refrigerante (21) dispostas adjacentes entre si transversalmente em relação a uma direção de transporte (11) do lingote (9).

9. Dispositivo de resfriamento (7) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que ele apresenta um dispositivo de detecção de pressão (29) para a detecção de uma pressão de agente refrigerante (P) ou um medidor de fluxo para a detecção de um fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante (15).

10. Método de resfriamento para o resfriamento secundário de um lingote (9) em uma guia de lingote (5) de uma instalação de lingotamento contínuo (1) através de um dispositivo de resfriamento (7), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, dito dispositivo de resfriamento (7) compreendendo: - um sistema de distribuição de agente refrigerante (15) com segmentos de linha (17.1 a 17.4) para a condução de um agente refrigerante (19) e várias saídas de agente refrigerante (21) distribuídas pela guia de lingote (5) para o fornecimento respectivamente de um fluxo de agente refrigerante (Q) para o lingote (9), - pelo menos uma válvula de comando (23) através da qual pelo menos um fluxo de agente refrigerante (Q) é ligado e desligado, - uma unidade de controle (27), que é formada para uma modulação por largura de pulso de pelo menos um fluxo de agente refrigerante (Q) em uma zona de fluxo (ΔQ) para um valor médio temporal (Q) do fluxo de agente refrigerante (Q) através de um comando modulado por largura de pulso de uma válvula de comando (23), - e um circuito de regulação (45) para a regulação de pressão de agente refrigerante (P) ou fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante (15), caracterizado pelo fato de que apresenta as seguintes etapas, - regular a pressão de agente refrigerante (P) ou de um fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante (15), - comandar pelo menos uma válvula de comando (23) para o ligamento e desligamento de pelo menos um fluxo de agente refrigerante (Q), sendo que são predeterminados um fluxo de limiar (Qs) para valores médios temporais (Q) de pelo menos um fluxo de agente refrigerante (Q) e uma zona de fluxo (ΔQ) situada abaixo do fluxo de limiar (Qs), - sendo que são gerados valores médios temporais (Q) que se situam na zona de fluxo (ΔQ) de fluxos de agente refrigerante (Q) com 0 < Q < Qs, sendo que uma pressão de agente refrigerante (P) no sistema de distribuição de agente refrigerante (15) é ajustada para um valor de pressão constante e cada fluxo de agente refrigerante (Q) é modulado por largura de pulso através de um comando modulado por largura de pulso de uma válvula de comando (23) com uma razão cíclica (D) dependente do valor médio (Q) a ser gerado, - e sendo que são gerados fluxos de agente refrigerante (Q) situados fora da zona de fluxo (ΔQ) com Q > Qs sendo que a válvula de comando (23) desses fluxos de agente refrigerante (Q) são abertas e a pressão de agente refrigerante (P) ou um fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante (15) com o circuito de regulação (45) é regulado para um valor nominal dependente dos fluxos de agente refrigerante (Q) a serem gerados.

11. Método de resfriamento de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que vários fluxos de agente refrigerante (Q) na zona de fluxo (ΔQ) são modulados por largura de pulso para seu valor médio temporal (Q) de tal modo que um fluxo total de agente refrigerante (QG) juntamente formado por todos esses fluxos de agente refrigerante (Q) seja temporalmente constante.

12. Método de resfriamento de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que vários fluxos de agente refrigerante (Q) na zona de fluxo (ΔQ) são modulados por largura de pulso para seu valor médio temporal (Q) de tal modo que um fluxo total de agente refrigerante (QG) juntamente formado por todos esses fluxos de agente refrigerante (Q) seja regulado para um valor nominal sendo que um valor real do fluxo total de agente refrigerante (QG) seja apurado e uma razão cíclica (D) e uma duração de período (T) de um período de ciclo da modulação por largura de pulso em função de um desvio do valor real apurado com relação ao valor nominal.

13. Método de resfriamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que é feita uma seleção de saídas de agente refrigerante (21), através das quais fluxos de agente refrigerante (Q) são fornecidos, em função de uma largura do lingote (9).

14. Método de resfriamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que uma pressão de agente refrigerante (P) no sistema de distribuição de agente refrigerante (15) é detectada e é analisada para a apuração de um grau de entupimento de pelo menos uma saída de agente refrigerante (21).

15. Método de resfriamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que a frequência de ciclo f = 1/T é ajustada proporcionalmente à velocidade de lingotamento da instalação de lingotamento contínuo.

16. Método de resfriamento de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a razão cíclica D é mantida constante no caso de diferentes velocidades de lingotamento, o fluxo de agente refrigerante (Q) é ajustado através de uma saída de agente refrigerante (21) proporcionalmente à velocidade de lingotamento.

17. Método de resfriamento de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a razão cíclica D no caso de diferentes velocidades de lingotamento é mantida constante e a pressão de agente refrigerante (P) é ajustada proporcionalmente ao quadrado da velocidade de lingotamento.

18. Método de resfriamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 17, caracterizado pelo fato de que a pressão de agente refrigerante (P) ou o fluxo de agente refrigerante no sistema de distribuição de agente refrigerante (15) é ajustado de tal modo que na saída de agente refrigerante (21) um fluxo turbulento se ajusta com Re > 2300.

Images