BR112018070349B1

BR112018070349B1 - Equipamento de resfriamento para um forno de recozimento contínuo

Info

Publication number: BR112018070349B1
Application number: BR112018070349-4A
Authority: BR
Inventors: Hirohisa Kawamura
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2016-04-05
Publication date: 2021-10-19
Also published as: JP6179673B1; CN108884513B; BR112018070349A2; US10927426B2; WO2017175311A1; CA3019763C; US20200071781A1; JPWO2017175311A1; KR102141096B1; MX2018011993A; EP3441481A1; EP3441481B1; CA3019763A1; CN108884513A; KR20180121949A; EP3441481A4

Abstract

a instalação de resfriamento em um forno de recozimento contínuo que pertence a uma modalidade da presente invenção é dotada de: peças de injeção, cada uma disposta em uma zona de resfriamento em um forno de recozimento contínuo que tem uma zona de aquecimento, uma zona de imersão, e uma zona de resfriamento onde uma chapa de aço em formato de faixa é enviada em sequência, as peças de injeção que formam uma fileira em uma direção de envio da chapa de aço, e injetando um gás refrigerante ao qual hidrogênio é adicionado de bocais de injeção na chapa de aço; e uma parte de ajuste de concentração para ajustar a concentração de hidrogênio do gás refrigerante injetado de cada uma dentre peças de injeção de modo que uma distribuição de concentração de hidrogênio seja formada em que a concentração de hidrogênio é maior em uma região do que em uma região em um espaço em que peça de injeção está disposta na zona de resfriamento; bocais de injeção de peças de injeção formam uma fileira com a direção de envio da chapa de aço como a direção de disposição da mesma e cada uma estende-se em direção à chapa de aço, e os bocais de injeção posicionados em lados na direção de disposição entre bocais de injeção são inclinados em direção a um centro da direção de disposição, a inclinação aumenta progressivamente em direção a um lado de extremidade distal.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se a um equipamento de resfriamento aplicado em uma zona de resfriamento de um forno de recozimento contínuo que inclui uma zona de aquecimento, uma zona de imersão, e a zona de resfriamento através da qual uma chapa de aço em formato de tira é sequencialmente alimentada. Em particular, a presente invenção refere-se a um equipamento de resfriamento que injeta gás refrigerante ao qual hidrogênio foi adicionado na chapa de aço para resfriar a chapa de aço.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[0002] Após a laminação a frio de uma chapa de aço, o material da chapa de aço é endurecido por deformação plástica, e não há a necessidade de processar a chapa de aço por recozimento para amaciar o material endurecido. Normalmente, o processo de recozimento é realizado em um forno de recozimento contínuo que inclui uma zona de aquecimento, uma zona de imersão e uma zona de resfriamento (consultar, por exemplo, os Documentos de Patente 1 a 8). Em um forno de recozimento contínuo, uma chapa de aço em formato de tira é sequencialmente alimentada através da zona de aquecimento, da zona de imersão e da zona de resfriamento.

[0003] No processo de recozimento por tal forno de recozimento contínuo, quanto mais alta for a velocidade de resfriamento após a imersão da chapa de aço, ou seja, quanto mais alta for a velocidade de resfriamento a partir do início do resfriamento da chapa de aço na zona de resfriamento, maior será a resistência obtida para uma pequena quantidade de liga.

[0004] Portanto, no processo de recozimento por tal forno de recozimento contínuo, para elevar a velocidade de resfriamento a partir do início do resfriamento da chapa de aço na zona de resfriamento, um gás refrigerante ao qual hidrogênio foi adicionado é injetado na chapa de aço. Tal método permite que a velocidade de resfriamento da chapa de aço seja elevada devido ao hidrogênio que tem um coeficiente de transferência de calor que é cerca de sete vezes o de nitrogênio.

Técnica Relacionada

[0005] Documento de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Japonesa (JP-B) n° S55-1969

[0006] Documento de Patente 2: Pedido de Patente Japonês aberto à inspeção pública (JP-A) n° H9-235626

[0007] Documento de Patente 3: JP-A No. H11-80843

[0008] Documento de Patente 4: JP-A No. 2002-3954

[0009] Documento de Patente 5: JP-A No. 2005-60738

[0010] Documento de Patente 6: JP-A No. H11-236625

[0011] Documento de Patente 7: JP-A No. H11-335744

[0012] Documento de Patente 8: JP-A No. 2003-277835

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0013] Entretanto, devido ao custo geralmente alto de hidrogênio, deseja-se reduzir a quantidade de hidrogênio usada para reduzir o custo de fabricação da chapa de aço.

[0014] Um objetivo da presente invenção e, consequentemente, fornecer um equipamento de resfriamento para um forno de recozimento contínuo que seja um equipamento de resfriamento capaz de reduzir a quantidade de hidrogênio usada enquanto ainda aumenta a velocidade de resfriamento a partir do início do resfriamento de uma chapa de aço em uma zona de resfriamento.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0015] Para resolver o problema acima, o equipamento de resfriamento de um forno de recozimento contínuo, o equipamento de resfriamento que compreende: uma pluralidade de unidades de injeção disposta em um forno de recozimento contínuo que inclui uma zona de aquecimento, uma zona de imersão, e uma zona de resfriamento através da qual uma chapa de aço em formato de tira é sequencialmente alimentada, sendo que a pluralidade de unidades de injeção está disposta na zona de resfriamento em uma fileira ao longo de uma direção de alimentação da chapa de aço e injetar, a partir de uma pluralidade de bocais de injeção, um gás refrigerante ao qual hidrogênio foi adicionado, na chapa de aço; e uma unidade de ajuste de concentração de hidrogênio que ajusta a concentração de hidrogênio do gás refrigerante que é injetado a partir de cada uma dentre a pluralidade de unidades de injeção de modo que uma distribuição de concentração de hidrogênio seja formada em que, em um espaço da zona de resfriamento em que a pluralidade de unidades de injeção estão dispostas, uma concentração de hidrogênio em uma região a montante é mais alta que uma concentração de hidrogênio em uma região a jusante; sendo que cada um dentre a pluralidade de bocais de injeção na pluralidade de unidades de injeção está disposto com uma direção de matriz ao longo da direção de alimentação da chapa de aço, e cada um dentre a pluralidade de bocais de injeção que se estende em direção à chapa de aço; e pelo menos os bocais de injeção posicionados em ambos os lados na direção de matriz em cada um dentre a pluralidade de bocais de injeção são inclinados de modo a se inclinarem em direção a um centro da direção de matriz progressivamente em direção às pontas dos bocais de injeção.

EFEITOS VANTAJOSOS

[0016] O equipamento de resfriamento de um forno de recozimento contínuo de acordo com um aspecto da presente invenção permite uma redução na quantidade de hidrogênio usada enquanto ainda aumenta a velocidade de resfriamento a partir do início de resfriamento de uma chapa de aço na zona de resfriamento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0017] A Figura 1 é uma vista de frente que ilustra um forno de recozimento contínuo.

[0018] A Figura 2 é uma vista de frente que ilustra uma zona de resfriamento em que o equipamento de resfriamento de acordo com uma primeira modalidade exemplificadora da presente invenção é aplicado.

[0019] A Figura 3 é uma vista de frente que inclui um corte transversal parcial de porções periféricas de um dispositivo de vedação de entrada da Figura 2.

[0020] A Figura 4 é uma vista de frente que inclui um corte transversal parcial de vários dispositivos de injeção da Figura 2.

[0021] A Figura 5 é uma vista lateral de um dispositivo de injeção da Figura 4.

[0022] A Figura 6 é uma vista de frente que inclui um corte transversal parcial de porções periféricas de um dispositivo de injeção a montante da Figura 4.

[0023] A Figura 7 é uma vista de frente que inclui um corte transversal parcial de porções periféricas de um dispositivo de injeção a jusante da Figura 4.

[0024] A Figura 8 é uma vista de frente que inclui um corte transversal parcial de porções periféricas de um dispositivo de vedação intermediário da Figura 4, e é um diagrama ilustrando um estado de contato de um cilindro de suporte a montante e um cilindro de suporte a jusante com uma chapa de aço.

[0025] A Figura 9 é uma vista de frente que inclui um corte transversal parcial de porções periféricas do dispositivo de vedação intermediário da Figura 4, e é um diagrama ilustrando um estado separado de um cilindro de suporte a montante e um cilindro de suporte a jusante de uma chapa de aço.

[0026] A Figura 10 é uma vista plana que inclui um corte transversal parcial de porções periféricas de um dispositivo de vedação a montante no dispositivo de vedação intermediário da Figura 4, e é um diagrama ilustrando um estado separado do cilindro de suporte a montante de uma chapa de aço.

[0027] A Figura 11 é uma vista lateral que ilustra um primeiro exemplo modificado de um dispositivo de injeção da Figura 5.

[0028] A Figura 12 é uma vista lateral que ilustra um segundo exemplo modificado de um dispositivo de injeção da Figura 5.

[0029] A Figura 13 é uma vista lateral que ilustra um terceiro exemplo modificado de um dispositivo de injeção da Figura 5.

[0030] A Figura 14 é uma vista de frente que ilustra um exemplo modificado do equipamento de resfriamento da Figura 2.

[0031] A Figura 15 é uma vista de frente que ilustra um corte transversal parcial de porções periféricas de vários dispositivos de injeção em uma zona de resfriamento em que o equipamento de resfriamento de acordo com uma segunda modalidade exemplificadora da presente invenção é aplicado.

[0032] A Figura 16 é uma vista de frente que ilustra um primeiro exemplo modificado de uma unidade de injeção a montante da Figura 15.

[0033] A Figura 17 é uma vista de frente que ilustra um segundo exemplo modificado da unidade de injeção a montante da Figura 15.

[0034] A Figura 18 é uma vista de frente que ilustra um terceiro exemplo modificado da unidade de injeção a montante da Figura 15.

[0035] A Figura 19 é uma vista de frente que ilustra um quarto exemplo modificado de uma unidade de injeção a montante da Figura 15.

[0036] A Figura 20 é uma vista de frente que ilustra uma zona de resfriamento em que o equipamento de resfriamento de acordo com um exemplo comparativo é aplicado.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES Primeira Modalidade Exemplificadora

[0037] Uma primeira modalidade exemplificadora da invenção será, primeiramente, descrita.

[0038] Um forno de recozimento contínuo 10 ilustrado na Figura 1 é empregado no processamento para recozimento de uma chapa de aço em formato de tira 12 após a laminação a frio, e inclui um corpo de forno em formato de tubo 14. O corpo de forno 14 inclui uma zona de aquecimento 16, uma zona de imersão 18, e uma zona de resfriamento 20 para cada um dos processos no processamento. A chapa de aço 12 é alimentada em sequência através da zona de aquecimento 16, da zona de imersão 18 e da zona de resfriamento 20. A chapa de aço 12 é aquecida na zona de aquecimento 16, a chapa de aço 12 é mantida em um estado de temperatura uniforme na zona de imersão 18, e a chapa de aço 12 é resfriada na zona de resfriamento 20.

[0039] Como ilustrado na Figura 2, o equipamento de resfriamento 50 de acordo com uma primeira modalidade exemplificadora da presente invenção é aplicado à zona de resfriamento 20 do forno de recozimento contínuo 10 descrito acima. Na zona de resfriamento 20, o corpo de forno 14 inclui um espaço de passagem de entrada 22, um espaço de passagem ascendente 24, um espaço de passagem intermediária 26, um espaço de passagem descendente 28 e um espaço de passagem de saída 30. O espaço de passagem de entrada 22, o espaço de passagem de saída 30 e o espaço de passagem intermediária 26 se estendem em uma direção horizontal, e o espaço de passagem ascendente 24 e o espaço de passagem descendente 28 se estendem em uma direção ascendente-descendente (direção vertical).

[0040] A extremidade a montante do espaço de passagem ascendente 24 é conectada à extremidade a jusante do espaço de passagem de entrada 22. O espaço de passagem intermediária 26 é acoplado à extremidade a jusante do espaço de passagem ascendente 24 e a extremidade a montante do espaço de passagem descendente 28. A extremidade a jusante do espaço de passagem descendente 28 é conectada à extremidade a montante do espaço de passagem de saída 30.

[0041] A chapa de aço 12 é alimentada a partir do espaço de passagem de entrada 22 em direção ao espaço de passagem de saída 30. A chapa de aço 12 é alimentada para cima na direção ascendente- descendente no espaço de passagem ascendente 24. A chapa de aço 12 é alimentada para baixo na direção ascendente-descendente no espaço de passagem descendente 28. Além disso, a chapa de aço 12 é alimentada ao longo de uma direção horizontal no espaço de passagem de entrada 22, no espaço de passagem intermediária 26 e no espaço de passagem de saída 30.

[0042] Os cilindros de rotação 32 para mudar a direção da chapa de aço 12 são respectivamente fornecidos na extremidade a jusante do espaço de passagem de entrada 22, na extremidade a montante do espaço de passagem intermediária 26, na extremidade a jusante do espaço de passagem intermediária 26, na extremidade a montante do espaço de passagem de saída 30 e na extremidade a jusante do espaço de passagem de saída 30.

[0043] Além do equipamento de resfriamento 50 de acordo com a primeira modalidade exemplificadora da presente invenção, descrita em detalhe posteriormente, um dispositivo de vedação de entrada 34, um dispositivo de escape de entrada 36, um dispositivo de vedação de saída 38, um dispositivo de vedação de saída 38, e um dispositivo de escape de saída 40 também são fornecidos na zona de resfriamento 20.

[0044] O dispositivo de vedação de entrada 34 é fornecido no espaço de passagem de entrada 22. Como ilustrado na Figura 3, o dispositivo de vedação de entrada 34 inclui vários conjuntos de vedação 44. Os vários conjuntos de vedação 44 estão dispostos em uma fileira ao longo da direção do comprimento do espaço de passagem de entrada 22.

[0045] Cada um dos conjuntos de vedação 44 inclui um cilindro de suporte 46 e um elemento de isolamento térmico 48 que se opõem ao longo da direção ascendente-descendente. Os cilindros de suporte 46 e os elementos de isolamento térmico 48 estão dispostos para serem posicionados no espaço de passagem de entrada 22 em ambos os lados da direção da espessura da chapa da chapa de aço 12.

[0046] Em cada um dos conjuntos de vedação 44, o cilindro de suporte 46 sustenta a chapa de aço 12, e uma porção de extremidade anterior do elemento de isolamento térmico 48 está em estreita proximidade com a chapa de aço 12, ou entra em contato com a chapa de aço 12. O elemento de isolamento térmico 48 é, por exemplo, configurado por um elemento flexível como uma manta de fibras. O cilindro de suporte 46 e o elemento de isolamento térmico 48 estão dispostos em posições opostas em conjuntos de vedação adjacentes 44 dos vários conjuntos de vedação 44.

[0047] O dispositivo de escape de entrada 36 é fornecido em uma posição correspondente ao dispositivo de vedação de entrada 34. O dispositivo de escape de entrada 36 é atuado para esgotar externamente o gás refrigerante a partir do espaço de passagem de entrada 22. Uma entrada de ar do dispositivo de escape de entrada 36 é, como um exemplo, configurada por uma abertura entre os vários conjuntos de vedação 44 fornecidos no dispositivo de vedação de entrada 34.

[0048] O dispositivo de vedação de saída 38 e o dispositivo de escape de saída 40 ilustrados na Figura 2 são configurados de modo similar ao dispositivo de vedação de entrada 34 e ao dispositivo de escape de entrada 36 descritos acima. O dispositivo de vedação de saída 38 é fornecido no espaço de passagem de saída 30 e inclui vários conjuntos de vedação 44. O dispositivo de escape de saída 40 é fornecido em uma posição correspondente ao dispositivo de vedação de saída 38, e é atuado para esgotar externamente gás refrigerante a partir do espaço de passagem de saída 30.

[0049] O equipamento de resfriamento 50 de acordo com a primeira modalidade exemplificadora da presente invenção é empregado para resfriar a chapa de aço 12. Como ilustrado na Figura 4, o equipamento de resfriamento 50 inclui vários dispositivos de injeção 52A a 52D, e vários dispositivos de vedação intermediários 56. Os vários dispositivos de injeção 52A a 52D e os vários dispositivos de vedação intermediários 56 são, como um exemplo, dispostos no espaço de passagem descendente 28 da zona de resfriamento 20.

[0050] Os vários dispositivos de injeção 52A a 52D são empregados para injetar gás refrigerante na chapa de aço 12, e correspondem a "várias unidades de injeção"da presente invenção. Os vários dispositivos de injeção 52A a 52D estão dispostos em uma fileira ao longo da direção para cima-para baixo do espaço de passagem descendente 28 a partir do lado superior até o lado inferior, ou seja, estão dispostos no espaço de passagem descendente 28 em sequência a partir de a montante para a jusante na direção de alimentação da chapa de aço 12.

[0051] Os vários dispositivos de injeção 52A, 52B dentre os vários dispositivos de injeção 52A a 52D estão dispostos no lado superior, ou seja, a montante, de uma porção central na direção para cima-para baixo do espaço de passagem descendente 28. Os vários dispositivos de injeção 52C, 52D dentre os vários dispositivos de injeção 52A a 52D estão dispostos no lado inferior, ou seja, a jusante, de uma porção central na direção para cima-para baixo do espaço de passagem descendente 28.

[0052] Além disso, os vários dispositivos de injeção 52A a 52D são, cada um, respectivamente dispostos para ficarem dispostos em ambos os lados através da chapa de aço 12. Um dos vários respectivos dispositivos de injeção 52A a 52D está voltado para uma face de chapa da chapa de aço 12, e outro dentre os vários respectivos dispositivos de injeção 52A a 52D está voltado para a outra face de chapa da chapa de aço 12.

[0053] Os vários dispositivos de injeção 52A a 52D são, cada um, configurados da mesma maneira. Quando se descreve os vários respectivos dispositivos de injeção 52A a 52D em geral, os vários respectivos dispositivos de injeção 52A a 52D serão chamados abaixo simplesmente de dispositivos de injeção 52. Como ilustrado na Figura 5, cada um dos dispositivos de injeção 52 tem o que é chamado de um tipo de configuração de jato de gás de alta velocidade, e inclui vários bocais de injeção 60 formados com formatos tubulares retos. Nota-se que os bocais de injeção 60 podem ter outro formato diferente de um formato de tubo, como um formato de fenda, desde que os mesmos sejam capazes de injetar gás à alta velocidade.

[0054] Os vários bocais de injeção 60 se estendem em direção à chapa de aço 12, e portas de injeção 62 para injetar gás refrigerante são formados nas pontas dos vários bocais de injeção 60. As pontas dos vários bocais de injeção 60 estão dispostas em um limite de proximidade com a chapa de aço 12 de modo que as pontas não impeçam a chapa de aço 12 de ser alimentada para baixo na direção ascendente-descendente.

[0055] Os vários bocais de injeção 60 estão dispostos com uma direção de matriz ao longo da direção de alimentação da chapa de aço 12. Na primeira modalidade exemplificadora, a direção de matriz dos vários bocais de injeção 60 é alinhada com a direção ascendente- descendente dos dispositivos de injeção 52. Nota-se que os vários bocais de injeção 60 também estão dispostos com a direção de largura da chapa de aço 12 alinhada com a direção de largura dos dispositivos de injeção 52.

[0056] Dentre os vários bocais de injeção 60, os bocais de injeção 60 que estão posicionados em ambos os lados de direção ascendente- descendente dos dispositivos de injeção 52 são inclinados para inclinar em direção ao lado central na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 progressivamente para as pontas dos bocais de injeção 60. Um ângulo de inclinação θ desses bocais de injeção 60 para a direção frontal-traseira dos dispositivos de injeção 52 é, por exemplo, ajustado de cerca de 20° a cerca de 45°. Se o ângulo de inclinação θ for menor que 20°, então é difícil obter o efeito vantajoso sobre o espalhamento de gás refrigerante para cima e para baixo, conforme descrito posteriormente. Entretanto, se o ângulo de inclinação θ for maior que 45°, então a distância de separação na direção de injeção a partir das pontas dos bocais de injeção 60 até a chapa de aço 12 se torna muito grande, e há uma redução no efeito de resfriamento do gás refrigerante injetado a partir dos bocais de injeção 60.

[0057] Entretanto, os vários bocais de injeção restantes 60 dentre os vários bocais de injeção 60, exceto os bocais de injeção 60 referidos acima que estão posicionados em ambos os lados de direção ascendente-descendente, se estendem na direção frontal-traseira dos dispositivos de injeção 52, ou seja, em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12.

[0058] Conforme ilustrado na Figura 6, uma porta de entrada de ar 64 é fornecida entre o par de dispositivos de injeção mutuamente faceados 52A para sugar o gás refrigerante injetado a partir do par de dispositivos de injeção 52A. A porta de entrada de ar 64 está disposta entre os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52A. A porta de entrada de ar 64 e o par de dispositivos de injeção 52A são conectados através de um sistema de circulação 66.

[0059] O sistema de circulação 66 inclui um tubo fora de trajetória 68, um tubo de trajetória de retorno 70, um trocador de calor 72, uma fonte de suprimento de hidrogênio 74 e um soprador 76. O trocador de calor 72 é conectado à porta de entrada de ar 64 através do tubo de trajetória de retorno 70. O par de dispositivos de injeção 52A é conectado ao trocador de calor 72 através do tubo fora de trajetória 68. O trocador de calor 72 resfria o gás refrigerante usando resfriamento de ar ou resfriamento de água.

[0060] A fonte de suprimento de hidrogênio 74 está conectada ao tubo fora de trajetória 68, e é atuada para suprir hidrogênio (gás hidrogênio) no tubo fora de trajetória 68. O hidrogênio é adicionado ao gás refrigerante que é injetado a partir do par de dispositivos de injeção 52A por meio de suprimento de hidrogênio a partir da fonte de suprimento de hidrogênio 74 no tubo fora de trajetória 68. O soprador 76 é fornecido no tubo fora de trajetória 68, e é atuado para injetar gás refrigerante a partir do par de dispositivos de injeção 52A, e para circular o gás refrigerante entre a porta de entrada de ar 64 e o par de dispositivos de injeção 52A.

[0061] Como ilustrado na Figura 6, uma porta de entrada de ar 64 e um sistema de circulação 66, que são similares à porta de entrada de ar acima 64 e o sistema de circulação 66 fornecido ao par de dispositivos de injeção 52A, são fornecidas ao par de dispositivos de injeção 52B. Além disso, uma porta de entrada de ar 64 e um sistema de circulação 66, que são similares à porta de entrada de ar acima 64 e o sistema de circulação 66 fornecido ao par de dispositivos de injeção 52A, são fornecidos a cada par de dispositivos de injeção 52C, 52D ilustrados na Figura 7.

[0062] A fonte de suprimento de hidrogênio 74 em cada um dos vários sistemas de circulação 66 fornecidos aos vários dispositivos de injeção 52A a 52D corresponde a uma "unidade de ajuste de concentração de hidrogênio"da presente invenção. A taxa de fluxo de hidrogênio fornecido a cada um dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D é ajustável por respectivas válvulas de ajuste de taxa ou similares.

[0063] Nota-se que, bem como o hidrogênio adicionado, nitrogênio também está incluído no gás refrigerante injetado a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D. Além disso, o hidrogênio obtido pela decomposição de amônia pode, por exemplo, ser empregado como o hidrogênio adicionado ao gás refrigerante.

[0064] O gás refrigerante injetado a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D é, de preferência, ajustado com um teor de hidrogênio de cerca de 10% a cerca de 70% em volume. O motivo pelo qual um gás refrigerante é empregado com um teor de hidrogênio de cerca de 10% a cerca de 70% em volume se deve ao fato de ser capaz de obter um efeito de resfriamento na chapa de aço 12 e rentabilidade.

[0065] Ou seja, se o hidrogênio no gás refrigerante exceder cerca de 70% em volume, então o coeficiente de transferência de calor se torna saturado e um alto efeito de resfriamento não é mais obtenível, e um alto custo é incorrido. Entretanto, quando o hidrogênio no gás refrigerante for menos que cerca de 10% em volume, o efeito de resfriamento desejado não é mais obtenível. Dessa forma, empregando-se um gás refrigerante com um teor de hidrogênio de cerca de 10% a cerca de 70% em volume, um efeito de resfriamento suficiente sobre a chapa de aço 12 e garantido, enquanto também permite que a rentabilidade seja assegurada.

[0066] Como ilustrado na Figura 4, os vários dispositivos de vedação intermediários 56 estão dispostos ao longo da direção de alimentação da chapa de aço 12. Os vários dispositivos de vedação intermediários 56 estão dispostos respectivamente entre o par de dispositivos de injeção 52A e o par de dispositivos de injeção 52B, entre o par de dispositivos de injeção 52B e o par de dispositivos de injeção 52C, e entre o par de dispositivos de injeção 52C e o par de dispositivos de injeção 52D.

[0067] Os vários dispositivos de vedação intermediários 56 são, cada um, configurados da mesma maneira. Como ilustrado na Figura 8 e Figura 9, cada um dos dispositivos de vedação intermediários 56 inclui uma seção de vedação a montante 88 e uma seção de vedação a jusante 90. A seção de vedação a montante 88 é configurada por um cilindro de suporte a montante 92, uma primeira vedação a montante 94, uma segunda vedação a montante 96, e uma vedação de cilindro a montante 98. A seção de vedação a jusante 90 é configurada por um cilindro de suporte a jusante 102, uma primeira vedação a jusante 104, uma segunda vedação a jusante 106, e uma vedação de cilindro a jusante 108.

[0068] O cilindro de suporte a montante 92 e o cilindro de suporte a jusante 102 estão dispostos com suas direções axiais ao longo da direção de largura da chapa de aço 12. O cilindro de suporte a montante 92 e o cilindro de suporte a jusante 102 são apoiados de maneira giratória por respectivos eixos de rotação 100, 110 que se estendem na direção de largura da chapa de aço 12. O cilindro de suporte a montante 92 está disposto em um lado de direção da espessura de chapa da chapa de aço 12, e o cilindro de suporte a jusante 102 está disposto no outro lado de direção da espessura de chapa da chapa de aço 12. Além disso, o cilindro de suporte a jusante 102 está disposto no lado inferior do cilindro de suporte a montante 92 na direção ascendente-descendente, ou seja, está disposto a jusante do cilindro de suporte a montante 92 na direção de alimentação da chapa de aço 12.

[0069] No corpo de forno 14, como ilustrado na Figura 10, um par de orifícios de guia 112 é formado para penetrar através de ambas as porções de extremidade do eixo de rotação 100. O par de orifícios de guia 112 é formado como orifícios alongados que se estendem em uma direção ortogonal à direção axial do eixo de rotação 100 em vista plana. O cilindro de suporte a montante 92 é capaz de entrar em contato com a chapa de aço 12 e separar-se da chapa de aço 12 pelo eixo de rotação 100 que está sendo guiado pelo par de orifícios de guia 112.

[0070] No corpo de forno 14, os orifícios de guia similares àqueles do par de orifícios de guia 112 ilustrados na Figura 10 também são formados no cilindro de suporte a jusante 102 ilustrado na Figura 8, Figura 9. O cilindro de suporte a jusante 102 é, de modo similar ao cilindro de suporte a montante 92, capaz de entrar em contato com a chapa de aço 12 e separar-se da chapa de aço 12.

[0071] A Figura 8 ilustra um estado de contato em que o cilindro de suporte a montante 92 e o cilindro de suporte a jusante 102 entram em contato com a chapa de aço 12. A Figura 9 ilustra um estado separado em que o cilindro de suporte a montante 92 e o cilindro de suporte a jusante 102 são separados da chapa de aço 12. A Figura 10 ilustra um estado separado em que o cilindro de suporte a montante 92 é separado da chapa de aço 12.

[0072] Como ilustrado na Figura 10, os dispositivos de vedação intermediários 56 incluem, cada um, um mecanismo de acionamento 114. O mecanismo de acionamento 114 ilustrado na Figura 10 é um mecanismo de acionamento para fazer com que o cilindro de suporte a montante 92 entre em contato com a chapa de aço 12 ou se separe da chapa de aço 12, e é fornecido fora do corpo de forno 14. O mecanismo de acionamento 114 inclui um motor 116, um eixo de acionamento 118, um par de eixos acionados 120, um par de eixos acionados 122, e um par de engrenagens acionadas 124, um par de elementos deslizantes 126 e um par de foles 128.

[0073] O eixo de acionamento 118 é conectado ao eixo de saída do motor 116, e está disposto paralelo ao eixo de rotação 100. As engrenagens de acionamento 122 são, cada uma, fixadas às respectivas duas extremidades do eixo de acionamento 118. O par de eixos acionados 120 se estende em uma direção ortogonal ao eixo de rotação 100 em vista plana. As engrenagens acionadas 124 são respectivamente fixadas a uma extremidade do par de respectivos eixos acionados 120, e as engrenagens acionadas 124 respectivamente se engrenam com as engrenagens de acionamento 122. Os eixos acionados 120 e os elementos deslizantes 126 configuram um mecanismo de fuso de esferas. As duas extremidades do eixo de rotação 100 são respectivamente fixadas ao par de elementos deslizantes 126.

[0074] No mecanismo de acionamento 114, os elementos deslizantes 126 realizam um movimento alternado à medida que o eixo de saída do motor 116 gira em uma direção para frente ou direção reversa, e o cilindro de suporte a montante 92 entra em contato com a chapa de aço 12 ou separa-se da chapa de aço 12. O par de foles 128 é, por exemplo, formado a partir de um material que tem uma alta capacidade de suportar calor, como uma borracha de silicone. As porções de borda periférica dos orifícios de guia 112 e dos elementos deslizantes 126 são respectivamente conectados pelos foles 128, de modo que os orifícios de guia 112 sejam vedados pelos foles 128.

[0075] Em cada um dos dispositivos de vedação intermediários 56, um mecanismo de acionamento 154, que é similar ao mecanismo de acionamento 114 ilustrado na Figura 10, é fornecido ao cilindro de suporte a jusante 102 ilustrado na Figura 8 e Figura 9. O cilindro de suporte a jusante 102 entra em contato com a chapa de aço 12 ou separa-se da chapa de aço 12 pelo mecanismo de acionamento 154. O cilindro de suporte a montante 92 e o cilindro de suporte a jusante 102 são, cada um, sustentados em um estado de contato com a chapa de aço 12, para entrar em contato com a chapa de aço 12 de um lado e o outro lado na direção da espessura de chapa da chapa de aço 12.

[0076] Conforme ilustrado na Figura 8 e Figura 9, a primeira vedação a montante 94 está disposta no lado oposto do cilindro de suporte a montante 92 à chapa de aço 12 e estende-se a partir de uma parede interna do corpo de forno 14 em direção ao cilindro de suporte a jusante 92. A segunda vedação a montante 96 está disposta no lado oposto da chapa de aço 12 ao cilindro de suporte a montante 92 e estende-se a partir da parede interna do corpo de forno 14 em direção à chapa de aço 12. A extremidade da segunda vedação a montante 96 no lado de chapa de aço 12 está próxima à chapa de aço 12. Uma abertura está presente entre a primeira vedação a montante 94 e a segunda vedação a montante 96 para deixar a chapa de aço 12 atravessar, e garante-se que uma abertura mova o cilindro de suporte a montante 92 em direções de modo a entrar em contato com a chapa de aço 12 ou separar-se da chapa de aço 12.

[0077] Como ilustrado na Figura 10, a vedação de cilindro a montante 98 é fixada ao eixo de rotação 100, e se move como uma unidade juntamente com o eixo de rotação 100 e o cilindro de suporte a montante 92. Uma reentrância 130 é formada na vedação de cilindro a montante 98 para acomodar o cilindro de suporte a montante 92. Como ilustrado na Figura 8, em um estado de contato do cilindro de suporte a montante 92 com a chapa de aço 12, a abertura entre a primeira vedação a montante 94 e a chapa de aço 12 é fechada pelo cilindro de suporte a montante 92 e a vedação de cilindro a montante 98. A extremidade da vedação de cilindro a montante 98 no lado de primeira vedação a montante 94 se sobrepõe à extremidade da primeira vedação a montante 94 no lado de vedação de cilindro a montante 98.

[0078] O cilindro de suporte a jusante 102, a primeira vedação a jusante 104, a segunda vedação a jusante 106, e a vedação de cilindro a jusante 108 ilustradas na Figura 8 e Figura 9 estão dispostos na sequência oposta ao cilindro de suporte a montante 92, à primeira vedação a montante 94, à segunda vedação a montante 96, e a vedação de cilindro a montante 98 descritas acima.

[0079] A primeira vedação a jusante 104 está disposta no lado oposto do cilindro de suporte a jusante 102 à chapa de aço 12 e estende-se a partir da parede interna do corpo de forno 14 em direção ao cilindro de suporte a jusante 102. Além disso, a segunda vedação a jusante 106 está disposta no lado oposto da chapa de aço 12 ao cilindro de suporte a jusante 102 e estende-se a partir da parede interna do corpo de forno 14 em direção à chapa de aço 12. Uma extremidade da segunda vedação a jusante 106 no lado de chapa de aço 12 está próxima à chapa de aço 12. Uma abertura está presente entre a primeira vedação a jusante 104 e a segunda vedação a jusante 106 para deixar a chapa de aço 12 atravessar, e garante-se que uma abertura mova o cilindro de suporte a jusante 102 em direções de modo a entrar em contato com a chapa de aço 12 ou separar-se da chapa de aço 12.

[0080] Além disso, de modo similar à vedação de cilindro a montante 98, a vedação de cilindro a jusante 108 é fixada a um eixo de rotação 110, e move-se como uma unidade juntamente com o cilindro de suporte a jusante 102. Como ilustrado na Figura 9, em um estado de contato do cilindro de suporte a jusante 102 com a chapa de aço 12, a abertura entre a primeira vedação a jusante 104 e a chapa de aço 12 é fechada pelo cilindro de suporte a jusante 102 e a vedação de cilindro a jusante 108. A extremidade da vedação de cilindro a jusante 108 no lado de primeira vedação a jusante 104 se sobrepõe à extremidade da primeira vedação a jusante 104 no lado de vedação de cilindro a jusante 108.

[0081] Nota-se que, como ilustrado na Figura 2, vários cilindros de suporte 131, 132 são fornecidos no espaço de passagem descendente 28 para sustentar a chapa de aço 12 na direção da espessura de chapa da chapa de aço 12. O cilindro de suporte 131 está disposto em uma porção superior do espaço de passagem descendente 28, e o cilindro de suporte 132 está disposto em uma porção inferior do espaço de passagem descendente 28. O cilindro de suporte a montante 92, o cilindro de suporte a jusante 102, e os vários cilindros de suporte 131, 132 fornecidos em cada um dos dispositivos de vedação intermediários 56 executam a função de suprimir a vibração da chapa de aço 12 entrando em contato com a chapa de aço 12.

[0082] Segue-se uma explicação sobre um método de resfriamento no forno de recozimento continuo empregando o equipamento de resfriamento 50 de acordo com a primeira modalidade exemplificadora da presente invenção. O método de resfriamento no forno de recozimento contínuo inclui, como descrito a seguir, uma etapa de vedação, e uma etapa de injeção de gás refrigerante.

Etapa de Vedação

[0083] Na etapa de vedação, os vários dispositivos de vedação intermediários 56 são atuados para realizar a vedação. Ou seja, o motor 116 ilustrado na Figura 10 é atuado, e a força de acionamento do motor 116 é transmitida ao par de elementos deslizantes 126 através do eixo de acionamento 118, do par de engrenagens de acionamento 122, do par de engrenagens acionadas 124, e do par de eixos acionados 120. O cilindro de suporte a montante 92 é então, juntamente com o par de elementos deslizantes 126, movido para aproximar a chapa de aço 12, e, como ilustrado na Figura 8, o cilindro de suporte a montante 92 é colocado em um estado de contato com a chapa de aço 12. No estado de contato do cilindro de suporte a montante 92 com a chapa de aço 12, a abertura entre a primeira vedação a montante 94 e a chapa de aço 12 é fechada pelo cilindro de suporte a montante 92 e a vedação de cilindro a montante 98.

[0084] De modo similar, o mecanismo de acionamento 154 fornecido ao cilindro de suporte a jusante 102 ilustrado na Figura 9 é atuado, e o cilindro de suporte a jusante 102 é colocado em um estado de contato com a chapa de aço 12. No estado de contato do cilindro de suporte a jusante 102 com a chapa de aço 12, a abertura entre a primeira vedação a jusante 104 e a chapa de aço 12 é fechada pelo cilindro de suporte a jusante 102 e a vedação de cilindro a jusante 108.

[0085] Os vários dispositivos de vedação intermediários 56 estão dispostos respectivamente entre o par de dispositivos de injeção 52A e o par de dispositivos de injeção 52B, o par de dispositivos de injeção 52B e o par de dispositivos de injeção 52C, e entre o par de dispositivos de injeção 52C e o par de dispositivos de injeção 52D ilustrados na Figura 2. O cilindro de suporte a montante 92 e o cilindro de suporte a jusante 102 sustentam a chapa de aço 12 a partir de ambos os lados da direção da espessura de chapa enquanto giram em contato com a chapa de aço 12 passando através do espaço de passagem descendente 28.

Etapa de Injeção de Gás Refrigerante

[0086] Então, na etapa de injeção de gás refrigerante, os respectivos sopradores 76 ilustrados na Figura 6 e Figura 7 são atuados, e o gás refrigerante é injetado na chapa de aço 12 a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D. Quando isto for realizado, para elevar o desempenho de resfriamento de chapa de aço 12, o gás refrigerante dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D é injetado (por injeção a jato) a uma velocidade de fluxo máxima.

[0087] Além disso, quando o gás refrigerante for injetado a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D, as fontes de suprimento de hidrogênio 74 ilustradas na Figura 6 e Figura 7 são atuadas, e fornecem respectivamente hidrogênio nos tubos fora de trajetória 68. Consequentemente, os gases refrigerantes injetados a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D são gases refrigerantes com hidrogênio adicionado.

[0088] Além disso, as fontes de suprimento de hidrogênio 74 dos sistemas de circulação a montante 66 ilustrados na Figura 6 fornecem mais hidrogênio nos respectivos tubos fora de trajetória 68 do que as fontes de suprimento de hidrogênio 74 dos sistemas de circulação a jusante 66 ilustrados na Figura 7. Dessa forma, o gás refrigerante injetado a partir dos vários dispositivos de injeção a montante 52A, 52B tem uma concentração de hidrogênio mais alta do que o gás refrigerante injetado a partir dos vários dispositivos de injeção a jusante 52C, 52D. Uma distribuição de concentração de hidrogênio e, consequentemente, formada no espaço de passagem descendente 28 em que uma região a montante em que os dispositivos de injeção 52A, 52B estão dispostas tem uma concentração de hidrogênio maior que uma região a jusante em que os vários dispositivos de injeção 52C, 52D estão dispostas.

[0089] Assim, por exemplo, em comparação com casos em que os gases refrigerantes com a mesma concentração de hidrogênio são injetados a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D e a distribuição de concentração de hidrogênio é constante, a velocidade de resfriamento após a imersão da chapa de aço 12, ou seja, a velocidade de resfriamento a partir do início do resfriamento da chapa de aço 12 na zona de resfriamento 20, é elevada, e a chapa de aço 12 pode ser resfriada rapidamente a partir de um estado de temperatura mais elevada. Na presente modalidade exemplificadora, pelo menos uma dentre a concentração de hidrogênio ou taxa de fluxo é ajustada para o gás refrigerante injetado a partir dos vários dispositivos de injeção a montante 52A, 52B para obter a velocidade de resfriamento desejada.

[0090] Nota-se que os dispositivos de injeção 52A e os dispositivos de injeção 52B podem ter a mesma concentração de hidrogênio no gás refrigerante para injeção, ou a concentração de hidrogênio no gás refrigerante para injeção pelos dispositivos de injeção a montante 52A pode ser mais alta do que para os dispositivos de injeção 52B. De modo similar, os dispositivos de injeção 52C e os dispositivos de injeção 52D podem ter a mesma concentração de hidrogênio no gás refrigerante para injeção, ou a concentração de hidrogênio no gás refrigerante para injeção pelos dispositivos de injeção 52C pode ser mais alta do que para os dispositivos de injeção 52D.

[0091] Em casos nos quais a concentração de hidrogênio no gás refrigerante para injeção pelos dispositivos de injeção 52A é mais alta que a dos dispositivos de injeção 52B, e a concentração de hidrogênio no gás refrigerante para injeção pelos dispositivos de injeção 52C é mais alta que a dos dispositivos de injeção 52D, uma distribuição de concentração de hidrogênio é formada em que a concentração de hidrogênio aumenta em sequência a partir de uma região em que os dispositivos de injeção 52D estão dispostos, através de uma região em que os dispositivos de injeção 52C estão dispostos e uma região em que os dispositivos de injeção 52B estão dispostos, até uma região em que os dispositivos de injeção 52A estão dispostos. Na presente modalidade exemplificadora, como um exemplo, a concentração de hidrogênio no gás refrigerante que é injetado a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D é ajustada dessa maneira para aumentar em sequência a partir dos dispositivos de injeção a jusante 52D até os dispositivos de injeção a montante 52A.

[0092] Além disso, como ilustrado na Figura 6, dentre os vários bocais de injeção 60 em cada um dos dispositivos de injeção 52, os bocais de injeção 60 que estão posicionados em ambos os lados de direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 são inclinados para inclinar em direção ao centro na direção ascendente- descendente dos dispositivos de injeção 52 progressivamente para as pontas dos bocais de injeção 60. Dessa forma, o gás refrigerante injetado a partir dos bocais de injeção 60 em ambos os lados em direção ao centro na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52. O gás refrigerante injetado a partir dos bocais de injeção 60 em ambos os lados e atingindo a chapa de aço 12 é, consequentemente, impedido de se espalhar para cima e para baixo dos dispositivos de injeção 52.

[0093] Entretanto, em cada um dos dispositivos de injeção 52, os vários bocais de injeção restantes 60, exceto os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados dentre os vários bocais de injeção restantes 60 se estendem em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12. Dessa forma, o gás refrigerante injetado a partir dos bocais de injeção restantes 60 é injetado em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12. Assim, o gás refrigerante injetado a partir dos bocais de injeção restantes 60 e injetado em direção à chapa de aço 12 a uma distância mínima, e o gás refrigerante atinge a chapa de aço 12 perpendicularmente. Consequentemente, a chapa de aço 12 é resfriada com eficiência satisfatória.

[0094] O gás refrigerante injetado a partir de cada um dos dispositivos de injeção 52 é então sugado através da porta de entrada de ar 64 e resfriado no trocador de calor 72. O hidrogênio fornecido a partir da fonte de suprimento de hidrogênio 74 é adicionado ao gás refrigerante resfriado no trocador de calor 72. O gás refrigerante fornecido através do soprador 76 aos dispositivos de injeção 52 é injetado a partir dos dispositivos de injeção 52. O gás refrigerante injetado a partir dos dispositivos de injeção 52 tem uma taxa de fluxo de hidrogênio fornecida a partir da fonte de suprimento de hidrogênio 74 ajustada para manter uma concentração de hidrogênio desejada usando válvulas de ajuste de taxa de fluxo ou similares.

[0095] Nota-se que o gás refrigerante que é injetado a partir dos dispositivos de injeção 52D é definido com uma concentração de hidrogênio mais baixa que o gás refrigerante que é injetado a partir dos outros vários dispositivos de injeção 52A, 52B, 52C. Portanto, na região em que os dispositivos de injeção a jusante 52D estão dispostos, a chapa de aço 12 é resfriado mais suavemente do que nas regiões em que os outros vários dispositivos de injeção 52A, 52B, 52C estão dispostos.

[0096] A temperatura de resfriamento rápido final da chapa de aço 12 é importante para garantir a resistência da chapa de aço 12, conforme descrito, por exemplo, no Pedido de Patente Japonês 2004375756 (Pedido de Patente Japonês Aberto à Inspeção Pública (JP-A) No. 2006-183075) e "Steel Times International-January/February 2011 Flash Cooling technology for the production of high strength galvanised steels".

[0097] Na presente modalidade exemplificadora, pelo menos uma dentre a concentração de hidrogênio ou a taxa de fluxo é ajustada no gás refrigerante que é injetado a partir dos dispositivos de injeção a jusante 52D sendo ajustados de modo que a chapa de aço 12 atinja a temperatura de resfriamento rápido final desejada. Na presente modalidade exemplificadora, a chapa de aço 12 é resfriada pelo esquema descrito acima.

[0098] Agora segue a explicação em relação ao funcionamento e os efeitos vantajosos da primeira modalidade exemplificadora da presente invenção.

[0099] Primeiramente, segue a explicação em relação a um exemplo comparativo para esclarecer o funcionamento e os efeitos vantajosos da primeira modalidade exemplificadora da presente invenção. O equipamento de resfriamento 350 de acordo com o exemplo comparativo é ilustrado na Figura 20, e a configuração é descrita abaixo que difere daquela do equipamento de resfriamento acima 50 de acordo com a primeira modalidade exemplificadora da presente invenção.

[00100] Ou seja, no equipamento de resfriamento 350 de acordo com o exemplo comparativo, o gás refrigerante é injetado na mesma concentração de vários dispositivos de injeção 52A a 52D. Além disso, no equipamento de resfriamento 350 de acordo com o exemplo comparativo, devido ao fato de o gás refrigerante ser injetado na mesma concentração a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D, a distribuição de concentração de hidrogênio de um espaço de passagem descendente 28 é constante na direção ascendente- descendente e, então, os vários dispositivos de vedação intermediários 56 (consultar a Figura 2) não são exigidos. Consequentemente, os vários dispositivos de vedação intermediários 56 são omitidos do equipamento de resfriamento 350 de acordo com o exemplo comparativo.

[00101] Além disso, para elevar o desempenho de resfriamento de chapa de aço 12, cada um dos vários bocais de injeção 60 nos vários dispositivos de injeção 52A a 52D se estende na direção normal voltada para as faces de chapa da chapa de aço 12 de modo que o gás refrigerante atinja a chapa de aço 12 perpendicularmente, ou seja, com a distância mais curta. Além disso, para elevar o desempenho de resfriamento da chapa de aço 12, o gás refrigerante é injetado (por injeção a jato) a uma velocidade máxima de fluxo a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D.

[00102] Em relação à velocidade de resfriamento necessária para a fabricação da chapa de aço 12, como é evidente a partir da escala logarítmica de um eixo geométrico horizontal de um diagrama de transformação de tempo-temperatura (TTT), o resfriamento rápido da chapa de aço 12 em regiões de temperatura mais altas da chapa de aço 12 é conhecido por permitir uma redução nas quantidades de adição de ligas. Consequentemente, quanto mais alta for a velocidade de resfriamento após a imersão da chapa de aço 12, ou seja, quanto mais alta for a velocidade de resfriamento a partir do início do resfriamento da chapa de aço 12 na zona de resfriamento 20, maior será a resistência obtida para uma pequena quantidade de liga.

[00103] Dessa forma, no equipamento de resfriamento 350 de acordo com o exemplo comparativo, por exemplo, em casos nos quais a concentração de hidrogênio no gás refrigerante que é injetado a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D é definida igual à concentração de hidrogênio no gás refrigerante que é injetado a partir dos dispositivos de injeção a montante mais distantes 52A no equipamento de resfriamento 50 da primeira modalidade exemplifi- cadora da presente invenção, embora a velocidade de resfriamento a partir do início do resfriamento da chapa de aço 12 na zona de resfriamento 20 possa ser aumentada, a quantidade de hidrogênio usada é aumentada, o que aumenta o custo de fabricação da chapa de aço 12.

[00104] Entretanto, no equipamento de resfriamento 350 de acordo com o exemplo comparativo, por exemplo, considera-se um caso em que a concentração de hidrogênio no gás refrigerante que é injetado a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D é definida igual à concentração de hidrogênio no gás refrigerante que é injetado a partir dos dispositivos de injeção a jusante mais distantes 52D no equipamento de resfriamento 50 da primeira modalidade exemplifi- cadora da presente invenção. Nesse caso, embora a quantidade de hidrogênio usada e, portanto, o custo de fabricação da chapa de aço 12, pode ser reduzido, a velocidade de resfriamento a partir do início do resfriamento da chapa de aço 12 na zona de resfriamento 20 diminui, e assim a quantidade de liga na chapa de aço 12 aumenta e há uma queda na resistência da chapa de aço 12.

[00105] Dessa forma, para se obter uma qualidade melhor e reduzir os custos da chapa de aço 12, é desejável poder reduzir a quantidade de hidrogênio usada enquanto ainda aumenta a velocidade de resfriamento a partir do início do resfriamento da chapa de aço 12 na zona de resfriamento 20.

[00106] Em relação a esse ponto, no equipamento de resfriamento 50 de acordo com a primeira modalidade exemplificadora da presente invenção ilustrada na Figura 2, como um exemplo, a concentração de hidrogênio no gás refrigerante que é injetado a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D aumenta em sequência a partir dos dispositivos de injeção a jusante 52D até os dispositivos de injeção a montante 52A. Concentração, uma distribuição de concentração de hidrogênio é formada em que a concentração de hidrogênio aumenta em sequência a partir da região em que os dispositivos de injeção 52D estão dispostos, através da região em que os dispositivos de injeção 52C estão dispostos e a região em que os dispositivos de injeção 52B estão dispostos, até a região em que os dispositivos de injeção 52A estão dispostos.

[00107] Dessa forma, a velocidade de resfriamento após a imersão da chapa de aço 12, ou seja, a velocidade de resfriamento a partir do início do resfriamento da chapa de aço 12 na zona de resfriamento 20, pode ser aumentada, e a chapa de aço 12 pode ser resfriada rapidamente a partir de um estado de temperatura mais elevada. Isso permite, por exemplo, que uma alta resistência seja obtida mesmo quando as quantidades de liga como silício (Si) e manganês (Mn) forem suprimidas para pequenas quantidades.

[00108] Além disso, a concentração de hidrogênio no gás refrigerante que é injetado a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D diminui em sequência a partir dos dispositivos de injeção a montante 52A até os dispositivos de injeção a jusante 52D. Isto permite uma redução na quantidade de hidrogênio usada.

[00109] No equipamento de resfriamento 350 de acordo com o exemplo comparativo ilustrado na Figura 20, pode-se, por exemplo, considerar fazer com que a concentração de hidrogênio no gás refrigerante que é injetado a partir dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D aumente em sequência a partir dos dispositivos de injeção a jusante 52D até os dispositivos de injeção a jusante 52A, de modo similar à primeira modalidade exemplificadora descrita acima.

[00110] Entretanto, no equipamento de resfriamento 350 de acordo com o exemplo comparativo, todos os vários bocais de injeção 60 nos vários dispositivos de injeção 52A a 52D se estendem em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12. Ao tornar a distância na direção de injeção a partir das pontas dos bocais de injeção 60 até a chapa de aço 12 mais curta permite-se que o desempenho de resfriamento da chapa de aço 12 seja elevado. Entretanto, se as pontas dos bocais de injeção 60 estiverem muito próximas da chapa de aço 12, então quando uma chapa de aço 12 que perdeu seu formato passa, ou quando a chapa de aço 12 vibra, as pontas dos bocais de injeção 60 poderiam entrar em contato com a chapa de aço 12, danificando os bocais de injeção 60 e marcando a chapa de aço 12. Consequentemente, é prática comum por um versado na técnica, definir a distância entre a chapa de aço 12 e os bocais de injeção 60 à distância mínima para permitir a passagem das chapas, e para estender os bocais de injeção 60 em direções normais voltadas para as faces da chapa de chapa de aço 12.

[00111] Portanto, por exemplo, o gás refrigerante com uma alta concentração de hidrogênio injetado a partir dos dispositivos de injeção a montante 52A atinge a chapa de aço 12 e flui para outra região que tem uma concentração de hidrogênio mais baixa. Além disso, na porta de entrada de ar 64 correspondente aos dispositivos de injeção a montante 52A, o gás refrigerante com uma concentração de hidrogênio mais baixa que foi injetado a partir dos dispositivos de injeção 52B posicionados a jusante dos mesmos, e gás não contendo hidrogênio a partir de posições a montante dos dispositivos de injeção 52A, como o espaço de passagem intermediária 26, mistura-se e é sugado. Isto significa que a injeção de gás refrigerante à alta concentração de hidrogênio dos dispositivos de injeção a montante 52A não é mais possível.

[00112] Além disso, se uma tentativa for feita para garantir a concentração de hidrogênio no gás refrigerante que é injetado a partir dos dispositivos de injeção a montante 52A, então o hidrogênio precisaria ser adicionado ao gás refrigerante que é injetado a partir dos dispositivos de injeção a montante 52A, aumentando o custo da chapa de aço 12.

[00113] Além disso, também nos dispositivos de injeção a jusante 52D, o gás refrigerante com uma alta concentração de hidrogênio, que foi injetado a partir dos dispositivos de injeção 52C etc. que estão posicionados a montante da porta de entrada de ar 64 correspondente aos dispositivos de injeção a jusante 52D, é misturado e sugado na porta de entrada de ar 64. Isto significa que a concentração de hidrogênio do gás refrigerante que é injetado a partir dos dispositivos de injeção a jusante 52D é elevada, de modo que a concentração de hidrogênio predeterminada não seja mais obtenível.

[00114] Em relação a esse ponto, no equipamento de resfriamento 50 de acordo com a primeira modalidade exemplificadora da presente invenção na Figura 2, dentre os vários bocais de injeção 60 em cada um dos dispositivos de injeção 52, os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados de direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 são, como ilustrado na Figura 5, inclinados para que se inclinem em direção ao centro na direção ascendente-descendente do dispositivos de injeção 52 progressiva-mente para as pontas dos bocais de injeção 60. O gás refrigerante injetado a partir desses bocais de injeção 60 em ambos os lados é injetado em direção ao centro na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52. Isso permite que o gás refrigerante injetado a partir dos bocais de injeção 60 em ambos os lados que atinge a chapa de aço 12 seja impedido de se espalhar para cima e para baixo dos dispositivos de injeção 52.

[00115] Assim, como ilustrado na Figura 4, uma distribuição de concentração de hidrogênio pode ser formada em que a concentração de hidrogênio aumenta em sequência a partir da região em que os dispositivos de injeção 52D estão dispostos, através da região em que os dispositivos de injeção 52C estão dispostos e a região em que os dispositivos de injeção 52B estão dispostos, até a região em que os dispositivos de injeção 52A estão dispostos. Isto também permite que a quantidade de hidrogênio usada seja ainda mais reduzida. Em particular, manter uma distribuição de concentração de hidrogênio com uma alta concentração de hidrogênio no estágio mais alto do dispositivo de injeção 52A, em que o resfriamento rápido é desejado, mais do que compensa uma queda no desempenho de resfriamento devido ao aumento da distância a partir das pontas dos bocais de injeção 60 até a chapa de aço 12 de inclinação dos bocais de injeção 60. Isto permite que um alto desempenho de resfriamento seja assegurado.

[00116] Além disso, como ilustrado na Figura 5, os vários bocais de injeção restantes 60 em cada um dos dispositivos de injeção 52, exceto os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados dentre os vários bocais de injeção 60, se estendem em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12. Portanto, o gás refrigerante é injetado a partir desses bocais de injeção restantes 60 em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12. Assim, o gás refrigerante é injetado à distância mais curta dos bocais de injeção restantes 60 até a chapa de aço 12, e esse gás refrigerante atinge a chapa de aço 12 perpendicularmente. Isso permite que a chapa de aço 12 seja resfriada com eficiência satisfatória, e permite que o desempenho de resfriamento de chapa de aço 12 seja elevado.

[00117] Além disso, as portas de entrada de ar 64 estão dispostas entre os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados na direção ascendente-descendente de cada um dos dispositivos de injeção 52. Dessa forma, o gás refrigerante injetado a partir dos vários bocais de injeção 60 é sugado para dentro das portas de entrada de ar 64 sem difusão, permitindo que o gás refrigerante seja recuperado com eficiência satisfatória pela porta de entrada de ar 64.

[00118] Além disso, conforme ilustrado na Figura 4, os dispositivos de vedação intermediários 56 estão dispostos respectivamente entre o par de dispositivos de injeção 52A e o par de dispositivos de injeção 52B, o par de dispositivos de injeção 52B e o par de dispositivos de injeção 52C, e entre o par de dispositivos de injeção 52C e o par de dispositivos de injeção 52D. Dessa forma, uma distribuição de concentração de hidrogênio adequada pode ser mantida devido ao fato de ser capaz de impedir que o gás refrigerante flua de uma região para outra região para regiões posicionadas nos dois lados de cada um dos dispositivos de vedação intermediários 56.

[00119] Além disso, como ilustrado na Figura 8 e Figura 9, cada um dos dispositivos de vedação intermediários 56 tem uma estrutura de vedação dupla configurada pela seção de vedação a montante 88 e a seção de vedação a jusante 90. Isto permite que a capacidade de vedação dos dispositivos de vedação intermediários 56 seja elevada.

[00120] Além disso, nos dispositivos de vedação intermediários 56, o cilindro de suporte a montante 92, a primeira vedação a montante 94, a segunda vedação a montante 96, e a vedação de cilindro a montante 98 estão dispostas na sequência oposta ao cilindro de suporte a jusante 102, a primeira vedação a jusante 104, a segunda vedação a jusante 106 e a vedação de cilindro a jusante 108.

[00121] Isto permite que uma abertura 142 entre a chapa de aço 12 e a segunda vedação a montante 96 seja fechada pelo cilindro de suporte a jusante 102, a primeira vedação a jusante 104, e a vedação de cilindro a jusante 108. De modo similar, uma abertura 144 entre a chapa de aço 12 e a segunda vedação a jusante 106 pode ser fechada pelo cilindro de suporte a montante 92, a primeira vedação a montante 94, e a vedação de cilindro a montante 98. Isto permite que a capacidade de vedação dos dispositivos de vedação intermediários 56 seja ainda mais elevada.

[00122] Além disso, como ilustrado na Figura 2, os vários dispositivos de injeção 52A a 52D e os vários dispositivos de vedação intermediários 56 estão dispostos no espaço de passagem descendente 28, e os vários dispositivos de injeção 52A estão dispostos em uma porção superior do espaço de passagem descendente 28. Portanto, devido ao movimento ascendente do hidrogênio que tem uma baixa gravidade específica através das aberturas e similares nos dispositivos de vedação intermediários 56, um gradiente de concentração é formado de modo que nas regiões em que os vários dispositivos de injeção 52A estão dispostos, a concentração de hidrogênio seja ainda mais alta a montante. Assim, a chapa de aço 12 é rapidamente resfriada imediatamente após ser alimentada no espaço de passagem descendente 28, permitindo que a velocidade de resfriamento a partir do início de resfriamento da chapa de aço 12 na zona de resfriamento 20 seja ainda mais elevada.

[00123] Além disso, o gás refrigerante que é injetado a partir dos dispositivos de injeção a jusante 52D é definido com uma concentração de hidrogênio mais baixa que o gás refrigerante que é injetado a partir dos outros vários dispositivos de injeção 52A, 52B, 52C. Dessa forma, um resfriamento mais suave da chapa de aço 12 pode ser realizado na região em que os dispositivos de injeção a jusante 52D estão dispostos do que nas regiões em que os outros vários dispositivos de injeção 52A, 52B, 52C estão dispostos. Isso facilita os ajustes à temperatura da chapa de aço 12, e então permite que a controlabilidade seja aprimorada para a temperatura final de resfriamento rápido, que é importante para a resistência da chapa de aço 12.

[00124] Segue a explicação em relação a um exemplo modificado da primeira modalidade exemplificadora da presente invenção.

[00125] Na primeira modalidade exemplificadora, os vários bocais de injeção restantes 60 em cada um dos dispositivos de injeção 52, exceto os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados da direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 dentre os vários bocais de injeção 60, se estendem em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12.

[00126] Entretanto, por exemplo, como ilustrado na Figura 11, nos dispositivos de injeção 52, os vários dispositivos de injeção 60 posicionados no lado superior da porção central na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 dentre os vários bocais de injeção 60 podem ser inclinados para que se inclinem para baixo na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 progressivamente em direção à ponta dos bocais de injeção 60. Além disso, os vários dispositivos de injeção 60 posicionados no lado superior da porção central na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 dentre os vários bocais de injeção 60 podem ser inclinados para que se inclinem para cima na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 progressivamente em direção às pontas dos bocais de injeção 60. Ou seja, em cada um dos dispositivos de injeção 52, todos os vários bocais de injeção 60 podem ser inclinados.

[00127] A aplicação de tal configuração permite que o refrigerante a gás injetado a partir de cada um dos dispositivos de injeção 52 seja ainda mais impedido de se espalhar na direção ascendente- descendente dos dispositivos de injeção 52.

[00128] Além disso, por exemplo, como ilustrado na Figura 12, vários bocais de injeção inclinados 60 podem ser fornecidos em ambos os lados na direção ascendente-descendente de cada um dos dispositivos de injeção 52. Ou seja, vários bocais de injeção inclinados 60 podem ser fornecidos em cada um dos dois lados de direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52.

[00129] A aplicação de tal configuração permite que o gás refrigerante injetado a partir dos dispositivos de injeção 52 seja impedido de se espalhar na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 por uma quantidade proporcional ao número aumentado de bocais de injeção inclinados 60. Entretanto, considerando que a inclinação dos bocais de injeção 60 alonga a trajetória de gás refrigerante injetado a partir desses bocais de injeção inclinados 60 até as chapas de aço 12 e reduz o desempenho de resfriamento da chapa de aço 12, o número de bocais de injeção 60 é, de preferência, ajustado dentro de uma faixa que permite que o desempenho de resfriamento da chapa de aço 12 seja assegurado.

[00130] Além disso, por exemplo, uma configuração pode ser adotada como ilustrado na Figura 13 em que, dentre os vários bocais de injeção 60 em cada um dos dispositivos de injeção 52, os vários bocais de injeção 60 posicionados no lado superior da porção central de direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 têm um ângulo de inclinação que é progressivamente menor a partir dos bocais de injeção 60 no lado superior até os bocais de injeção 60 no lado inferior. Além disso, uma configuração pode ser adotada em que, dentre os vários bocais de injeção 60, os vários bocais de injeção 60 posicionados no lado inferior da porção central de direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 têm um ângulo de inclinação que é progressivamente menor a partir dos bocais de injeção 60 no lado inferior até os bocais de injeção 60 no lado superior.

[00131] Também nessa configuração, o gás refrigerante injetado a partir de cada um dos dispositivos de injeção 52 também é impedido de se espalhar na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52, enquanto permite que o desempenho de resfriamento de chapa de aço 12 seja assegurado pelo gás refrigerante injetado a partir dos dispositivos de injeção 52.

[00132] Além disso, na primeira modalidade exemplificadora, os vários dispositivos de injeção a montante 52A, 52B são configurados da mesma maneira que os dispositivos de injeção a jusante 52C, 52D. A disposição dos vários bocais de injeção 60 e o número de bocais de injeção inclinados 60 etc. são iguais nos vários dispositivos de injeção a montante 52A, 52B e nos vários dispositivos de injeção a jusante 52C, 52D.

[00133] Entretanto, a disposição dos vários bocais de injeção 60 e o número de bocais de injeção inclinados 60 etc. podem ser diferentes nos vários dispositivos de injeção a montante 52A, 52B e nos vários dispositivos de injeção a jusante 52C, 52D. Além disso, a disposição dos vários bocais de injeção 60, e o número de bocais de injeção inclinados 60 etc. podem ser diferentes nos dispositivos de injeção 52A e nos dispositivos de injeção 52B. De modo similar, a disposição dos vários bocais de injeção 60, e o número de bocais de injeção inclinados 60 etc. podem ser diferentes nos dispositivos de injeção 52C e nos dispositivos de injeção 52D.

[00134] Além disso, embora na primeira modalidade exem- plificadora, o equipamento de resfriamento 50 inclua os quatro estágios dos vários dispositivos de injeção 52A a 52D, qualquer número de estágios pode ser empregado para os vários dispositivos de injeção.

[00135] Além disso, embora na primeira modalidade exem- plificadora cada um dos dispositivos de vedação intermediários 56 tenha uma estrutura dupla incluindo a seção de vedação a montante 88 e a seção de vedação a jusante 90, cada um dos dispositivos de vedação intermediários 56 pode ter uma estrutura única ou tripla.

[00136] Além disso, embora cada um dos dispositivos de vedação intermediários 56 sejam configurados pelo cilindro de suporte à montante 92, a primeira vedação a montante 94, a segunda vedação a montante 96, a vedação de cilindro a montante 98, o cilindro de suporte a jusante 102, a primeira vedação a jusante 104, a segunda vedação a jusante 106, e a vedação de cilindro a jusante 108, uma configuração incluindo outros membros pode ser adotada.

[00137] Além disso, na primeira modalidade exemplificadora, os vários dispositivos de injeção 52A a 52D e os vários dispositivos de vedação intermediários 56 foram dispostos no espaço de passagem descendente 28. Entretanto, por exemplo, em casos nos quais a chapa de aço 12 precisa ser resfriada no espaço de passagem ascendente 24 devido a circunstâncias de equipamento, os vários dispositivos de injeção 52A a 52D e os vários dispositivos de vedação intermediários 56 podem ser dispostos no espaço de passagem ascendente 24, como ilustrado na Figura 14.

[00138] Além disso, os vários dispositivos de injeção 52A to 52D e os vários dispositivos de vedação intermediários 56 podem ser dispostos em um espaço diferente do espaço de passagem descendente 28 e do espaço de passagem ascendente 24.

[00139] Além disso, embora na primeira modalidade exempli- ficadora o equipamento de resfriamento 50 inclua os vários dispositivos de vedação intermediários 56, qualquer um dentre os dispositivos de vedação intermediários 56 pode ser omitido dos vários dispositivos de vedação intermediários 56. Além disso, todos os dispositivos de vedação intermediários 56 podem ser omitidos do equipamento de resfriamento 50.

[00140] Além disso, na primeira modalidade exemplificadora, os sistemas de circulação 66 são fornecidos a cada um dos respectivos pares de dispositivos de injeção 52A a 52D, que são os respectivos pares de dispositivos de injeção dispostos voltados uns para os outros através da chapa de aço 12. Entretanto, dentre os vários dispositivos de injeção 52A a 52D, em casos nos quais a concentração de hidrogênio no gás refrigerante é a mesma para os dispositivos de injeção que estão dispostos em uma fileira ao longo da direção de alimentação da chapa de aço 12, um sistema de circulação comum 66 pode ser fornecido para esses dispositivos de injeção dispostos em uma fileira ao longo da direção de alimentação da chapa de aço 12. Segunda Modalidade Exemplificativa

[00141] A seguir, a explicação segue em relação à segunda modalidade exemplificadora da presente invenção.

[00142] A Figura 15 ilustra um equipamento de resfriamento 250 de acordo com uma segunda modalidade exemplificadora da presente invenção. O equipamento de resfriamento 250 tem as seguintes diferenças de configuração do equipamento de resfriamento 50 da primeira modalidade exemplificadora (consulte a Figura 4).

[00143] Ou seja, no equipamento de resfriamento 250 de acordo com a segunda modalidade exemplificadora da presente invenção, o dispositivo de vedação intermediário 56 entre o par de dispositivos de injeção 52A e o par de dispositivos de injeção 52B e o dispositivo de vedação intermediário 56 entre o par de dispositivos de injeção 52C e o par de dispositivos de injeção 52D são omitidos. Apenas o dispositivo de vedação intermediário 56 está disposto entre o par de dispositivos de injeção 52B e o par de dispositivos de injeção 52C.

[00144] As unidades de injeção 252A são, cada uma, configuradas pelos dispositivos de injeção 52A, 52B dispostos em uma fileira ao longo da direção de alimentação da chapa de aço 12, e as unidades de injeção 252B são, cada uma, configuradas pelos dispositivos de injeção 52C, 52D dispostos em uma fileira ao longo da direção de alimentação da chapa de aço 12. As várias unidades de injeção 252A, 252B têm a mesma configuração. Nota-se que, quando se descreve coletivamente as várias unidades de injeção 252A, 252B, as várias unidades de injeção 252A, 252B são simplesmente referidas abaixo como as unidades de injeção 252.

[00145] As unidades de injeção 252A incluem, cada uma, vários bocais de injeção 60 alocados entre os dispositivos de injeção 52A, 52B dispostos em uma fileira ao longo da direção de alimentação da chapa de aço 12. Ou seja, os vários bocais de injeção 60 de cada uma das unidades de injeção 252A são configurados por vários bocais de injeção 60 fornecidos ao dispositivo de injeção 52A, e vários bocais de injeção 60 fornecidos ao dispositivo de injeção 52B.

[00146] Dentre os vários bocais de injeção 60 em cada uma das unidades de injeção 252A, os bocais de injeção 60 que são posicionados em ambos os lados de direção ascendente-descendente das unidades de injeção 252A, ou seja, os bocais de injeção 60 no lado superior dos dispositivos de injeção 52A, e os bocais de injeção 60 no lado inferior dos dispositivos de injeção 52B, são inclinados para que se inclinem em direção ao centro da direção ascendente- descendente das respectivas unidades de injeção 252A em progressão em direção às pontas dos bocais de injeção 60.

[00147] Entretanto, dentre os vários bocais de injeção 60 em cada uma das unidades de injeção 252A, os vários bocais de injeção restantes 60 exceto os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados da direção ascendente-descendente de cada uma das unidades de injeção 252A, se estendem na direção frontal-traseira das unidades de injeção 252A, ou seja, se estendem em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12.

[00148] De modo similar, as unidades de injeção 252B incluem, cada uma, vários bocais de injeção 60 alocados entre os dispositivos de injeção 52C, 52D dispostos em uma fileira ao longo da direção de alimentação da chapa de aço 12. Ou seja, os vários bocais de injeção 60 das unidades de injeção 252B são configurados por vários bocais de injeção 60 fornecidos aos dispositivos de injeção 52C, e vários bocais de injeção 60 fornecidos aos dispositivos de injeção 52D.

[00149] Dentre os vários bocais de injeção 60 nas respectivas unidades de injeção 252B, os bocais de injeção 60 que são posicionados em ambos os lados de direção ascendente-descendente das unidades de injeção 252B, ou seja, os bocais de injeção 60 no lado superior dos dispositivos de injeção 52C, e os bocais de injeção 60 no lado inferior dos dispositivos de injeção 52D, são inclinados para que se inclinem em direção ao centro da direção ascendente- descendente das unidades de injeção 252B em progressão em direção às pontas dos bocais de injeção 60.

[00150] Entretanto, dentre os vários bocais de injeção 60 nas respectivas unidades de injeção 252B, os vários bocais de injeção restantes 60 exceto os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados da direção ascendente-descendente das unidades de injeção 252B, se estendem na direção frontal-traseira das unidades de injeção 252B, ou seja, se estendem em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12.

[00151] No equipamento de resfriamento 250 de acordo com a segunda modalidade exemplificadora da presente invenção, o gás refrigerante que é injetado a partir dos vários dispositivos de injeção 52A, 52B configurando as unidades de injeção 252A tem uma concentração de hidrogênio maior que o gás refrigerante que é injetado a partir dos vários dispositivos de injeção 52C, 52D configurando as unidades de injeção 252B. Em um espaço de passagem descendente 28, uma distribuição de concentração de hidrogênio é formada em que uma região a montante em que as unidades de injeção 252A estão dispostas tem uma concentração de hidrogênio maior que uma região a jusante em que as unidades de injeção 252B estão dispostas. Nota-se que a concentração de hidrogênio pode ser a mesma no gás refrigerante para injeção nos dispositivos de injeção 52A e nos dispositivos de injeção 52B, ou a concentração de hidrogênio no gás refrigerante para injeção pelos dispositivos de injeção 52A pode ser maior do que para os dispositivos de injeção 52B. De modo similar, a concentração de hidrogênio pode ser a mesma no gás refrigerante para injeção nos dispositivos de injeção 52C e nos dispositivos de injeção 52D, ou a concentração de hidrogênio no gás refrigerante para injeção pelos dispositivos de injeção 52C pode ser maior do que para os dispositivos de injeção 52D.

[00152] Além disso, no equipamento de resfriamento 250 de acordo com a segunda modalidade exemplificadora da presente invenção, uma porta de entrada de ar 64 é formada correspondente a cada uma das unidades de injeção 252A, 252B. As unidades de injeção a montante 252A e a porta de entrada de ar a montante 64 são conectadas a um sistema de circulação similar aquele da primeira modalidade exemplificadora. De modo similar, as unidades de injeção a jusante 252B e a porta de entrada de ar a jusante 64 também são conectadas a um sistema de circulação.

[00153] A porta de entrada de ar a montante 64 está, de preferência, disposta entre os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados na direção ascendente-descendente das unidades de injeção 252A. Na presente modalidade exemplificadora, como um exemplo, a porta de entrada de ar a montante 64 está disposta em uma porção central de uma região de alta concentração de hidrogênio em que as unidades de injeção 252A (os vários dispositivos de injeção 52A, 52B) estão dispostas.

[00154] A porta de entrada de ar a jusante 64 está, de preferência, disposta entre os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados na direção ascendente-descendente das unidades de injeção 252B. Na presente modalidade exemplificadora, como um exemplo, a porta de entrada de ar a jusante 64 está disposta em uma porção central de uma região de baixa concentração de hidrogênio em que as unidades de injeção 252B (os vários dispositivos de injeção 52C, 52D) estão dispostas.

[00155] A explicação segue em relação ao funcionamento e os efeitos vantajosos da segunda modalidade exemplificadora da presente invenção.

[00156] No equipamento de resfriamento 250 de acordo com a segunda modalidade exemplificadora da presente invenção, de modo similar na primeira modalidade exemplificadora da presente invenção, o gás refrigerante que é injetado a partir das unidades de injeção 252A configuradas pelos vários dispositivos de injeção a montante 52A, 52B é definido com uma maior concentração de hidrogênio do que o gás refrigerante que é injetado a partir das unidades de injeção 252B configuradas pelos vários dispositivos de injeção a jusante 52C, 52D. Uma distribuição de concentração de hidrogênio e, consequentemente, formada no espaço de passagem descendente 28 em que uma região a montante em que as unidades de injeção 252A estão dispostas tem uma concentração de hidrogênio maior que uma região a jusante em que as unidades de injeção 252B estão dispostas.

[00157] Dessa forma, a velocidade de resfriamento após a imersão da chapa de aço 12, ou seja, a velocidade de resfriamento a partir do início do resfriamento da chapa de aço 12 na zona de resfriamento 20, pode ser aumentada, permitindo que a chapa de aço 12 seja resfriada rapidamente a partir de um estado de temperatura mais elevada. Dessa forma, isso permite, por exemplo, que uma alta resistência seja obtida mesmo quando se suprime as quantidades de liga como silício (Si) e manganês (Mn) para pequenas quantidades.

[00158] Além disso, o gás refrigerante que é injetado a partir das unidades de injeção a jusante 252B é definido com uma concentração de hidrogênio mais baixa que o gás refrigerante que é injetado a partir das unidades de injeção a montante 252A. Uma redução pode ser consequentemente obtida na quantidade de hidrogênio usada.

[00159] Além disso, dentre os vários bocais de injeção 60 em cada uma das unidades de injeção 252, os bocais de injeção 60 que estão posicionados em ambos os lados de direção ascendente-descendente das unidades de injeção 252 são inclinados para inclinar em direção ao centro na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52 progressivamente para as pontas dos bocais de injeção 60. O gás refrigerante injetado a partir dos bocais de injeção 60 em ambos os lados é injetado em direção ao centro na direção ascendente- descendente das unidades de injeção 252. O gás refrigerante injetado a partir dos bocais de injeção 60 em ambos os lados e atingindo a chapa de aço 12 pode ser, consequentemente, impedido de se espalhar para cima e para baixo das unidades de injeção 252.

[00160] Isto significa que uma distribuição de concentração de hidrogênio pode ser mantida em que a região a montante em que as unidades de injeção 252A estão dispostas tem uma concentração de hidrogênio maior que uma região a jusante em que as unidades de injeção 252B estão dispostas, permitindo ainda mais reduções na quantidade de hidrogênio usada.

[00161] Além disso, dentre os vários bocais de injeção 60 em cada uma das unidades de injeção 252, os vários bocais de injeção restantes 60 exceto os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados da direção ascendente-descendente das unidades de injeção 252, se estendem em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12. Portanto, o gás refrigerante injetado a partir desses bocais de injeção restantes 60 é injetado em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12. Dessa forma, o gás refrigerante é injetado com a distância mais curta dos bocais de injeção restantes 60 até a chapa de aço 12, e esse gás refrigerante atinge a chapa de aço 12 perpendicularmente. Isso permite que a chapa de aço 12 seja resfriada com eficiência satisfatória, e permite que o desempenho de resfriamento de chapa de aço 12 seja elevado.

[00162] Além disso, a porta de entrada de ar a montante 64 está disposta entre os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados na direção ascendente-descendente nas unidades de injeção 252A. Dessa forma, o gás refrigerante injetado a partir dos vários bocais de injeção 60 nas unidades de injeção 252A é sugado para dentro da porta de entrada de ar a montante 64 sem difusão, permitindo que o gás refrigerante seja recuperado com eficiência satisfatória pela porta de entrada de ar a montante 64. De modo similar, a porta de entrada de ar a jusante 64 está disposta entre os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados na direção ascendente-descendente nas unidades de injeção 252B. Dessa forma, o gás refrigerante injetado a partir dos vários bocais de injeção 60 nas unidades de injeção 252B pode ser recuperado com eficiência satisfatória pela porta de entrada de ar a jusante 64.

[00163] Além disso, o dispositivo de vedação intermediário 56 veda- se entre as unidades de injeção 252A e as unidades de injeção 252B. Consequentemente, uma distribuição de concentração de hidrogênio adequada pode ser mantida devido ao fato de ser capaz de impedir que o gás refrigerante flua de uma região para outra região para regiões posicionadas em cada um dos dois lados dos dispositivos de vedação intermediários 56.

[00164] Segue a explicação em relação a um exemplo modificado da segunda modalidade exemplificadora da presente invenção.

[00165] Na segunda modalidade exemplificadora, dentre os vários bocais de injeção 60 em cada uma das unidades de injeção 252A, os vários bocais de injeção restantes 60 exceto os bocais de injeção 60 posicionados em ambos os lados da direção ascendente-descendente das unidades de injeção 252A, se estendem em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12.

[00166] Entretanto, por exemplo, como ilustrado na Figura 16, nos dispositivos de injeção a montante 52A dentre os vários dispositivos de injeção 52A, 52B que configuram as unidades de injeção 252A, todos os vários bocais de injeção 60 podem ser inclinados para que se inclinem para baixo na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52A progressivamente em direção às pontas dos bocais de injeção 60. Além disso, nos dispositivos de injeção a jusante 52B dentre os vários dispositivos de injeção 52A, 52B que configuram as unidades de injeção 252A, todos os vários bocais de injeção 60 podem ser inclinados para que se inclinem para cima na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52B progressivamente em direção às pontas dos bocais de injeção 60. Ou seja, todos os vários bocais de injeção 60 nas unidades de injeção 252A podem ser inclinados.

[00167] A aplicação de tal configuração permite que o refrigerante a gás injetado a partir de unidades de injeção 252A seja ainda mais impedido de se espalhar nas direções para cima e para baixo das unidades de injeção 252A.

[00168] Além disso, por exemplo, como ilustrado na Figura 17, nos dispositivos de injeção a montante 52A dentre os vários dispositivos de injeção 52A, 52B que configuram as unidades de injeção 252A, vários bocais de injeção 60 no lado superior podem ser inclinados para que se inclinem para baixo na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52A progressivamente em direção às pontas dos bocais de injeção 60. Além disso, nos dispositivos de injeção a jusante 52B dentre os vários dispositivos de injeção 52A, 52B que configuram as unidades de injeção 252A, vários bocais de injeção 60 no lado inferior podem ser inclinados para que se inclinem para cima na direção ascendente-descendente dos dispositivos de injeção 52B progressivamente em direção às pontas dos bocais de injeção 60. Ou seja, vários bocais de injeção 60 fornecidos em ambos os lados de direção ascendente-descendente das unidades de injeção 252A podem ser inclinados.

[00169] O emprego de tal configuração permite que o gás refrigerante injetado a partir das unidades de injeção a montante 252A seja impedido de se espalhar na direção ascendente-descendente das unidades de injeção 252A por uma quantidade proporcional ao número aumentado de bocais de injeção inclinados 60.

[00170] Além disso, nos exemplos modificados ilustrados na Figura 16, Figura 17, os dispositivos de injeção a montante 52A dentre os vários dispositivos de injeção 52A, 52B que configuram as unidades de injeção 252A podem ser configurados de modo que um ângulo de inclinação diminua sequencialmente a partir dos bocais de injeção 60 no lado superior até os bocais de injeção 60 no lado inferior. Além disso, os dispositivos de injeção a jusante 52B dentre os vários dispositivos de injeção 52A, 52B que configuram as unidades de injeção 252A podem ser configurados de modo que um ângulo de inclinação diminua sequencialmente a partir dos bocais de injeção 60 no lado inferior até os bocais de injeção 60 no lado superior.

[00171] Além disso, embora na segunda modalidade exempli- ficadora as unidades de injeção 252A sejam configuradas, como um exemplo, pelos dois estágios dos dispositivos de injeção 52A, 52B, as unidades de injeção 252A podem ser configuradas com qualquer número de estágios de dispositivos de injeção.

[00172] Por exemplo, os exemplos modificados são ilustrados na Figura 18 e Figura 19 em que as unidades de injeção 252A são configuradas com três estágios dos dispositivos de injeção. O exemplo modificado ilustrado na Figura 18 é um exemplo em que os dispositivos de injeção intermediários 52E foram adicionados ao exemplo modificado ilustrado na Figura 15, por inserção entre os dispositivos de injeção a montante 52A e os dispositivos de injeção a jusante 52B das unidades de injeção 252A. Além disso, o exemplo modificado ilustrado na Figura 19 é um exemplo em que os dispositivos de injeção intermediários 52E foram adicionados ao exemplo modificado ilustrado na Figura 16, por inserção entre os dispositivos de injeção a montante 52A e os dispositivos de injeção a jusante 52B das unidades de injeção 252A.

[00173] Como ilustrado na Figura 18 e Figura 19, em casos nos quais as unidades de injeção 252A são fornecidas com os dispositivos de injeção intermediários 52E, vários bocais de injeção 60 nos dispositivos de injeção intermediários 52E podem se estender em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço 12.

[00174] Nota-se que um exemplo modificado também pode ser adotado para os vários bocais de injeção 60 nas unidades de injeção 252B, similar ao exemplo modificado para os vários bocais de injeção 60 nas unidades de injeção 252A descritas acima.

[00175] Além disso, na segunda modalidade exemplificadora, as unidades de injeção 252A têm a mesma configuração que as unidades de injeção 252B, e a disposição dos vários bocais de injeção 60, e o número de bocais de injeção inclinados 60 etc. é igual nas unidades de injeção 252A e nas unidades de injeção 252B. Entretanto, a disposição dos vários bocais de injeção 60, e o número de bocais de injeção inclinados 60 etc. podem ser diferentes nas unidades de injeção 252A e nas unidades de injeção 252B. Além disso, pode haver um número diferente de estágios de dispositivos de injeção para as unidades de injeção 252A e as unidades de injeção 252B.

[00176] Na segunda modalidade exemplificadora, exemplos modificados similares podem ser adotados para a configuração do dispositivo de vedação intermediário 56 e a posição de disposição do equipamento de resfriamento 250 para os da primeira modalidade exemplificadora.

[00177] Além disso, embora na segunda modalidade exemplifi- cadora o equipamento de resfriamento 250 inclua o dispositivo de vedação intermediário 56, o dispositivo de vedação intermediário 56 pode ser omitido.

[00178] Isso conclui a descrição da primeira e da segunda modalidades exemplificadoras da presente invenção. Entretanto, a presente invenção não se limita à descrição acima, e obviamente várias modificações podem ser implementadas dentro do escopo sem que se afaste do espírito da presente invenção.

Claims

1. Equipamento de resfriamento (50; 250) para um forno de recozimento contínuo (10), o equipamento de resfriamento (50; 250) compreendendo: uma pluralidade de unidades de injeção (52; 252) disposta em um forno de recozimento contínuo (10) incluindo uma zona de aquecimento (16), uma zona de imersão (18), e uma zona de resfriamento (20) através das quais uma chapa de aço em formato de tira (12) é sequencialmente alimentada, a pluralidade de unidades de injeção (52; 252) está disposta na zona de resfriamento (20) em uma fileira ao longo de uma direção de alimentação da chapa de aço (12) e injetar, a partir de uma pluralidade de bocais de injeção (60), um gás refrigerante ao qual hidrogênio foi adicionado, sobre a chapa de aço (12); e uma pluralidade de sistemas de circulação (66) que conectam uma pluralidade de orifícios de entrada de ar (64), que sugam o gás de resfriamento injetado de cada pluralidade de unidades de injeção (52; 252), com cada pluralidade de unidades de injeção (52; 252); cada pluralidade de sistemas de circulação (66), incluindo um tubo externo (68) que está conectado a uma da pluralidade de unidades de injeção (52, 252), um tubo interno (70) que está conectado a uma das várias portas de entrada de ar (64), um trocador de calor (72) que está conectado ao o tubo de saída (68) e o tubo de trajetória de retorno (70), uma fonte de suprimento de hidrogênio (74) conectada ao tubo de saída (68) e um soprador (76) que é fornecido no tubo de saída (68); a fonte de suprimento de hidrogênio (74) do sistema de circulação a montante (66), fornecendo mais hidrogênio para o tubo externo (68), do que a fonte de suprimento de hidrogênio (74) do sistema de circulação a jusante (66), de modo que uma distribuição de concentração de hidrogênio seja formada em que, em um espaço da zona de resfriamento (20) em que a pluralidade de unidades injeção (52; 252) estão dispostas, uma concentração de hidrogênio em uma região a montante é maior que uma concentração de hidrogênio em uma região a jusante; caracterizado pelo fato de que: cada um dentre a pluralidade de bocais de injeção (60) na pluralidade de unidades de injeção (52; 252) é disposto com uma direção de matriz ao longo da direção de alimentação da chapa de aço (12), e cada um dentre a pluralidade de bocais de injeção (60) se estende em direção à chapa de aço (12); pelo menos os bocais de injeção (60) posicionados em ambos os lados na direção de matriz em cada um dentre a pluralidade de bocais de injeção (60) são inclinados para que se inclinem em direção a um centro da direção de matriz progressivamente em direção às pontas dos bocais de injeção (60), e cada uma da pluralidade de orifícios de entrada de ar (64) é disposta entre bocais de injeção (60), entre a pluralidade de bocais de injeção (60), posicionados em ambos os lados na direção da matriz.

2. Equipamento de resfriamento para forno de recozimento contínuo (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, em cada um dentre a pluralidade de bocais de injeção (60), bocais de injeção (60) exceto os bocais de injeção (60) posicionados em ambos os lados na direção de matriz se estendem em direções normais voltadas para as faces de chapa da chapa de aço (12).

3. Equipamento de resfriamento para forno de recozimento contínuo (10), de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um dispositivo de vedação intermediário (56) disposto entre a pluralidade de unidades de injeção (52; 252), em que: o dispositivo de vedação intermediário (56) inclui um cilindro de suporte a montante (92) para sustentar a chapa de aço (12) a partir de um lado de direção da espessura de chapa da chapa de aço (12); um cilindro de suporte a jusante (102) disposto a jusante do cilindro de suporte a montante (92) na direção de alimentação da chapa de aço (12) e sustentando a chapa de aço (12) a partir de outro lado de direção da espessura de chapa da chapa de aço (12); uma primeira vedação a montante (94) disposta em um lado oposto do cilindro de suporte a montante (92) para a chapa de aço (12) e estendendo-se a partir de uma parede interna de um corpo de forno (14), formando a zona de resfriamento (20) em direção ao cilindro de suporte a montante (92); uma segunda vedação a montante (96) disposta em um lado oposto da chapa de aço (12) até o cilindro de suporte a montante (92) e estendendo-se a partir de uma parede interna do corpo de forno (14) em direção à chapa de aço (12); uma primeira vedação a jusante (104) disposta em um lado oposto do cilindro de suporte a jusante (102) da chapa de aço (12) e estendendo-se a partir de uma parede interna do corpo de forno (14) em direção ao cilindro de suporte a jusante (102); uma segunda vedação a jusante (106) disposta em um lado oposto da chapa de aço (12) até o cilindro de suporte a jusante (102) e estendendo-se a partir de uma parede interna do corpo de forno (14) em direção à chapa de aço (12); uma vedação de cilindro a montante (98) que juntamente com o cilindro de suporte a montante (92) fecha uma folga entre a primeira vedação a montante (94) e a chapa de aço (12); e uma vedação de cilindro a jusante (108) que juntamente com o cilindro de suporte a jusante (102) fecha uma folga entre a primeira vedação a jusante (104) e a chapa de aço (12).