BR112020017392B1 - Sistemas e métodos para a têmpera de uma tira de metal após a laminação - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a sistemas e métodos de têmpera um substrato de metal que incluem o resfriamento de uma superfície de topo e de uma superfície de fundo do substrato de metal até que a temperatura da tira seja resfriada para uma temperatura intermediária. Resfriamento da superfície de topo do substrato de metal é descontinuado quando a temperatura da tira alcança a temperatura intermediária, e resfriamento da superfície de fundo do substrato de metal continua até que o substrato de metal alcança a temperatura alvo, onde a temperatura alvo é menor do que a temperatura intermediária.

Description

Referência ao Pedido Relacionado

[001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S. N° 62/684.428, depositado em 13 de junho de 2018 e intitulado SYSTEMS AND METHODS FOR QUENCHING A METAL STRIP AFTER ROLLING, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência em sua totalidade.

Campo da Invenção

[002] O presente pedido se refere a processamento de metal e, mais particularmente, um sistemas e métodos para a têmpera de uma tira de metal após a laminação.

Antecedentes

[003] Durante o processamento de metal, a laminação pode ser usada para reduzir uma espessura de um substrato de metal (tal como folhas de estoque ou tiras de alumínio, ligas de alumínio, ou vários outros metais) por passar o substrato de metal através de um par de rolos de trabalho. Dependendo das propriedades desejadas dos produtos de metal final, o estoque de metal pode ser laminado a calor, laminado a frio, e/ou laminado morno. A laminação a calor em geral se refere a um processo de laminação onde a temperatura do metal é acima da temperatura de recristalização do metal. A laminação a frio em geral se refere a um processo de laminação onde a temperatura do metal é abaixo da temperatura de recristalização do metal. Laminação morna em geral se refere a um processo de laminação onde a temperatura do metal é abaixo da temperatura de recristalização, mas acima da temperatura durante a laminação a frio. No entanto, as propriedades do metal (por exemplo, força, capacidade de conformação, resistência à corrosão, e/ou baixo peso, dentre outros) após a laminação pode ser insuficiente para algumas aplicações (por exemplo, aplicações automotivas, transporte, industrial, e/ou relacionadas a eletrônicos, dentre outros). Portanto, processamento de metal adicional do substrato de metal é necessário.

Sumário

[004] Os termos "invenção", "a invenção", "a presente invenção" e "esta presente invenção" usados nesta patente se destinam a se referir amplamente a todo o assunto desta patente e as reivindicações de patente abaixo. As declarações contendo estes termos devem ser entendidas como não limitando o assunto aqui descrito ou limitando o significado ou escopo das reivindicações de patente abaixo. As modalidades da invenção cobertas por esta patente são definidas pelas reivindicações abaixo, não neste resumo. Este resumo é uma visão geral de alto nível de várias modalidades da invenção e apresenta alguns dos conceitos que são descritos na seção Descrição detalhada abaixo. Este resumo não se destina a identificar as características principais ou essenciais do assunto reivindicado, nem se destina a ser usado isoladamente para determinar o escopo do assunto reivindicado. O assunto deve ser entendido por referência às partes apropriadas de todo o relatório descritivo desta patente, qualquer ou todos os desenhos e cada reivindicação.

[005] De acordo com determinados exemplos, um sistema para processar um substrato de metal, que inclui, mas não é limitado a um substrato de metal laminado, inclui um sistema de têmpera. Em alguns exemplos, o sistema de têmpera inclui um bocal de topo configurado para distribuir um agente de resfriamento em uma superfície de topo do substrato de metal laminado. Em vários casos, o sistema de têmpera inclui um bocal de fundo configurado para distribuir o agente de resfriamento em uma superfície de fundo do substrato de metal laminado. De acordo com vários exemplos, o bocal de topo é configurado para distribuir o agente de resfriamento até que a temperatura da tira do substrato de metal laminado seja reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária que é menor do que a temperatura inicial. Em determinados casos, o bocal de fundo é configurado para distribuir o agente de resfriamento até que a temperatura da tira do substrato de metal laminado seja reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura alvo que é menor do que a temperatura inicial e menor do que a temperatura intermediária.

[006] De acordo com vários exemplos, um método de processar um substrato de metal laminado inclui resfriamento de uma superfície de topo e de uma superfície de fundo do substrato de metal laminado com um sistema de têmpera de modo que a temperatura da tira do substrato de metal laminado é reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária. Em determinados casos, o método inclui parar o resfriamento da superfície de topo quando a temperatura da tira é a temperatura intermediária. Em alguns exemplos, o método inclui continuar o resfriamento da superfície de fundo do substrato de metal laminado com o sistema de têmpera de modo que a temperatura da tira do substrato de metal laminado é reduzida a partir de uma temperatura intermediária para uma temperatura alvo.

[007] De acordo com determinados exemplos, um sistema para processar um substrato de metal laminado inclui um sistema de têmpera configurado para distribuir de modo seletivo um agente de resfriamento no substrato de metal em uma primeira configuração de têmpera e uma segunda configuração de têmpera. Em alguns aspectos, o sistema de têmpera resfria uma superfície de topo e uma superfície de fundo do substrato de metal na primeira configuração de têmpera e resfria apenas a superfície de fundo do substrato de metal na segunda configuração de têmpera. Em determinados casos, o sistema inclui um sensor configurado para detectar a temperatura da tira do substrato de metal. Em vários aspectos, o sistema de têmpera está na primeira configuração de têmpera quando a temperatura da tira é pelo menos uma temperatura intermediária, e o sistema de têmpera está na segunda configuração de têmpera quando a temperatura da tira é reduzida a partir de uma temperatura intermediária para uma temperatura alvo que é menor do que a temperatura intermediária.

[008] De acordo com vários exemplos, um método de processar um substrato de metal laminado inclui detectar a temperatura da tira do substrato de metal laminado, resfriar uma superfície de topo e uma superfície de fundo do substrato de metal laminado com um sistema de têmpera quando a temperatura da tira é pelo menos uma temperatura intermediária, e resfriar apenas uma superfície de fundo do substrato de metal laminado com o sistema de têmpera quando a temperatura da tira reduz a partir de uma temperatura intermediária para uma temperatura alvo que é menor do que a temperatura intermediária.

[009] De acordo com alguns exemplos, um sistema para processar um substrato de metal laminado inclui um sistema de têmpera. Em vários casos, o sistema de têmpera inclui pelo menos um bocal de topo configurado para distribuir um agente de resfriamento em uma superfície de topo do substrato de metal laminado e pelo menos dois bocais de topo configurados para distribuir o agente de resfriamento em uma superfície de fundo do substrato de metal laminado. Em alguns aspectos, o sistema de têmpera inclui uma primeira zona de têmpera que inclui o pelo menos um bocal de topo e um primeiro bocal de fundo dos pelo menos dois bocais de topo. Em vários exemplos, o sistema de têmpera inclui uma segunda zona de têmpera à jusante a partir da primeira zona de têmpera e que inclui um segundo bocal de fundo dos pelo menos dois bocais de topo.

[0010] Várias implementações descritas na presente descrição podem incluir sistemas, métodos, características, e vantagens, adicionais que não podem ser necessariamente expressamente descritos neste documento, mas será evidente para aquele versado na técnica mediante exame da descrição detalhada e desenhos a seguir que a acompanham. É pretendido que todos os referidos sistemas, métodos, características e vantagens sejam incluídos na presente descrição e protegidos pelas reivindicações em anexo.

Breve Descrição dos Desenhos

[0011] As características e os componentes das Figuras a seguir são ilustrados para enfatizar os princípios gerais da presente descrição. Características e componentes correspondentes ao longo das Figuras podem ser designados combinando caracteres de referência por uma questão de consistência e clareza.

[0012] A Figura 1 é um desenho esquemático de um sistema para a têmpera de um substrato de metal laminado de acordo com aspectos da presente descrição.

[0013] A Figura 2 é outro desenho esquemático do sistema da Figura 1.

[0014] A Figura 3 é outro desenho esquemático do sistema da Figura 1.

[0015] A Figura 4 é outro desenho esquemático do sistema da Figura 1.

[0016] A Figura 5 é um desenho esquemático de um sistema para a têmpera de um substrato de metal laminado de acordo com aspectos da presente descrição.

Descrição Detalhada

[0017] O assunto dos exemplos da presente invenção é descrito aqui com especificidade para atender aos requisitos legais, mas esta descrição não se destina necessariamente a limitar o escopo das reivindicações. O objeto reivindicado pode ser incorporado de outras maneiras, pode incluir diferentes elementos ou etapas e pode ser usado em conjunto com outras tecnologias existentes ou futuras. Esta descrição não deve ser interpretada como implicando qualquer ordem ou arranjo particular entre duas ou entre várias etapas ou elementos, exceto quando a ordem das etapas individuais ou arranjo de elementos é explicitamente descrito.

[0018] São descritos sistemas e métodos para temperar um substrato de metal após a laminação. Aspectos e características da presente descrição podem ser usados com qualquer substrato de metal adequado e podem ser especialmente úteis com alumínio ou ligas de alumínio. Especificamente, os resultados desejáveis podem ser alcançados para ligas como as ligas de alumínio da série 1xxx, série 2xxx, série 3xxx, série 4xxx, série 5xxx, série 6xxx, série 7xxx ou série 8xxx. Para uma compreensão do sistema de designação de número mais comumente usada na nomeação e identificação de alumínio e suas ligas, consulte "International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys" ou "Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot", ambos publicados pela The Aluminum Association.

[0019] Em alguns casos, os sistemas e métodos descritos nesse documento podem ser usados com materiais não ferrosos, que incluem alumínio, ligas de alumínio, magnésio, materiais com base em magnésio, titânio, materiais com base em titânio, cobre, materiais com base em cobre, aço, materiais com base em aço, bronze, materiais com base em bronze, latão, materiais com base em latão, compósitos, folhas usadas em compósitos, ou qualquer outro metal adequado, não metal ou combinação de materiais. O artigo pode incluir materiais monolíticos, assim como materiais não monolíticos tais como materiais ligados por laminação, materiais revestidos, materiais compósitos (tais como, mas não limitado a materiais contendo fibra de carbono), ou vários outros materiais. Em um exemplo não limitante, os sistemas e métodos podem ser usados com artigos de metal, tais como tiras de metal de alumínio, lajes, estilhaços, placas ou outros artigos feitos de ligas de alumínio, incluindo ligas de alumínio contendo ferro.

[0020] Aspectos e características da presente descrição podem ser usados para rapidamente temperar um substrato de metal durante processamento de metal a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura alvo. Aspectos e características da presente descrição podem também ser usados para controlar a planicidade do substrato de metal. Em alguns exemplos, aspectos e características da presente descrição podem ser usados para rapidamente temperar um substrato de metal após a laminação do substrato de metal, tal como após a laminação a calor do substrato de metal. Em alguns exemplos não limitantes onde o substrato de metal inclui alumínio ou uma liga de alumínio, a têmpera rápida do substrato de metal pode travar nos elementos para produzir um produto de liga de alumínio acabado com aprimoradas propriedades (por exemplo, força aprimorada, alta resistência à corrosão, alta capacidade de conformação, etc.). Como um exemplo não limitante, aspectos e características da presente descrição podem ser usados para rapidamente temperar uma liga de alumínio da série 6xxx com solutos tais como magnésio (Mg), silicone (Si), cobre (Cu), zinco, (Zn), e/ou vários outros solutos após a laminação a calor.

[0021] Um exemplo de um sistema de têmpera 124 para rapidamente temperar um substrato de metal laminado 102 é ilustrado nas Figuras 1-4. Em alguns exemplos, o substrato de metal 102 é processado por um sistema de processamento de metal 100 à montante a partir do sistema de têmpera 124. Como um exemplo não limitante, o substrato de metal 102 pode ser laminado por um laminador 126 à montante a partir do sistema de têmpera 124. Após processar, o substrato de metal 102 então passa através do sistema de têmpera 124, o qual distribui um agente de resfriamento no substrato de metal 102 para temperar o substrato de metal 102 e reduzir a temperatura do substrato de metal 102. Após passar através do sistema de têmpera 124, o substrato de metal 102 passa através de um dispositivo de medição de planicidade 110, que determina um perfil de planicidade do substrato de metal 102. Em alguns exemplos opcionais, o dispositivo de medição de planicidade 110 proporciona um sinal de planicidade 132 a um sistema de controle 114. Com base no sinal de planicidade 132, o sistema de controle 114 pode proporcionar um sinal de ajuste de têmpera 134 para o sistema de têmpera 124 para controlar, e ajustar conforme necessário, a aplicação do agente de resfriamento. Adicional ou alternativamente, o sistema de controle 114 pode proporcionar um sinal de ajuste de laminação 136 para o laminador 126 para controlar, e ajustar conforme necessário, a laminação do substrato de metal 102.

[0022] Como discutido acima, em alguns exemplos, o sistema de têmpera 124 pode ser proporcionado com o sistema de processamento de metal 100 que inclui vários equipamentos para processar o substrato de metal 102 em um produto final. Como ilustrado nas Figuras 1-3, em alguns exemplos, o sistema de processamento de metal 100 inclui pelo menos uma estação de trabalho 116 do laminador 126. Em alguns exemplos, o laminador 126 inclui uma pluralidade de estações de trabalho 116, tal como duas estações de trabalho 116, três estações de trabalho 116, quatro estações de trabalho 116, ou qualquer outro número desejado de estações de trabalho 116. A estação de trabalho 116 inclui um par de rolos de trabalho verticalmente alinhados 118A-B. Em alguns exemplos, a estação de trabalho 116 também inclui rolos de apoio 120A-B que suportam os rolos de trabalho 118A-B. Em vários exemplos, a estação de trabalho 116 também inclui rolos intermediários. Um espaço de rolo 128 é definido entre os rolos de trabalho 118A-B.

[0023] Durante o processamento, o substrato de metal 102 é movido em uma direção de processamento 130 e é passado através do espaço de rolo 128 de modo que os rolos de trabalho 118A-B reduzem a espessura do substrato de metal 102 para uma espessura desejada e proporciona propriedades particulares no substrato de metal 102. As propriedades particulares proporcionadas podem depender da composição do substrato de metal 102. Em alguns exemplos, o laminador 126 pode ser a um laminador de laminação a calor que é configurado para laminar o substrato de metal 102 quando a temperatura do substrato de metal 102 está acima da temperatura de recristalização do substrato de metal 102. Em alguns exemplos não limitantes, quando o laminador 126 é um laminador de laminação a calor, a laminação a calor do substrato de metal 102 pode ser realizada a uma temperatura de a partir de cerca de 250°C a cerca de 500°C (por exemplo, a partir de cerca de 300°C a cerca de 400°C, a partir de cerca de 350°C a cerca de 500°C, etc.). Em outros exemplos, o laminador 126 pode ser um laminador de laminação a frio que é configurado para laminar o substrato de metal 102 quando a temperatura do substrato de metal 102 está abaixo da temperatura de recristalização do substrato de metal 102. Em vários outros exemplos, o laminador 126 pode ser um laminador de laminação morna que é configurado para laminar o substrato de metal 102 quando a temperatura do substrato de metal 102 está abaixo da temperatura de recristalização, mas acima da temperatura durante a laminação a frio.

[0024] Em alguns exemplos, o sistema de têmpera 124 é proporcionado à jusante a partir do laminador 126 (ou outro equipamento de processamento) para temperar o substrato de metal 102 após a laminação (ou outro processamento). Como ilustrado nas Figuras 1-4, o sistema de têmpera 124 inclui pelo menos um bocal de topo 104 A para distribuir o agente de resfriamento em uma superfície de topo 106 do substrato de metal 102. No presente exemplo, o sistema de têmpera 124 inclui quatro bocais de topo 104 A. No entanto, em vários outros exemplos, qualquer número de bocais de topo 104 A podem ser proporcionado, tal como um bocal de topo 104 A, dois bocais de topo 104 A, três bocais de topo 104 A, cinco bocais de topo 104 A, ou mais do que cinco bocais de topo 104A. O agente de resfriamento pode ser qualquer agente de resfriamento ou meio de resfriamento adequado capaz de suficientemente remover calor a partir do substrato de metal 102 para gerar o resfriamento desejado. Por exemplo, o agente de resfriamento pode ser água, uma água contendo emulsão, uma água contendo dispersão mecânica, um fluido de baixa temperatura de ebulição, óleo, ou vários outros agentes de resfriamento adequados.

[0025] O sistema de têmpera 124 também inclui pelo menos um bocal de fundo 104B para distribuir o agente de resfriamento em uma superfície de fundo 108 do substrato de metal 102. No presente exemplo, o sistema de têmpera 124 inclui quatro bocais de fundo 104B. No entanto, em vários outros exemplos, qualquer número de bocais de fundo 104B podem ser proporcionado, tal como um bocal de fundo 104B, dois bocais de fundo 104B, três bocais de fundo 104B, cinco bocais de fundo 104B, ou mais do que cinco bocais de fundo 104B. Em alguns exemplos, o número de bocais de fundo 104B é o mesmo que o número de bocais de topo 104A, embora não precise ser. Por exemplo, em outros casos, o sistema de têmpera 124 pode incluir mais ou menos bocais de fundo 104B em comparação ao número de bocais de topo 104A (vide, por exemplo, a Figura 5).

[0026] Em vários exemplos, os bocais de topo 104 A e os bocais de fundo 104B são controláveis de modo seletivo para esfriar o substrato de metal 102 de modo que a temperatura da tira do substrato de metal 102 é reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura alvo. A temperatura inicial é a temperatura da tira quando o substrato de metal 102 é recebido pelo sistema de têmpera 124. Em alguns exemplos, a temperatura inicial é a temperatura da tira do substrato de metal 102 após laminação a calor, a frio ou morna. Em determinados exemplo não limitantes, a temperatura inicial pode ser maior do que cerca de 180°C, tal como maior do que cerca de 200°C, embora não precise ser. Em alguns exemplos, a temperatura inicial depende do teor do substrato de metal 102. A temperatura alvo é a temperatura desejada da tira do substrato de metal 102 após a têmpera. Em determinados exemplos, a temperatura alvo pode depender da exigência da temperatura da tira para processamento adicional ou propriedades desejadas do substrato de metal 102. Em alguns exemplos não limitantes, a temperatura alvo pode ser a partir de cerca de 60°C a cerca de 120°C, embora várias outras temperaturas alvo menores do que a temperatura inicial possam ser usadas.

[0027] De acordo com vários exemplos, os bocais de topo 104 A e os bocais de fundo 104B são controláveis de modo seletivo de modo que não só os bocais de topo 104 A, mas também os bocais de fundo 104B distribuem o agente de resfriamento para reduzir a temperatura da tira a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária. Em vários exemplos, a temperatura intermediária é menor do que a temperatura inicial e maior do que a temperatura alvo. Em alguns exemplos não limitantes, a temperatura intermediária pode ser a partir de cerca de 120°C a cerca de 180°C. Em determinados exemplos, os bocais de topo 104 A e os bocais de fundo 104B são controláveis de modo seletivo de modo que os bocais de topo 104A param de distribuir o agente de resfriamento quando a temperatura da tira alcança a temperatura intermediária (e assim para o resfriamento o substrato de metal 102) enquanto os bocais de fundo 104B continuam a distribuir o agente de resfriamento de modo que a temperatura da tira é reduzida a partir de uma temperatura intermediária para a temperatura alvo. Em vários exemplos, a porção do sistema de têmpera 124 com bocais de topo ativados 104 A e bocais de fundo 104B define uma primeira zona de têmpera 140, e a porção do sistema de têmpera 124 com apenas os bocais de fundo ativados 104B define uma segunda zona de têmpera 142.

[0028] Em vários exemplos, os bocais de topo 104 A e os bocais de fundo 104B são controláveis de modo seletivo de modo que não só os bocais de topo 104 A, mas também os bocais de fundo 104B distribuem o agente de resfriamento para reduzir a temperatura da tira a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária. Em determinados exemplos, os bocais de topo 104 A e os bocais de fundo 104B são controláveis de modo seletivo de modo que os bocais de fundo 104B param de distribuir o agente de resfriamento quando a temperatura da tira alcança a temperatura intermediária (e assim param o resfriamento do substrato de metal 102) enquanto os bocais de topo 104A continuam a distribuir o agente de resfriamento de modo que a temperatura da tira é reduzida a partir de uma temperatura intermediária para a temperatura alvo. Em outras palavras, em determinados exemplo não limitantes, não só os bocais de topo 104 A, mas também os bocais de fundo 104B resfriam a tira para reduzir a temperatura da tira a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária, e um do bocais de topo 104 A ou os bocais de fundo 104B são desativados quando a temperatura da tira alcança a temperatura intermediária de modo que o substrato de metal 102 é apenas resfriado a partir de um lado (isto é, na superfície de topo 106 ou na superfície de fundo 108).

[0029] Em determinados exemplos, os bocais de topo 104A e/ou os bocais de fundo 104B podem distribuir o agente de resfriamento através da largura 202 (vide a Figura 4) do substrato de metal 102 para resfriar de modo uniforme o substrato de metal 102 através da largura 202. Em outros exemplos, como ilustrado na Figura 4, os bocais de topo 104A e/ou os bocais de fundo 104B podem distribuir o agente de resfriamento através da largura 202 do substrato de metal 102 para gerar um resfriamento diferencial, o que quer dizer que algumas porções do substrato de metal 102 podem ser resfriadas mais do que outras porções do substrato de metal 102. Em vários exemplos, alguns dos bocais de topo 104A pode proporcionar resfriamento uniforme através da largura 202 e outro bocais de topo 104 A podem proporcionar resfriamento diferencial. Da mesma forma, em alguns exemplos, alguns dos bocais de fundo 104B podem proporcionar resfriamento uniforme através da largura 202 e outro bocais de fundo 104B podem proporcionar resfriamento diferencial. Em vários exemplos, a quantidade e a aplicação do agente de resfriamento em locais particulares ao longo da largura 202 do substrato de metal 102 podem ser ajustados com base em um perfil de planicidade desejado.

[0030] A Figura 4 ilustra um exemplo não limitante de resfriamento diferencial onde as porções selecionadas 206 do substrato de metal 102 são resfriadas e as porções não selecionadas 204 são não resfriadas ou recebem menos agente de resfriamento em comparação às porções selecionadas 206. Em determinados exemplos, as porções selecionadas 206 podem ser porções do substrato de metal 102 onde a tensão da tira é a mais alta. Como um exemplo não limitante, a tensão da tira pode ser mais alta nas bordas 208 do substrato de metal 102. Quanto mais localizada a tensão, menos resfriamento diferencial pode ser necessário para alcançar a planicidade aprimorada desejada. Em alguns casos, uma quantidade relativamente pequena de resfriamento pode ser aplicada às bordas 208 do substrato de metal 102, o que pode remover ou reduzir ondulações centrais significativas e/ou distorção do substrato de metal 102. As partes não selecionadas 204 podem ser partes onde a tira a tensão é mais baixa, tal como o meio do substrato de metal 102 entre as bordas 208. O resfriamento diferencial inclui qualquer diferença na temperatura aplicada ao longo da largura 202 do substrato de metal 102. Em alguns exemplos, a porção selecionada 206 (por exemplo, uma borda 208) ao longo da largura 202 do substrato de metal 102 pode ser submetido a resfriamento enquanto a porção não selecionada 204 (por exemplo, o meio do substrato de metal 102) ao longo da largura 202 do substrato de metal 102 não é submetida a qualquer resfriamento. Em outros exemplos, uma porção selecionada 206 (por exemplo, uma borda 208) ao longo da largura 202 do substrato de metal 102 pode ser submetida a maior resfriamento do que o resfriamento fornecido para a porção não selecionada 204 (por exemplo, o meio do substrato de metal 102) ao longo da largura 202 do substrato de metal 102.

[0031] A aplicação de resfriamento diferencial (também referida como não uniforme, preferencial ou seletiva) para as porções selecionadas 206 da largura 202 de um substrato de metal 102 pode fazer com que as porções selecionadas 206 se contraiam termicamente, o que aumenta a tensão ao longo das porções selecionadas 206. O resfriamento diferencial pode causar um gradiente de temperatura temporário ao longo do substrato de metal 102 onde as porções selecionadas 206 da largura 202 do substrato de metal 102 (por exemplo, as bordas 208) são mais frias do que as porções não selecionadas 204 (por exemplo, o meio).

[0032] No exemplo não limitante da Figura 4 onde o resfriamento é aplicado às bordas 208 do substrato de metal 102 para gerar um gradiente de temperatura, a tensão nas bordas 208 do substrato de metal 102 pode ser temporariamente aumentada, em comparação à porção mais morna, não selecionada 204 (por exemplo, do meio) do substrato de metal 102. Pelo fato da temperatura ao longo da largura 202 do substrato de metal 102 não é uniforme, existe tensão diferencial ao longo da largura 202 do substrato de metal 102. Se esta distribuição de tensão imposta não for equalizada logo após ser aplicada (por exemplo, por rolos de suporte intervenientes, ou caso contrário), e o substrato de metal 102 é suficientemente quente para ceder ligeiramente sob a tensão diferencial, a temperatura diferencial transmitida pelo resfriamento diferencial pode fazer com que o substrato de metal 102 se alongue ligeiramente ao longo da porção mais fria da largura 202 (por exemplo, as porções selecionadas 206) do substrato de metal 102. O rendimento, como aqui utilizado, pode ser considerado uma deformação ou alongamento permanente do substrato de metal 102, que alivia parcialmente a tensão aplicada (por exemplo, da distribuição de tensão imposta). A tensão necessária para causar deformação permanente diminui na medida em que a temperatura do substrato de metal 102 aumenta. Tal como aqui utilizado com referência ao substrato de metal 102, o rendimento inclui deformação permanente em níveis de tensão de escoamento aceitos de modo convencional, bem como em níveis de tensão abaixo dos níveis de tensão de escoamento aceitos de modo convencional, tal como a deformação permanente que pode ocorrer a partir de fluência rápida. Portanto, para um substrato de metal 102 ceder, como o termo é usado neste documento, não é necessário induzir tensão diferencial que fornece níveis de tensão iguais ou acima da tensão de escoamento convencionalmente aceita do substrato de metal 102.

[0033] Independentemente de se o gradiente de temperatura real imposto ao substrato de metal 102 é conhecido ou não, o gradiente de temperatura é baseado no resfriamento diferencial, que pode ser baseado em vários fatores, tais como modelos, medições de planicidade ou outros fatores, conforme descrito neste documento. O resfriamento diferencial das bordas 208 de um substrato de metal 102 causa uma concentração local de tensão de tração suficiente para colocar o substrato de metal 102 em escoamento e esticar as bordas 208, corrigindo quaisquer ondas centrais ou distorção presente no substrato de metal 102. Desta forma, a planicidade do substrato de metal 102 pode ser ajustada e/ou aprimorada usando resfriamento diferencial. Quando o resfriamento diferencial ativo do substrato de metal 102 é descontinuado, o perfil de temperatura do substrato de metal 102 ao longo de sua largura 202 acabará por se equalizar, mas quaisquer mudanças devido ao rendimento permanecerão e, portanto, a planicidade aprimorada será mantida. Conforme descrito abaixo, em certos exemplos, o dispositivo de medição de planicidade 110 está posicionado a uma distância predeterminada 122 a jusante do sistema de têmpera 124 que é suficiente para o perfil de temperatura equalizar.

[0034] Como ilustrado nas Figuras 1-3, em determinados exemplos, um sensor 112 pode ser proporcionado para detectar a temperatura da tira. A localização ou número de sensores 112 não deve ser considerado limitante da descrição atual.

[0035] Em alguns exemplos, um dispositivo de remoção de refrigerante 138 ou outro sistema de contenção de refrigerante pode ser proporcionado. Em vários exemplos, o dispositivo de remoção de refrigerante 138 pode ser proporcionado para remover o agente de resfriamento para fora da superfície de topo 106 do substrato de metal 102, da superfície de fundo 108 do substrato de metal 102, ou de ambas a superfície de topo 106 e a superfície de fundo 108 do substrato de metal 102. Como tal, o número e localização do dispositivo de remoção de refrigerantes 138 não deve ser considerado limitante da descrição atual. Em vários exemplos, o dispositivo de remoção de refrigerante 138 pode ser qualquer dispositivo adequado para remover o agente de resfriamento para fora do substrato de metal 102 que inclui, mas não limitado a um ventilador, um limpador, uma vedação flexível, ou vários outros dispositivos adequados. Em um exemplo não limitante, o dispositivo de remoção de refrigerante 138 é um ventilador que é uma faca de ar. Como descrito abaixo, em vários aspectos, o dispositivo de remoção de refrigerante 138 pode ser ativado quando os bocais de topo 104A param de distribuir o agente de resfriamento no substrato de metal (isto é, quando a temperatura da tira alcança a temperatura intermediária) para remover agente de resfriamento residual para fora da superfície de topo 106 do substrato de metal 102.

[0036] Em vários exemplos, o dispositivo de medição de planicidade 110 é proporcionado para medir o perfil de planicidade do substrato de metal 102. Em alguns exemplos não limitantes, o dispositivo de medição de planicidade 110 é um rolo de formato, embora vários outros dispositivos adequados para detectar o perfil de planicidade do substrato de metal 102 possam ser usados. O dispositivo de medição de planicidade 110 é posicionado a uma distância predeterminada 122 à jusante a partir do sistema de têmpera 124. A distância predeterminada 122 entre o dispositivo de medição de planicidade 110 e o sistema de têmpera 124 é uma distância que permite que um perfil de temperatura através da largura 202 do substrato de metal 102 se equalize. Em alguns casos, ao fornecer a distância predeterminada 122 antes de medir o perfil de planicidade com o dispositivo de medição de planicidade, uma medição de forma mais precisa (por exemplo, perfil de planicidade) pode ser obtida porque variações de temperatura ao longo da largura 202 (o que, de outra forma, causaria medições imprecisas) são minimizados ou reduzidos. Em certos exemplos, pelo menos um aspecto do sistema de têmpera 124 é ajustável ou controlável com base no perfil de planicidade medido. Em alguns exemplos não limitativos, o pelo menos um aspecto do sistema de têmpera 124 pode incluir uma série de bocais superiores ativados 104A e/ou os bocais inferiores 104B, o perfil de resfriamento dos bocais superiores 104A e/ou os bocais inferiores 104B, uma quantidade de agente de resfriamento distribuído pelos bocais superiores 104A e/ou pelos bocais inferiores 104B e/ou vários outros aspectos ajustáveis do sistema de têmpera 124. Em alguns exemplos, pelo menos um aspecto do laminador 126 é controlável ou ajustável com base no perfil de planicidade medido incluindo, mas não limitado a, um tamanho da lacuna do rolo 128, uma distribuição de pressão de contato dos rolos de trabalho 118A-B no substrato de metal 102 e/ou vários outros aspectos ajustáveis do laminador 126.

[0037] Opcionalmente, o sistema de controle 114 é fornecido. Conforme ilustrado nas Figuras 1-3, o sistema de controle 114 pode estar em comunicação com o dispositivo de medição de planicidade 110 e o sistema de têmpera 124. Em alguns casos opcionais, o sistema de controle 114 também está em comunicação com a estação de trabalho 116. O sistema de controle 114 está configurado para receber o perfil de planicidade medido pelo dispositivo de medição de planicidade 110 como parte do sinal de planicidade 132. O sistema de controle 114 é ainda configurado para comparar o perfil de planicidade medido com um perfil de planicidade predeterminado. Com base na comparação do perfil de planicidade medido com o perfil de planicidade predeterminado, o sistema de controle 114 pode controlar e ajustar conforme necessário, o sistema de têmpera 124 e/ou a estação de trabalho 116 de modo que o perfil de planicidade medido corresponda ao perfil de planicidade predeterminado. Como um exemplo não limitativo, a Figura 2 ilustra um caso em que uma têmpera rápida adicional é necessária (por exemplo, porque a temperatura da tira é muito alta) e bocais superiores adicionais 104 A são ativados. Como outro exemplo não limitativo, a Figura 3 ilustra um caso em que menos têmpera é necessária (por exemplo, porque a temperatura da tira é suficientemente baixa), e os bocais superiores adicionais 104 A estão desativados.

[0038] A Figura 5 ilustra um exemplo de um sistema de têmpera 524 que é substancialmente similar ao sistema de têmpera 124 exceto em que a segunda zona de têmpera 142 apenas inclui os bocais de fundo 104B.

[0039] Um método de processar o substrato de metal 102 é também proporcionado. Em vários exemplos, o método inclui receber o substrato de metal 102 tendo a temperatura da tira a uma temperatura inicial da tira no sistema de têmpera 124. Em alguns exemplos, o método inclui a laminação do substrato de metal 102 com o laminador 126 antes de receber o substrato de metal 102 no sistema de têmpera 124. Em um exemplo não limitante, o método inclui a laminação a calor do substrato de metal 102 antes de receber o substrato de metal 102 no sistema de têmpera 124.

[0040] O método inclui a têmpera do substrato de metal 102 com o sistema de têmpera 124. A têmpera inclui o resfriamento da superfície de topo 106 e da superfície de fundo 108 do substrato de metal 102 com o sistema de têmpera 124 de modo que a temperatura da tira é reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária. Em alguns aspectos, o resfriamento da superfície de topo 106 inclui distribuir o agente de resfriamento na superfície de topo 106 com pelo menos um bocal de topo 104A, e resfriamento da superfície de fundo 108 inclui distribuir o agente de resfriamento na superfície de fundo 108 com pelo menos um bocal de fundo 104B.

[0041] Em vários aspectos, o método inclui detectar a temperatura da tira do substrato de metal 102 com o sensor 112. Em alguns exemplos, têmpera inclui usar os bocais de topo 104 A para distribuir o agente de resfriamento sobre a superfície de topo 106 do substrato de metal 102 até que a temperatura da tira do substrato de metal é reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária. Em vários exemplos, a têmpera inclui usar os bocais de fundo 104B para distribuir o agente de resfriamento na superfície de fundo 108 até que a temperatura da tira do substrato de metal é reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura alvo, que é menor do que a temperatura intermediária. Em outras palavras, a têmpera do substrato de metal 102 com o sistema de têmpera 124 inclui resfriar não só a superfície de topo 106, mas também a superfície de fundo 108 do substrato de metal 102 até que a temperatura da tira é reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária e parar o resfriamento da superfície de topo 106 ao mesmo tempo em que continua o resfriamento da superfície de fundo 108 de modo que a temperatura da tira é reduzida a partir de uma temperatura intermediária para a temperatura alvo. Em determinados aspectos, o método inclui desativar o sistema de têmpera 124 de modo que o sistema de têmpera 124 para o resfriamento do substrato de metal 102 quando a temperatura da tira está em ou abaixo da temperatura alvo.

[0042] De acordo com vários exemplos, resfriamento da superfície de topo 106 pode incluir resfriamento a porção selecionada 206 da largura 202 do substrato de metal 102 mais do que a porção não selecionada 204 da largura 202 do substrato de metal 102 com os bocais de topo 104A. De modo similar, em casos adicionais ou alternativos, o resfriamento da superfície de fundo 108 pode incluir o resfriamento a porção selecionada 206 da largura 202 do substrato de metal 102 mais do que a porção não selecionada 204 da largura 202 do substrato de metal 102 com os bocais de fundo 104B. Em vários casos, a porção selecionada 206 são as bordas 208 do substrato de metal 102 e a porção não selecionada 204 é a porção não borda (por exemplo, o meio) do substrato de metal 102.

[0043] Em vários casos, o método inclui soprar o agente de resfriamento residual para fora da superfície de topo 106 do substrato de metal 102 quando o resfriamento da superfície de topo 106 é parado. Em alguns aspectos, o método inclui soprar o agente de resfriamento residual para fora da superfície de topo 106 do substrato de metal 102 quando a temperatura da tira alcança a temperatura intermediária. Em determinados casos, o método inclui soprar o agente de resfriamento residual para fora da superfície de topo 106 do substrato de metal 102 ao mesmo tempo em que continua o resfriamento da superfície de fundo 108 do substrato de metal 102.

[0044] De acordo com determinados exemplos, o método inclui passar o substrato de metal 102 a partir do sistema de têmpera 124 para o dispositivo de medição de planicidade 110 após a distância predeterminada 122. Em determinados exemplos, passar o substrato de metal 102 após a distância predeterminada inclui permitir que um perfil de temperatura através da largura 202 do substrato de metal 102 equalize. Em vários exemplos, passar o substrato de metal 102 após a distância predeterminada inclui secar a superfície de fundo 108 do substrato de metal 102, que pode ser soprar a superfície de fundo 108 ou de outro modo.

[0045] Em alguns exemplos, o método inclui medir o perfil de planicidade do substrato de metal 102 através da largura 202 do substrato de metal 102 com o dispositivo de medição de planicidade 110. Opcionalmente, o método inclui controlar pelo menos um aspecto do sistema de têmpera 124 com base no perfil de planicidade medido. Em determinados casos, o método inclui receber o sinal de planicidade 132 no sistema de controle 114 a partir do dispositivo de medição de planicidade 110, comparar o perfil de planicidade medido ao perfil de planicidade predeterminado, e controlar pelo menos um aspecto do sistema de têmpera 124 de modo que o perfil de planicidade medido corresponde ao perfil de planicidade predeterminado. Adicional ou alternativamente, o método inclui controlar pelo menos um aspecto da estação de trabalho 116 do laminador 126 de modo que o perfil de planicidade medido corresponde ao perfil de planicidade predeterminado.

[0046] Uma coleção de modalidades exemplificativas, incluindo pelo menos algumas explicitamente enumeradas como "ECs" (Combinações de Exemplo), fornecendo uma descrição adicional de uma variedade de tipos de modalidades de acordo com os conceitos descritos neste documento são fornecidas abaixo. Esses exemplos não pretendem ser mutuamente exclusivos, exaustivos ou restritivos; e a presente invenção não está limitada a essas modalidades de exemplo, mas sim abrange todas as modificações e variações possíveis dentro do escopo das reivindicações emitidas e seus equivalentes.

[0047] EC 1. Um sistema para processar um substrato de metal laminado compreendendo: um sistema de têmpera compreendendo: um bocal de topo configurado para distribuir um agente de resfriamento em uma superfície de topo do substrato de metal laminado; e um bocal de fundo configurado para distribuir o agente de resfriamento em uma superfície de fundo do substrato de metal laminado, em que o bocal de topo é configurado para distribuir o agente de resfriamento até que a temperatura da tira do substrato de metal laminado seja reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária que é menor do que a temperatura inicial, e em que o bocal de fundo é configurado para distribuir o agente de resfriamento até que a temperatura da tira do substrato de metal laminado seja reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura alvo que é menor do que a temperatura inicial e menor do que a temperatura intermediária.

[0048] EC 2. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o sistema de têmpera compreende uma pluralidade de bocais de topo e uma pluralidade de bocais de topo.

[0049] EC 3. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o sistema de têmpera é configurado para resfriar uma porção selecionada da largura do substrato de metal laminado mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal.

[0050] EC 4. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a porção selecionada é uma borda do substrato de metal e a porção não selecionada é uma porção de não borda do substrato de metal.

[0051] EC 5. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a temperatura intermediária é a partir de cerca de 120°C a cerca de 180°C.

[0052] EC 6. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a temperatura alvo é a partir de cerca de 60°C a cerca de 120°C.

[0053] EC 7. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a temperatura inicial é maior do que cerca de 180°C.

[0054] EC 8. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a temperatura inicial é maior do que cerca de 200°C.

[0055] EC 9. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo um dispositivo de remoção de refrigerante configurado para remover o agente de resfriamento para fora da superfície de topo, da superfície de fundo, ou de ambas a superfície de topo e superfície de fundo do substrato de metal quando o bocal de topo é desativado, em que o dispositivo de remoção de refrigerante é um ventilador, e em que o ventilador compreende uma faca de ar.

[0056] EC 10. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo pelo menos um sensor configurado para detectar a temperatura da tira.

[0057] EC 11. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo um dispositivo de medição de planicidade a uma distância predeterminada à jusante a partir do sistema de têmpera, em que o dispositivo de medição de planicidade é configurado para: medir um perfil de planicidade do substrato de metal através da largura do substrato de metal; e emitir o perfil de planicidade medido em um sinal de planicidade.

[0058] EC 12. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a distância predeterminada é uma distância suficiente para a temperatura da tira se equilibrar.

[0059] EC 13. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o sistema de têmpera é ajustável com base em no sinal de planicidade.

[0060] EC 14. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo um controlador configurado para: receber o sinal de planicidade a partir do dispositivo de medição de planicidade; comparar o perfil de planicidade medido a um perfil de planicidade predeterminado; e controlar o sistema de têmpera de modo que o perfil de planicidade medido corresponde ao perfil de planicidade predeterminado.

[0061] EC 15. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo uma estação de trabalho de um laminador compreendendo um par de rolos de trabalho, em que os rolos de trabalho são ajustáveis com base no sinal de planicidade.

[0062] EC 16. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo um controlador configurado para: receber o sinal de planicidade a partir do dispositivo de medição de planicidade; comparar o perfil de planicidade medido a um perfil de planicidade predeterminado; e controlar os rolos de trabalho da estação de trabalho de modo que o perfil de planicidade medido corresponde ao perfil de planicidade predeterminado.

[0063] EC 17. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o dispositivo de medição de planicidade compreende um rolo de formato.

[0064] EC 18. Um método de processar um substrato de metal laminado compreendendo: resfriar uma superfície de topo e uma superfície de fundo do substrato de metal laminado com um sistema de têmpera de modo que a temperatura da tira do substrato de metal laminado é reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária; parar o resfriamento da superfície de topo quando a temperatura da tira é a temperatura intermediária; e continuar resfriamento da superfície de fundo do substrato de metal laminado com o sistema de têmpera de modo que a temperatura da tira do substrato de metal laminado é reduzida a partir de uma temperatura intermediária para uma temperatura alvo.

[0065] EC 19. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o sistema de têmpera compreende um bocal de topo e um bocal de fundo, em que o resfriamento da superfície de topo do substrato de metal laminado compreende distribuir um agente de resfriamento na superfície de topo com o bocal de topo, e em que o resfriamento da superfície de fundo do substrato de metal laminado compreende distribuir o agente de resfriamento na superfície de fundo com o bocal de fundo.

[0066] EC 20. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o sistema de têmpera compreende uma pluralidade de bocais de topo e uma pluralidade de bocais de topo, em que o resfriamento da superfície de topo do substrato de metal laminado compreende distribuir um agente de resfriamento na superfície de topo com a pluralidade de bocais de topo, e em que o resfriamento da superfície de fundo do substrato de metal laminado compreende distribuir o agente de resfriamento na superfície de fundo com a pluralidade de bocais de topo.

[0067] EC 21. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o resfriamento da superfície de topo compreende o resfriamento da porção selecionada da largura do substrato de metal laminado mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal.

[0068] EC 22. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a porção selecionada é uma borda do substrato de metal e a porção não selecionada é uma porção de não borda do substrato de metal.

[0069] EC 23. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o resfriamento da superfície de fundo compreende o resfriamento da porção selecionada da largura do substrato de metal laminado mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal.

[0070] EC 24. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a porção selecionada é uma borda do substrato de metal e a porção não selecionada é uma porção de não borda do substrato de metal.

[0071] EC 25. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a primeira temperatura é a partir de cerca de 120°C a cerca de 180°C.

[0072] EC 26. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a segunda temperatura é a partir de cerca de 60°C a cerca de 120°C.

[0073] EC 27. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo soprar o agente de resfriamento para fora da superfície de topo do substrato de metal após parar o resfriamento da superfície de topo.

[0074] EC 28. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo medir um perfil de planicidade da tira de metal através da largura do substrato de metal com um dispositivo de medição de planicidade.

[0075] EC 29. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o dispositivo de medição de planicidade é a uma distância predeterminada à jusante a partir do sistema de têmpera, e em que o método adicionalmente compreende passar o substrato de metal sobre uma distância predeterminada de modo que um perfil de temperatura da temperatura da tira está em equilíbrio, isto é, onde a temperatura da porção selecionada e a temperatura das porções não selecionadas são substancialmente iguais.

[0076] EC 30. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo controlar pelo menos um aspecto do sistema de têmpera com base no perfil de planicidade medido.

[0077] EC 31. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo: receber um sinal de planicidade com o perfil de planicidade medido em um controlador; comparar o perfil de planicidade medido a um perfil de planicidade predeterminado; e controlar o pelo menos um aspecto do sistema de têmpera de modo que o perfil de planicidade medido corresponde ao perfil de planicidade predeterminado.

[0078] EC 32. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo: receber um sinal de planicidade com o perfil de planicidade medido em um controlador; comparar o perfil de planicidade medido a um perfil de planicidade predeterminado; e controlar pelo menos um aspecto de uma estação de trabalho de um laminador de modo que o perfil de planicidade medido corresponde ao perfil de planicidade predeterminado.

[0079] EC 33. Um sistema para processar um substrato de metal laminado compreendendo: um sistema de têmpera configurado para distribuir de modo seletivo um agente de resfriamento no substrato de metal em uma primeira configuração de têmpera e uma segunda configuração de têmpera, em que o sistema de têmpera resfria uma superfície de topo e uma superfície de fundo da tira de metal na primeira configuração de têmpera, e em que o sistema de têmpera resfria apenas a superfície de fundo da tira de metal na segunda configuração de têmpera; e um sensor configurado para detectar a temperatura da tira do substrato de metal, em que o sistema de têmpera está na primeira configuração de têmpera quando a temperatura da tira é pelo menos uma temperatura intermediária, e em que o sistema de têmpera está na segunda configuração de têmpera quando a temperatura da tira é a partir de uma temperatura intermediária para a temperatura alvo que é menor do que a temperatura intermediária.

[0080] EC 34. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a temperatura intermediária é a partir de cerca de 120°C a cerca de 180°C, e em que a temperatura alvo é a partir de cerca de 60°C a cerca de 120°C.

[0081] EC 35. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o sistema de têmpera compreende uma pluralidade de bocais de topo configurados para distribuir o agente de resfriamento na superfície de topo do substrato de metal e uma pluralidade de bocais de topo configurados para distribuir o agente de resfriamento na superfície de fundo do substrato de metal.

[0082] EC 36. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o sistema de têmpera é adicionalmente configurado para resfriar a porção selecionada da largura do substrato de metal laminado mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal.

[0083] EC 37. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o sistema de têmpera é à jusante de uma estação de trabalho de um laminador.

[0084] EC 38. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo um dispositivo de medição de planicidade configurado para medir um perfil de planicidade do substrato de metal através da largura do substrato de metal.

[0085] EC 39. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo um controlador configurado para: receber um sinal de planicidade compreendendo o perfil de planicidade medido; comparar o perfil de planicidade medido a um perfil de planicidade predeterminado; e controlar o sistema de têmpera ou uma estação de trabalho de um laminador de modo que o perfil de planicidade medido corresponde ao perfil de planicidade predeterminado.

[0086] EC 40. um método de processar um substrato de metal laminado compreendendo: detectar a temperatura da tira do substrato de metal laminado; resfriar uma superfície de topo e uma superfície de fundo do substrato de metal laminado com um sistema de têmpera quando a temperatura da tira é pelo menos uma temperatura intermediária; resfriar apenas a superfície de fundo do substrato de metal laminado com o sistema de têmpera quando a temperatura da tira é a partir de uma temperatura intermediária para uma temperatura alvo que é menor do que a temperatura intermediária.

[0087] EC 41. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo desativar o sistema de têmpera de modo que o sistema de têmpera para o resfriamento o substrato de metal quando a temperatura da tira é a temperatura alvo.

[0088] EC 42. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o resfriamento da superfície de topo e da superfície de fundo do substrato de metal laminado compreende o resfriamento da porção selecionada da largura do substrato de metal laminado mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal.

[0089] EC 43. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que o resfriamento apenas da superfície de fundo do substrato de metal laminado compreende o resfriamento da porção selecionada da largura do substrato de metal laminado mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal.

[0090] EC 44. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo passar o substrato de metal a uma distância predeterminada a partir do sistema de têmpera de modo que a temperatura da tira se equilibra; e medir um perfil de planicidade do substrato de metal.

[0091] EC 45. O método de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo: receber o perfil de planicidade medido do substrato de metal; comparar o perfil de planicidade medido com um predeterminado perfil de planicidade; e controlar pelo menos um do sistema de têmpera ou uma estação de trabalho de um laminador de modo que o perfil de planicidade medido corresponde ao perfil de planicidade predeterminado.

[0092] EC 46. Um sistema para processar um substrato de metal laminado compreendendo: um sistema de têmpera compreendendo: pelo menos um bocal de topo configurado para distribuir um agente de resfriamento em uma superfície de topo do substrato de metal laminado; pelo menos dois bocais de topo configurados para distribuir o agente de resfriamento em uma superfície de fundo do substrato de metal laminado; uma primeira zona de têmpera compreendendo o pelo menos um bocal de topo e um primeiro bocal de fundo dos pelo menos dois bocais de topo; e uma segunda zona de têmpera à jusante a partir da primeira zona de têmpera e compreendendo um segundo bocal de fundo dos pelo menos dois bocais de topo.

[0093] EC 47. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a primeira zona de têmpera é configurada para resfriar o substrato de metal até que a temperatura da tira do substrato de metal seja reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária, e em que a segunda zona de têmpera é configurada para resfriar o substrato de metal até que a temperatura da tira é reduzida a partir de uma temperatura intermediária para uma temperatura alvo.

[0094] EC 48. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo um dispositivo de medição de planicidade configurado para medir um perfil de planicidade do substrato de metal através da largura do substrato de metal à jusante a partir da segunda zona de têmpera.

[0095] EC 49. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo um controlador configurado para: receber um sinal de planicidade compreendendo o perfil de planicidade medido; comparar o perfil de planicidade medido a um perfil de planicidade predeterminado; e controlar o sistema de têmpera ou uma estação de trabalho de um laminador de modo que o perfil de planicidade medido corresponde ao perfil de planicidade predeterminado.

[0096] EC 50. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a primeira zona de têmpera é configurada para resfriar a porção selecionada da largura do substrato de metal laminado mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal.

[0097] EC 51. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, em que a segunda zona de têmpera é configurada para resfriar a porção selecionada da largura do substrato de metal laminado mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal.

[0098] EC 52. O sistema de acordo com qualquer uma das combinações de exemplo precedentes ou subsequentes, adicionalmente compreendendo um dispositivo de remoção de refrigerante configurado para remover o agente de resfriamento para fora da superfície de topo, da superfície de fundo, ou de ambas a superfície de topo e superfície de fundo do substrato de metal quando o bocal de topo é desativado, em que o dispositivo de remoção de refrigerante é um ventilador, e em que o ventilador compreende uma faca de ar.

[0099] Os aspectos descritos acima são apenas exemplos possíveis de implementações, meramente estabelecidos para uma compreensão clara dos princípios da presente descrição. Muitas variações e modificações podem ser feitas no(s) exemplo(s) acima descrito(s) sem se afastar substancialmente do espírito e dos princípios da presente descrição. Todas essas modificações e variações estão incluídas neste documento dentro do escopo da presente descrição, e todas as reivindicações possíveis para aspectos individuais ou combinações de elementos ou etapas se destinam a ser suportadas pela presente descrição. Além disso, embora termos específicos sejam empregados neste documento, bem como nas reivindicações que se seguem, eles são usados apenas em um sentido genérico e descritivo, e não com a finalidade de limitar a invenção descrita, nem as reivindicações que se seguem.

Claims (17)

1. Sistema para processar um substrato de metal, caracterizado pelo fato de que compreende: uma parte de equipamento de processamento; um sistema de controle (114); um sistema de têmpera (124) a jusante da parte de equipamento de processamento e configurado para receber o substrato de metal (102) que se move em uma direção de processamento da parte de equipamento de processamento, o sistema de têmpera (124) compreendendo: um bocal de topo (104A) configurado para distribuir um agente de resfriamento em uma superfície de topo (106) do substrato de metal (102) enquanto o substrato de metal (102) se move na direção de processamento; e um bocal de fundo (104B) configurado para distribuir o agente de resfriamento em uma superfície de fundo (108) do substrato de metal (102) enquanto o substrato de metal (102) se move na direção de processamento, em que o sistema de têmpera (124) está acoplado de modo comunicativo com o sistema de controle (114); e um dispositivo de medição de planicidade (110) localizado a uma distância predeterminada à jusante a partir do sistema de têmpera (124), em que o dispositivo de medição de planicidade (110) é acoplado de modo comunicativo com o sistema de controle (114) e é configurado para medir um perfil de planicidade do substrato de metal (102) e emitir o perfil de planicidade medido em um sinal de planicidade (132), em que o sistema de controle (114) é configurado para controlar o bocal de topo (104A) para distribuir o agente de resfriamento até que uma temperatura da tira do substrato de metal (102) seja reduzida de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária que é menor do que a temperatura inicial e baseada no sinal de planicidade (132), e em que o sistema de controle (114) é configurado para controlar o bocal de fundo (104B) para distribuir o agente de resfriamento até que a temperatura da tira do substrato de metal (102) é reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura alvo que é menor do que a temperatura inicial e menor do que a temperatura intermediária e baseada no sinal de planicidade (132).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de têmpera (124) compreende uma pluralidade de bocais de topo (104A) e uma pluralidade de bocais de fundo (104B).

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de têmpera (124) é configurado para resfriar uma porção selecionada (206) da largura do substrato de metal (102) mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal (102).

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a porção selecionada (206) é uma borda (208) do substrato de metal (102) e a porção não selecionada é uma porção de não borda do substrato de metal (102).

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura intermediária é a partir de 120°C a 180°C, em que a temperatura alvo é a partir de 60°C a 120°C, e em que a temperatura inicial é maior do que 180°C.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle (114) é adicionalmente configurado para: receber o sinal de planicidade (132) a partir do dispositivo de medição de planicidade (110); comparar o perfil de planicidade medido a um perfil de planicidade predeterminado; e controlar o sistema de têmpera (124) de modo que o perfil de planicidade medido corresponde ao perfil de planicidade predeterminado.

7. Método de processar um substrato de metal, caracterizado pelo fato de que compreende: receber o substrato de metal (102) que se move em uma direção de processamento a partir de um laminador (126); resfriar uma superfície de topo (106) e uma superfície de fundo (108) do substrato de metal (102) com um sistema de têmpera (124) enquanto o substrato de metal (102) se move na direção de processamento de modo que uma temperatura de tira do substrato de metal (102) é reduzida a partir de uma temperatura inicial para uma temperatura intermediária; medir um perfil de planicidade através de uma largura do substrato de metal (102) com um dispositivo de medição de planicidade (110) localizado a uma distância predeterminada a jusante do sistema de têmpera (124), e emitir o perfil de planicidade medido em um sinal de planicidade (132) a um sistema de controle (114); controlar, pelo sistema de controle (114), o sistema de têmpera (124) ao parar o resfriamento da superfície de topo (106) quando a temperatura da tira é a temperatura intermediária enquanto o substrato de metal (102) se move na direção de processamento, e baseado no sinal de planicidade (132); e controlar, pelo sistema de controle (114), o sistema de têmpera (124) ao continuar o resfriamento da superfície de fundo (108) do substrato de metal (102) com o sistema de têmpera (124) enquanto o substrato de metal (102) se move na direção de processamento até que a temperatura da tira do substrato de metal (102) seja reduzida a partir da temperatura intermediária para uma temperatura alvo e baseado no sinal de planicidade (132).

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sistema de têmpera (124) compreende pelo menos um bocal de topo (104A) e pelo menos um bocal de fundo (104B), em que o resfriamento da superfície de topo (106) do substrato de metal (102) compreende distribuir um agente de resfriamento na superfície de topo (106) com o pelo menos um bocal de topo (104A), e em que o resfriamento da superfície de fundo (108) do substrato de metal (102) compreende distribuir o agente de resfriamento na superfície de fundo (108) com o pelo menos um bocal de fundo (104B).

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o resfriamento da superfície de topo (106) compreende o resfriamento de uma porção selecionada (206) de uma largura do substrato de metal (102) mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal (102).

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o resfriamento da superfície de fundo (108) compreende o resfriamento da porção selecionada (206) de uma largura do substrato de metal (102) mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal (102).

11. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a temperatura intermediária é a partir de 120°C a 180°C, e em que a temperatura alvo é a partir de 60°C a 120°C.

12. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: comparar o perfil de planicidade medido a um perfil de planicidade predeterminado; e controlar o pelo menos um aspecto do sistema de têmpera (124) de modo que o perfil de planicidade medido corresponde ao perfil de planicidade predeterminado.

13. Sistema para processar um substrato de metal, caracterizado pelo fato de que compreende: um sistema de têmpera (124) configurado para receber o substrato de metal (102) que se move em uma direção de processamento e distribuir de modo seletivo um agente de resfriamento no substrato de metal (102) em uma primeira configuração de têmpera e uma segunda configuração de têmpera enquanto o substrato de metal (102) se move na direção de processamento, em que o sistema de têmpera (124) resfria uma superfície de topo (106) e uma superfície de fundo (108) do substrato de metal (102) na primeira configuração de têmpera, e em que o sistema de têmpera (124) resfria apenas a superfície de fundo (108) do substrato de metal (102) na segunda configuração de têmpera; um dispositivo de medição de planicidade (110) localizado a uma distância predeterminada à jusante do sistema de têmpera (124), em que o dispositivo de medição de planicidade (110) é acoplado de modo comunicativo com o sistema de controle (114) e é configurado para medir um perfil de planicidade do substrato de metal (102) através de uma largura do substrato de metal (102) e emitir o perfil de planicidade medido em um sinal de planicidade (132); um sensor (112) configurado para detectar uma temperatura de tira do substrato de metal (102) enquanto o substrato de metal (102) se move na direção de processamento e emitir a temperatura de tira como um sinal de temperatura, e em que o sistema de controle (114) é configurado para controlar o sistema de têmpera (124) para estar na primeira configuração de têmpera baseado no sinal de temperatura que indica que temperatura da tira é pelo menos uma temperatura intermediária e baseado no sinal de planicidade (132), e em que sistema de controle (114) é configurado para controlar o sistema de têmpera (124) para estar na segunda configuração de têmpera baseado no sinal de temperatura que indica que a temperatura da tira está reduzindo a partir de uma temperatura intermediária para uma temperatura alvo que é menor do que a temperatura intermediária e baseado no sinal de planicidade (132).

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a temperatura intermediária é a partir de 120°C a 180°C, e em que a temperatura alvo é a partir de 60°C a 120°C.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o sistema de têmpera (124) compreende uma pluralidade de bocais de topo (104A) configurados para distribuir o agente de resfriamento na superfície de topo (106) do substrato de metal (102) e uma pluralidade de bocais de fundo (104B) configurados para distribuir o agente de resfriamento na superfície de fundo (108) do substrato de metal (102).

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o sistema de têmpera (124) é adicionalmente configurado para resfriar uma porção selecionada (206) de uma largura do substrato de metal (102) mais do que uma porção não selecionada da largura do substrato de metal (102).

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o sistema de têmpera (124) fica à jusante de uma estação de trabalho de um laminador (126).