BR112021003034A2 - dispositivo de resfriamento para chapa de aço laminada a quente e método de resfriamento de chapa de aço laminada a quente - Google Patents

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BR112021003034A2
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Hiroshi NIITANI
Nobumasa Hayashi
Rumi Matsumoto
Yoshihiro Serizawa
Tomofumi HOSHO
Takumu Ushizawa
Naoko Katou
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Nippon Steel Corporation
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Abstract

DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO PARA CHAPA DE AÇO LAMINADA A QUENTE E MÉTODO DE RESFRIAMENTO DE CHAPA DE AÇO LAMINADA A QUENTE. Este dispositivo de resfriamento é provido com, cada um dentre uma pluralidade de superfícies de resfriamento divididas, um bico de água de resfriamento (23) e um dispositivo de comutação para comutação entre colisão e não colisão de água de resfriamento jateada a partir do bico de água de resfriamento (23) sobre a superfície de resfriamento dividida, onde as superfícies de resfriamento divididas são regiões de resfriamento obtidas pela divisão de uma região de resfriamento inteira em uma pluralidade de regiões na direção de transporte da chapa de aço e em pelo menos três regiões na direção de largura. O dispositivo de resfriamento é ainda provido com um dispositivo de controle para controlar a operação dos dispositivos de comutação na base de uma distribuição de temperatura na direção de largura. Os bicos de água de resfriamento (23) cada um tem um eixo de jateamento (P) que é inclinado em relação a uma linha perpendicular à região de resfriamento inteira como visto da direção de transporte da chapa de aço e após colidir com a superfície de resfriamento dividida, a água de resfriamento é direcionada para o lado oposto do bico de água de resfriamento (23) correspondente na direção da largura.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO PARA CHAPA DE AÇO
LAMINADA A QUENTE E MÉTODO DE RESFRIAMENTO DE CHAPA DE AÇO LAMINADA A QUENTE". Campo Técnico
[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de resfriamento que resfria uma superfície superior de uma chapa de aço laminada a quente que está sendo transportada sobre rolos transportadores após laminação a quente e a um método de resfriamento usando o dispositivo de resfriamento. Técnica Antecedente
[002] Uma vez que o peso dos automóveis foi reduzido nos últimos anos, a demanda por chapas de aço de alta resistência dentre as chapas de aço laminadas a quente tem aumentado e a qualidade exigida das chapas de aço laminadas a quente tornou-se ainda maior. Nos últimos anos, em particular, além de alta resistência, excelente trabalhabilidade, tal como moldabilidade por prensa ou capacidade de expansão de furos, é necessária, e variações nas propriedades mecânicas, tais como resistência à tração e trabalhabilidade, devem ser mantidas dentro de faixas predeterminadas ao longo de toda a região da chapa de aço.
[003] No processo de fabricação da chapa de aço laminada a quente, um dos fatores que afetam grandemente as propriedades acima de um produto final é a temperatura de enrolamento. No presente documento, a temperatura de enrolamento é a temperatura da chapa de aço imediatamente antes de um dispositivo de enrolamento onde a chapa de aço é enrolada após uma etapa de resfriamento após a laminação de acabamento.
[004] Em geral, em uma etapa de resfriamento na qual a água de resfriamento é jateada sobre uma chapa de aço laminada a quente em alta temperatura de 800°C a 900°C, a qual foi submetida à laminação de acabamento, o vapor gerado pela ebulição do filme cobre de forma estável a superfície da chapa de aço durante o tempo em que a temperatura da chapa de aço é cerca de 600°C ou mais. Portanto, embora a capacidade de resfriamento da própria água de resfriamento se torne pequena, o resfriamento uniforme de toda a superfície da chapa de aço é relativamente facilitado.
[005] No entanto, quando a temperatura da chapa de aço está abaixo de 600°C em particular, a quantidade de vapor a ser gerado diminui à medida que a temperatura da chapa de aço diminui. Em seguida, um filme de vapor que cobre a superfície da chapa de aço começa a se romper e uma região de ebulição de transição na qual a distribuição do filme de vapor muda temporal e espacialmente é feita. Como um resultado, a não uniformidade no resfriamento aumenta e a não uniformidade na distribuição da temperatura da chapa de aço tende a se expandir rapidamente. Isto torna difícil controlar a temperatura da chapa de aço e terminar o resfriamento de toda a chapa de aço em uma temperatura de enrolamento desejada.
[006] Entretanto, a fim de produzir um produto que tenha excelentes propriedades em que a resistência e a trabalhabilidade são ambas alcançadas, é eficaz baixar a temperatura de enrolamento para uma região de baixa temperatura de 500°C ou menos. Portanto, é importante fazer com que a não uniformidade da temperatura de enrolamento em toda a chapa de aço caia dentro de uma faixa predeterminada em resposta a uma temperatura alvo. A partir deste ponto de vista, muitas invenções têm sido feitas para a uniformidade da temperatura de enrolamento, particularmente a uniformidade da temperatura de enrolamento na direção da largura da chapa.
[007] O Documento de Patente 1 descreve que, em um dispositivo de resfriamento, uma pluralidade de bicos para adicionar um meio de resfriamento a uma chapa de aço laminada a quente são instalados na direção da largura tanto no lado superior quanto no lado inferior da chapa de aço laminada a quente e estes bicos são controlados de tal forma que o meio de resfriamento é adicionado às posições onde uma temperatura particularmente elevada pode ser detectada. Uma pluralidade de sensores de temperatura é ainda instalada no dispositivo de resfriamento na direção da largura, e está configurado para que estes sensores de temperatura detectem uma distribuição de temperatura da chapa de aço laminada a quente na direção da largura e a quantidade do meio de resfriamento dos bicos pode ser controlada com base nos sinais dos sensores de temperatura.
[008] O Documento de Patente 2 descreve que, em um dispositivo de resfriamento, uma pluralidade de coletores de água de resfriamento que têm uma pluralidade de grupos de bicos de fornecimento de água de resfriamento alinhados em um padrão linear é posicionada acima e na direção da largura de uma chapa de aço laminada a quente e a vazão de água de resfriamento é controlada com base na distribuição de temperatura medida por um sensor de distribuição de temperatura que detecta a distribuição de temperatura na direção da largura da chapa. De forma concreta, estes coletores de água de resfriamento são dotados de válvulas de controle liga-desliga e a água de resfriamento é controlada pelas válvulas de controle liga-desliga.
[009] Em um dispositivo de resfriamento descrito no Documento de Patente 3, quando uma região sobre os rolos transportadores ocupados por uma chapa de aço laminada a quente é definida como uma região de transporte da chapa de aço, um par de bicos de pulverização para jateamento de água de resfriamento sobre a região de transporte da chapa de aço na direção da largura da região de transporte da chapa de aço está localizado em ambas as laterais da região de transporte da chapa de aço na direção da largura e uma pluralidade dos pares de bicos de pulverização está alinhada na direção de transporte da chapa de aço laminada a quente. Neste dispositivo de resfriamento, em relação a uma região de colisão de água de resfriamento jateada a partir do bico de pulverização sobre a região de transporte da chapa de aço, uma extremidade distante na direção de jateamento está localizada em uma extremidade da região de transporte e uma extremidade próxima está localizada sobre um lado interno da região de transporte da chapa de aço, e as extremidades próximas das duas regiões de colisão do par de bicos de pulverização coincidem na direção da largura para formar uma confluência. Além disso, o Documento de Patente 3 descreve que as confluências descritas acima estão posicionadas em um padrão escalonado em uma zona de confluência marcada no meio da região de transporte da chapa de aço na direção da largura e, portanto, as confluências são dispersas na direção da largura e uma porção que sofreria resfriamento excessivo é minimizada e, consequentemente, a chapa de aço laminada a quente é resfriada uniformemente na direção da largura.
[0010] O Documento de Patente 4 descreve que em uma instalação de resfriamento que é instalada em uma linha de fabricação de chapas de aço laminadas a quente para fornecer água de resfriamento a uma superfície superior e uma superfície inferior de uma chapa de aço que foi submetida à laminação de acabamento, coletores que fornecem água de resfriamento à superfície superior da chapa de aço que passou pela laminação de acabamento são compostos de coletores de resfriamento normal e coletores de resfriamento intenso. Os coletores de resfriamento normal estão localizados diretamente acima da chapa de aço e fornecem água de resfriamento em uma densidade de fluxo de 0,5 a 2,0 m3/m2.min. Os coletores de resfriamento intenso estão localizados acima do lado externo da chapa de aço na direção da largura e fornecem água de resfriamento no formato de barra com uma densidade de fluxo de 2,0 a 10,0 m3/m2.min por baixo ao lado interno na direção da largura para evitar que água de resfriamento, após cair sobre a chapa de aço, permaneça sobre a chapa de aço. Documentos da Técnica Anterior Documentos de Patente
[0011] Documento de Patente 1 Tradução Japonesa da Publicação de Pedido Internacional PCT Nº 2010-527797
[0012] Documento de Patente 2 Publicação de Patente Japonesa Aberta ao Público Nº 06-71328
[0013] Documento de Patente 3 Panfleto da Publicação Internacional Nº WO 2018/073973
[0014] Documento de Patente 4 Publicação de Patente Japonesa Aberta ao Público Nº 2011-51002 Descrição da Invenção Problemas a Serem Resolvidos Pela Invenção
[0015] No entanto, os Documentos de Patente 1 e 2 não descrevem o controle de resfriamento de uma chapa de aço laminada a quente na direção de transporte da chapa de aço e é difícil, nos dispositivos de resfriamento nos Documentos de Patente 1 e 2, suprimir a distribuição de temperatura não uniforme da chapa de aço laminada a quente na direção de transporte da chapa de aço.
[0016] Além disso, no dispositivo de resfriamento no Documento de Patente 1, conforme descrito anteriormente, os bicos para adicionar um meio de resfriamento à chapa de aço laminada a quente são instalados acima da chapa de aço laminada a quente de modo que, no caso onde a água de resfriamento é usada como meio de resfriamento, a temperatura da chapa de aço laminada a quente na direção da largura não pode ser controlada suficientemente em virtude da presença de água sobre a superfície superior da chapa de aço laminada a quente por um longo tempo. O dispositivo de resfriamento no Documento de
Patente 2, ou seja, o dispositivo de resfriamento no qual os coletores de água de resfriamento que têm os grupos de bicos de fornecimento de água de resfriamento alinhados em um padrão linear conforme descrito anteriormente estão posicionados acima da chapa de aço laminada a quente, é também o mesmo que o dispositivo de resfriamento no Documento de Patente 1.
[0017] No dispositivo de resfriamento descrito no Documento de Patente 3, os bicos de pulverização jateiam a água de resfriamento sobre a região de transporte da chapa de aço na direção da largura para resfriar a chapa de aço laminada a quente enquanto drena a água na chapa e, além disso, as extremidades próximas das duas regiões de colisão do par de bicos de pulverização coincidem na direção da largura para formar a confluência e as confluências são organizadas em um padrão escalonado para suprimir o resfriamento excessivo e, no entanto, as confluências são posicionadas na zona de confluência marcada no meio da região de transporte da chapa de aço na direção da largura e não estão posicionadas em toda a direção da largura. Consequentemente, no dispositivo de resfriamento descrito no Documento de Patente 3, há espaço para melhorias em termos do resfriamento uniforme de toda a largura na direção da largura. Além disso, o Documento de Patente 3 também não descreve o controle de resfriamento da chapa de aço laminada a quente na direção de transporte da chapa de aço.
[0018] Além disso, os coletores de resfriamento intenso descritos no Documento de Patente 4 fornecem água de resfriamento no formato de barra por baixo sobre o lado interno na direção da largura para evitar que a água de resfriamento, após cair sobre a chapa de aço, permaneça sobre a chapa de aço, mas é criado um espaço entre uma região de colisão de água de resfriamento proveniente do bico do coletor descrito acima na chapa de aço e outra região de colisão adjacente à mesma na direção da largura, uma vez que a água de resfriamento em formato de barra é empregada. Na posição que corresponde a este espaço, o resfriamento da chapa de aço torna-se insuficiente e, portanto, o dispositivo de resfriamento descrito no Documento de Patente 4 não obtém o resfriamento uniforme na direção da largura. Além disso, o Documento de Patente 4 também não descreve o controle de resfriamento da chapa de aço laminada a quente na direção de transporte da chapa de aço.
[0019] A presente invenção foi feita levando em consideração às circunstâncias descritas acima e tem como objetivo melhorar a uniformidade de temperaturas na direção de transporte de chapa de aço e na direção da largura de uma chapa de aço laminada a quente através de resfriamento apropriado de uma superfície superior da chapa de aço laminada a quente após laminação a quente. Meios para Resolver os Problemas
[0020] A presente invenção, para resolver os problemas descritos acima, é um dispositivo de resfriamento para uma chapa de aço laminada a quente que resfria a superfície superior de uma chapa de aço laminada a quente que está sendo transportada sobre rolos transportadores após laminação a quente, o dispositivo de resfriamento incluindo: em relação a uma superfície superior de uma região de resfriamento alvo, uma região demarcada pelo comprimento da máquina de resfriamento e uma largura total na direção da largura ou uma região obtida ao excluir uma região de não resfriamento em uma porção intermediária na direção da largura da região demarcada é definida como uma região de resfriamento inteira, regiões obtidas ao dividir a região de resfriamento inteira em três ou mais porções na direção da largura são definidas como zonas de resfriamento divididas pela largura e regiões obtidas ao dividir a zona de resfriamento dividida pela largura em uma pluralidade de porções na direção do comprimento da máquina são definidas como superfícies de resfriamento divididas, pelo menos um bico de água de resfriamento que jateia água de resfriamento sobre cada uma das superfícies de resfriamento divididas para formar uma região de colisão de água de resfriamento sobre a superfície superior da região de resfriamento alvo e um dispositivo de comutação que alterna entre colisão e não colisão de água de resfriamento jateada a partir do bico de água de resfriamento sobre a superfície de resfriamento dividida, o bico de água de resfriamento e o dispositivo de comutação fornecidos para cada uma das superfícies de resfriamento; um dispositivo de detecção de temperatura que mede a distribuição de temperatura na direção da largura da região de resfriamento alvo; e um dispositivo de controle que controla a operação do dispositivo de comutação que corresponde a cada uma de uma pluralidade das superfícies de resfriamento divididas contidas na zona de resfriamento dividida pela largura para cada uma das zonas de resfriamento divididas pela largura com base nos resultados de medição da distribuição de temperatura na direção da largura pelo dispositivo de detecção de temperatura para, deste modo, controlar o resfriamento para todo o comprimento da zona de resfriamento dividida pela largura e controlar o resfriamento da região de resfriamento inteira com estes controles juntos, em que a região de colisão de água de resfriamento individual se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento adjacente à mesma na direção da largura na região de resfriamento inteira para formar um grupo de regiões de colisão de água de resfriamento no qual as regiões de colisão de água de resfriamento estão conectadas na direção da largura, cada um dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento não se sobrepõe a outro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, toda a largura da região de resfriamento inteira na direção da largura é coberta com o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento individual ou um par de grupos de regiões de colisão de água de resfriamento adjacentes entre si na direção do comprimento da máquina, e os bicos de água de resfriamento que formam o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento individual têm um eixo de jateamento inclinado em relação a um linha vertical para a superfície superior da região de resfriamento alvo quando vista na direção do comprimento da máquina, e nenhum dos bicos de água de resfriamento que formam o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento individual tem o eixo de jateamento inclinado na direção oposta quando visto na direção do comprimento da máquina.
[0021] A região de não resfriamento não precisa estar presente.
[0022] A largura de uma região na direção da largura onde a região de colisão de água de resfriamento se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento adjacente na direção da largura pode ser 5 % ou mais da largura da região de colisão de água de resfriamento individual na direção da largura.
[0023] Um ângulo de inclinação do eixo de jateamento do bico de água de resfriamento pode ser de 10° a 45°.
[0024] O eixo de jateamento do bico de água de resfriamento não precisa ser inclinado na direção do comprimento da máquina.
[0025] A região de colisão de água de resfriamento pode se sobrepor a um eixo central do rolo transportador em vista plana.
[0026] O bico de água de resfriamento pode ser posicionado para tornar o centro da região de colisão de água de resfriamento localizado sobre o eixo central do rolo transportador em vista plana.
[0027] O bico de água de resfriamento pode estar posicionado acima ou na lateral da região de resfriamento alvo quando visto na direção do comprimento da máquina.
[0028] Quando o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento formado pelos bicos de água de resfriamento que jateiam água de resfriamento sobre um lado na direção da largura é definido como um primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento e o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento formado pelos bicos de água de resfriamento que jateiam água de resfriamento sobre o outro lado na direção da largura são definidos como um segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, os bicos de água de resfriamento podem ser posicionados de modo que o primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento e o segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento sejam ambos formados e o limite entre o primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento e o segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento na direção da largura esteja localizado no meio da região de resfriamento alvo na direção da largura.
[0029] Um bico de drenagem que jateia água de drenagem para formar uma região de colisão de água de drenagem pode ser fornecido, sobre a superfície superior da região de resfriamento alvo, em cada região no lado a jusante de cada um dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento na direção do comprimento da máquina ou em uma região na direção do comprimento da máquina a jusante, fora dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento, do grupo de regiões no lado mais a jusante na direção do comprimento da máquina.
[0030] A presente invenção, de acordo com outro aspecto, é um método de resfriamento de uma chapa de aço laminada a quente que usa um dispositivo de resfriamento para resfriar uma superfície superior de uma chapa de aço laminada a quente que está sendo transportada sobre rolos transportadores após a laminação a quente no qual, em relação a uma superfície superior de uma região de resfriamento alvo, uma região demarcada pelo comprimento de máquina de resfriamento e a largura total na direção da largura ou uma região obtida ao excluir uma região de não resfriamento em uma porção intermediária na direção da largura da região demarcada é definida como uma região de resfriamento inteira, as regiões obtidas ao dividir a região de resfriamento inteira em três ou mais porções na direção da largura são definidas como zonas de resfriamento divididas pela largura e as regiões obtidas ao dividir a zona de resfriamento dividida pela largura em uma pluralidade de porções na direção do comprimento da máquina são definidas como superfícies de resfriamento divididas, o dispositivo de resfriamento inclui: para cada uma das superfícies de resfriamento divididas, pelo menos um bico de água de resfriamento que jateia água de resfriamento para resfriamento da superfície dividida para formar uma região de colisão de água de resfriamento sobre a superfície superior da região de resfriamento alvo, a região de colisão de água de resfriamento individual se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento adjacente na direção da largura na região de resfriamento inteira para formar um grupo de regiões de colisão de água de resfriamento no qual as regiões de colisão de água de resfriamento estão conectadas na direção da largura, cada um dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento não se sobrepõe ao outro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, toda a largura da região de resfriamento inteira na direção da largura é coberta com o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento individual ou um par de grupos de regiões de colisão de água de resfriamento adjacentes entre si na direção do comprimento da máquina e os bicos de água de resfriamento que formam o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento individual têm um eixo de jateamento inclinado em relação a uma linha vertical para a superfície superior da região de resfriamento alvo quando vista na direção do comprimento da máquina, e nenhum dos bicos de água de resfriamento que formam o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento individual tem o eixo de jateamento inclinado na direção oposta quando visto na direção do comprimento da máquina, o método de resfriamento incluindo: medir a distribuição de temperatura na direção da largura da região de resfriamento alvo; controlar, para cada uma das zonas de resfriamento divididas pela largura, a colisão e não colisão de água de resfriamento proveniente do bico de água de resfriamento com cada uma das várias superfícies de resfriamento divididas contidas na zona de resfriamento dividida pela largura com base nos resultados de medição da distribuição de temperatura na direção da largura da região de resfriamento alvo, deste modo, controlando o resfriamento para todo o comprimento da zona de resfriamento dividida pela largura na direção do comprimento da máquina e controlando o resfriamento da região de resfriamento inteira; e deixar a água de resfriamento jateada a partir do bico de água de resfriamento ir para o lado oposto ao bico de água de resfriamento na direção da largura para drenar a água de resfriamento.
[0031] O método de resfriamento da chapa de aço laminada a quente pode incluir ainda: jatear a água de drenagem para formar uma região de colisão de água de drenagem sobre a superfície superior da região de resfriamento alvo em cada região no lado a jusante de cada um dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento na direção do comprimento da máquina ou em uma região na direção do comprimento da máquina a jusante, fora dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento, do grupo de regiões no lado mais a jusante na direção do comprimento da máquina. Efeito da Invenção
[0032] De acordo com a presente invenção, a superfície superior da chapa de aço laminada a quente é resfriada de forma adequada após a laminação a quente, deste modo, tornando possível melhorar a uniformidade de temperaturas na direção de transporte da chapa de aço e na direção da largura da chapa de aço laminada a quente. Breve Descrição dos Desenhos
[0033] A Figura 1 é uma vista explicativa que ilustra um esboço de uma configuração de uma instalação de laminação a quente 10 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.
[0034] A Figura 2 é uma vista lateral que ilustra um esboço de uma configuração de um dispositivo de resfriamento de controle na direção da largura superior de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.
[0035] A Figura 3 é uma vista inferior que ilustra o esboço da configuração do dispositivo de resfriamento de controle na direção da largura superior 16 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.
[0036] A Figura 4 é uma vista que explica as superfícies de resfriamento divididas A3 de um exemplo.
[0037] A Figura 5 é uma vista explicativa que se concentra nas zonas de resfriamento divididas pela largura A2.
[0038] A Figura 6 é uma vista que explica as superfícies de resfriamento divididas A3 de outro exemplo.
[0039] A Figura 7 é uma vista que explica as superfícies de resfriamento divididas A3 de outro exemplo.
[0040] A Figura 8 é uma vista que explica a relação posicional das superfícies de resfriamento divididas A3 e os dispositivos medidores de temperatura 28, 29 no dispositivo de resfriamento de controle na direção da largura superior de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.
[0041] A Figura 9(A) e a Figura 9(B) são vistas que explicam os bicos de água de resfriamento 23 e as regiões de colisão de água de resfriamento R assim formadas sobre uma superfície superior na largura da região de resfriamento.
[0042] A Figura 10 é uma vista que ilustra a relação entre o ângulo de inclinação θ de um eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23, o qual é um bico de pulverização de cone cheio, e a proporção de água de resfriamento que retorna na direção oposta à direção de jateamento de água de resfriamento após colidir com uma chapa de aço laminada a quente 2 para água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23.
[0043] A Figura 11 é uma vista que ilustra a relação entre o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23, o qual é um bico de pulverização de cone cheio, e o índice de pressão de colisão.
[0044] A Figura 12(A) e a Figura 12(B) são vistas que explicam outro exemplo dos bicos de água de resfriamento 23 e as regiões de colisão de água de resfriamento R assim formadas sobre a superfície superior na região de largura do resfriamento.
[0045] A Figura 13(A) e a Figura 13(B) são vistas que explicam outro exemplo dos bicos de água de resfriamento 23 e as regiões de colisão de água de resfriamento R assim formadas sobre a superfície superior na região de largura do resfriamento.
[0046] A Figura 14 é uma vista que explica outro exemplo dos bicos de água de resfriamento 23 e as regiões de colisão de água de resfriamento R assim formadas sobre a superfície superior na região de largura do resfriamento.
[0047] A Figura 15(A) e a Figura 15(B) são vistas que ilustram uma parte de uma seção transversal X-X e uma parte de uma seção transversal Y-Y na Figura 14.
[0048] A Figura 16(A) e a Figura 16(B) são vistas que explicam um dispositivo de resfriamento de controle na direção da largura superior 16 de acordo com uma segunda modalidade.
[0049] A Figura 17(A) e a Figura 17(B) são vistas que explicam outro exemplo de bicos de drenagem 40.
[0050] A Figura 18 é uma vista para explicar um efeito obtido quando o bico de água de resfriamento 23 é definido como um bico de ranhura laminar.
[0051] A Figura 19 é uma vista que explica uma região de resfriamento A1 inteira de outro exemplo.
[0052] A Figura 20 é uma vista que explica as regiões de colisão de água de resfriamento R formadas no caso da região de resfriamento inteira A1 no exemplo da Figura 19.
[0053] A Figura 21 é uma vista que explica outro exemplo das regiões de colisão de água de resfriamento R formadas no caso da região de resfriamento inteira A1 no exemplo da Figura 19.
[0054] A Figura 22 é uma vista que explica os dispositivos de comutação de outro exemplo.
[0055] A Figura 23(A) e a Figura 23(B) são vistas que ilustram uma parte da distribuição de temperatura da chapa de aço em um Exemplo Comparativo e um exemplo. Modo para Realização da Invenção
[0056] Como um resultado de repetidos exames sérios, os presentes inventores aprenderam as seguintes descobertas. Ou seja, eles aprenderam que, no caso onde os bicos de água de resfriamento estão posicionados acima de uma chapa de aço laminada a quente, os eixos de jateamento dos bicos de água de resfriamento são inclinados para permitir que a água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento vá para o lado na direção da largura (daqui em diante, a direção da largura é algumas vezes denominada como uma direção da largura da chapa ou uma direção da largura da máquina, porém, ambas têm o mesmo significado) oposto aos bicos de água de resfriamento após colidir com a chapa de aço laminada a quente e deixar a água de resfriamento fluir para baixo da chapa de aço laminada a quente e, assim, entre uma região que é diretamente resfriada pela água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento e uma região que é resfriada pela água que permanece sobre a chapa até que flua para baixo após colidir com a chapa de aço laminada a quente, o coeficiente de transferência de calor da primeira região é cerca de quatro vezes maior do que aquele da última região. A partir deste resultado de exame, eles aprenderam que bicos de água de resfriamento cujos eixos de jateamento são inclinados são fornecidos para cada uma das superfícies de resfriamento divididas obtidas ao dividir a superfície superior de uma região de resfriamento alvo na direção da largura e a direção de transporte da chapa de aço (daqui em diante, a direção de transporte da chapa de aço é algumas vezes denominada como uma direção do comprimento da máquina, porém, ambas têm o mesmo significado), e alternando entre a colisão e a não colisão da água de resfriamento jateada a partir dos bicos de água de resfriamento sobre a superfície de resfriamento dividida com base em um resultado de medição da distribuição de temperatura na direção da largura, a uniformidade das temperaturas na direção de transporte da chapa de aço laminada a quente e na direção da largura pode ser aprimorada.
[0057] As modalidades da presente invenção serão explicadas a seguir com referência aos desenhos. Observe que, na descrição e nos desenhos, os componentes que têm substancialmente a mesma função e configuração são denotados pelos mesmos números de referência e símbolos, e uma explicação redundante será omitida. Primeira Modalidade
[0058] A Figura 1 é uma vista explicativa que ilustra um esboço de uma configuração de um dispositivo de produção 10 de uma chapa de aço laminada a quente (daqui em diante denominado como uma "instalação de laminação a quente") dotado de um dispositivo de resfriamento em uma primeira modalidade da presente invenção.
[0059] Conforme ilustrado na Figura 1, na instalação de laminação a quente 10, uma placa aquecida 1 é continuamente laminada ao ser intercalada entre rolos superior e inferior, e a placa é afinada para uma espessura mínima de chapa de cerca de 1 mm e é enrolada como uma chapa de aço laminada a quente 2. A instalação de laminação a quente 10 inclui: um forno de aquecimento 11 para aquecer a placa 1; um laminador na direção da largura 12 que lamina a placa 1 aquecida pelo forno de aquecimento 11 na direção da largura da chapa; um laminador de desbaste 13 que lamina a placa 1 laminada na direção da largura da chapa nas direções para cima e para baixo para torná-la uma barra grosseira; um laminador de acabamento 14 que lamina continuamente a quente a barra grosseira até uma espessura predeterminada; dispositivos de resfriamento 15, 16 e 17 que resfriam a chapa de aço laminada a quente 2 laminada a quente pelo laminador de acabamento 14 através de resfriamento a água; e um dispositivo de enrolamento 18 que enrola a chapa de aço laminada a quente 2 resfriada pelos dispositivos de resfriamento 15, 16 e 17 em um formato de bobina.
[0060] No forno de aquecimento 11, a placa 1 trazida do exterior através de um orifício de carregamento é aquecida para uma temperatura predeterminada. Após o aquecimento no forno de aquecimento 11 ser concluído, a placa 1 é extraída do forno de aquecimento 11 e transportada através do laminador na direção da largura 12 para uma etapa de laminação pelo laminador de desbaste
13.
[0061] Na etapa de laminação de desbaste, a placa 1 é laminada pelo laminador de desbaste 13 em uma barra grosseira (barra de chapa) com uma espessura, por exemplo, de cerca de 30 mm a 60 mm para ser transportada para o laminador de acabamento 14.
[0062] No laminador de acabamento 14, a barra grosseira transportada é laminada até uma espessura de chapa de cerca de vários milímetros (por exemplo, 1 a 15 mm) para formar a chapa de aço laminada a quente 2. A chapa de aço laminada a quente 2 é transportada por rolos transportadores 19 (consulte Figura 2 e Figura 3) para ser primeiro transportada para uma zona de resfriamento constituída pelo dispositivo de resfriamento principal 15, e ainda transportada para uma zona de resfriamento constituída pelo dispositivo de resfriamento de controle na direção da largura superior (daqui em diante denominado como o "dispositivo de resfriamento superior") 16, e ainda transportada para uma zona de resfriamento constituída pelo dispositivo de resfriamento de ajuste 17.
[0063] A chapa de aço laminada a quente 2 é resfriada pelo dispositivo de resfriamento principal 15 descrito acima, o dispositivo de resfriamento superior 16 e o dispositivo de resfriamento de ajuste 17 para ser enrolado em um formato de bobina pelo dispositivo de enrolamento 18. Entre os dispositivos de resfriamento 15 , 16 e 17, o dispositivo de resfriamento principal 15 resfria principalmente a chapa de aço laminada a quente laminada a quente 2, o dispositivo de resfriamento superior 16 resfria a chapa de aço laminada a quente 2 a partir do lado da superfície superior de modo a resolver a não uniformidade de temperaturas na direção da largura da chapa de aço laminada a quente 2 resfriada pelo dispositivo de resfriamento principal 15 e o dispositivo de resfriamento de ajuste 17 resfria a chapa de aço laminada a quente 2 resfriada pelo dispositivo de resfriamento superior 16 para uma temperatura alvo. Aliás, o dispositivo de resfriamento principal 15 e o dispositivo de resfriamento de ajuste 17 estão posicionados de modo a intercalar a chapa de aço laminada a quente 2 que está sendo transportada sobre uma mesa de acabamento e o dispositivo de resfriamento superior 16 está posicionado acima da chapa de aço laminada a quente 2. Além disso, o dispositivo de resfriamento de ajuste 17 resfria a chapa de aço laminada a quente 2 de modo a baixar sua temperatura em cerca de 50 °C, por exemplo.
[0064] A configuração do dispositivo de resfriamento principal 15 não está limitada em particular, e um dispositivo de resfriamento bem conhecido pode ser aplicado. Por exemplo, o dispositivo de resfriamento principal 15 inclui: uma pluralidade de bicos de água de resfriamento que jateiam água de resfriamento verticalmente para baixo sobre a superfície superior da chapa de aço laminada a quente 2 a partir de cima da chapa de aço laminada a quente 2 que está sendo transportada sobre os rolos transportadores 19 da mesa de acabamento; e uma pluralidade de bicos de água de resfriamento que jateiam água de resfriamento verticalmente para cima sobre a superfície inferior da chapa de aço laminada a quente 2 a partir de baixo da chapa de aço laminada a quente 2. Como o bico de água de resfriamento, por exemplo, bicos de ranhura laminar, bicos de tubo laminar ou similar são usados.
[0065] No exemplo nos desenhos, um dispositivo de resfriamento inferior que resfria a chapa de aço laminada a quente 2 a partir do lado da superfície inferior não é fornecido em uma posição voltada para o dispositivo de resfriamento superior 16, porém, o dispositivo de resfriamento inferior pode ser fornecido. A configuração do dispositivo de resfriamento inferior não está limitada em particular, e um dispositivo de resfriamento bem conhecido pode ser aplicado. Por exemplo, como dispositivo de resfriamento inferior, o dispositivo de resfriamento do Panfleto da Publicação Internacional Nº WO 2018/179449 pode ser instalado.
[0066] Além disso, a configuração do dispositivo de resfriamento de ajuste 17 também não está limitada em particular, e um dispositivo de resfriamento bem conhecido pode ser aplicado. No caso onde os resfriamentos até o dispositivo de resfriamento superior 16 não resultam em um déficit de resfriamento, o dispositivo de resfriamento de ajuste 17 não é necessariamente fornecido, porém geralmente é necessário.
[0067] Em seguida, a configuração do dispositivo de resfriamento superior 16 é explicada. A Figura 2 mostra uma vista lateral que ilustra esquematicamente uma parte da configuração do dispositivo de resfriamento superior 16, a qual é vista a partir da direção da largura (± direção Y) e a Figura 3 mostra uma vista inferior que ilustra esquematicamente uma parte da configuração do dispositivo de resfriamento superior 16, a qual é vista a partir de baixo na direção vertical (direção ± Z). Aliás, na Figura 2, fora dos bicos de água de resfriamento 23, os bicos de água de resfriamento 23 pertencentes a um primeiro grupo de bicos G1 são ilustrados por uma linha virtual. Além disso, na Figura 3, para conveniência na explicação da relação posicional horizontal, a chapa de aço laminada a quente 2, os rolos transportadores 19, os dispositivos medidores de temperatura do lado a montante 28 e os dispositivos medidores de temperatura do lado a jusante 29 são ilustrados por linhas pontilhadas.
[0068] O dispositivo de resfriamento superior 16 nesta forma é esquematicamente configurado para incluir os bicos de água de resfriamento 23, dispositivos de comutação, cada um incluindo um coletor intermediário 24, um tubo 25 e uma válvula de três vias 27, um coletor de alimentação de água 26, um coletor de drenagem (não ilustrado), os dispositivos medidores de temperatura 28, 29 e um dispositivo de controle 30, conforme ilustrado esquematicamente na Figura 2 e Figura 3. A válvula de três vias 27 é fornecida para cada um dos coletores intermediários 24, a qual é parcialmente omitida no desenho.
[0069] O dispositivo de resfriamento superior 16 é um dispositivo que controla o resfriamento para cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3 obtidas ao dividir uma região de resfriamento inteira A1 formada sobre uma superfície superior de uma região de largura do resfriamento descrita posteriormente na mesa de acabamento. A Figura 4 à Figura 7 são, cada uma, uma vista plana que ilustra a região de largura do resfriamento na mesa de acabamento em uma localização onde o dispositivo de resfriamento superior 16 está posicionado, o qual é visto a partir de cima na direção vertical (± direção Z) e ilustra a relação posicional entre a região de resfriamento inteira A1, as zonas de resfriamento divididas pela largura A2 e as superfícies de resfriamento divididas A3 e os rolos transportadores 19. Aliás, na Figura 4 e Figura 5, por conveniência explicativa, os rolos transportadores 19 são ilustrados por linhas pontilhadas. Aliás, uma superfície inferior na região de largura do resfriamento também é um plano em contato com a parte superior da mesa de acabamento.
[0070] Nesta forma, uma região onde a chapa de aço laminada a quente 2, a qual pode ser fabricada na instalação de laminação a quente 10, pode estar presente durante o tempo em que a chapa de aço laminada a quente 2 é transportada sobre a mesa de acabamento é conhecida como "região de largura do resfriamento". A "região de largura do resfriamento" é, ou seja, originalmente uma região tridimensional que é marcada pela espessura máxima da chapa X (largura máxima da chapa + largura máxima do meandro) da chapa de aço laminada a quente que pode ser fabricada e se estende na direção de transporte da chapa de aço. Portanto, a "região de largura do resfriamento" cobre a região a partir da extremidade do lado de saída da laminadora de acabamento até a frente do dispositivo de enrolamento na mesa de acabamento na direção de transporte da chapa de aço. Esta "região de largura do resfriamento" é a "região de resfriamento alvo" nesta forma. Aliás, de modo prático, a porção referente à espessura máxima da chapa pode ser ignorada e, assim, a região da largura de resfriamento, ou seja, a região de resfriamento alvo, pode ser considerada como uma região bidimensional, ou seja, um plano marcado pela (largura máxima da chapa + largura máxima do meandro) no plano em contato com a parte superior da mesa de acabamento.
[0071] Fora da superfície superior na região de largura do resfriamento, a região demarcada pela largura total na direção da largura da máquina e o comprimento da máquina de resfriamento, a qual é a região a ser resfriada pelo dispositivo de resfriamento superior 16, é definida como "a região de resfriamento inteira A1". A Figura 4 ilustra um exemplo da região de resfriamento inteira A1. Aliás, a "largura da máquina" é o comprimento do dispositivo de resfriamento superior 16 na direção da largura da máquina (daqui em diante, o comprimento na direção da largura da máquina é algumas vezes denominado como o comprimento na direção da largura ou a largura na direção da largura, mas eles têm o mesmo significado) e a "largura total na direção da largura" é o comprimento na direção da largura da região onde a chapa de aço laminada a quente 2 pode estar presente sobre os rolos transportadores 19. O "comprimento da máquina de resfriamento" é o comprimento da região a ser resfriada pelo dispositivo de resfriamento superior 16 na direção de transporte da chapa de aço e é o comprimento de pelo menos um passo ou mais (por exemplo, 1 metro ou mais) entre os rolos transportadores 19 na direção de transporte da chapa de aço. O "comprimento de passo único entre rolos na direção de transporte da chapa de aço" significa a distância entre os eixos dos rolos transportadores 19 adjacentes entre si na direção de transporte da chapa de aço. O "comprimento da máquina de resfriamento" não está limitado em particular, porém, de preferência, é cerca de 20 m ou menos do ponto de vista dos custos da instalação. O comprimento concreto precisa ser determinado apenas a partir da capacidade de resfriamento do dispositivo de resfriamento superior 16 e um aspecto previsto da distribuição de temperatura não uniforme da chapa de aço laminada a quente 2, conforme apropriado.
[0072] Cada uma das regiões de resfriamento obtidas ao dividir a região de resfriamento inteira A1 em três ou mais regiões na direção da largura da máquina, ou seja, a direção da largura, é definida como a "zona de resfriamento dividida pela largura A2". A Figura 5 ilustra um exemplo em que a região de resfriamento inteira A1 é dividida em dez zonas de resfriamento divididas pela largura. O número de divisões da região de resfriamento inteira A1 na direção da largura (ou seja, o número de zonas de resfriamento divididas pela largura A2 na direção da largura) não está limitado ao mesmo. Para uniformidade da distribuição de temperatura na direção da largura, quanto maior o número maior de divisões, melhor. Por exemplo, o limite mínimo do número de divisões pode ser definido para 4, 6, 8, 10 ou 12. No entanto, se o número de divisões for aumentado, os custos da instalação aumentam, de modo que o limite máximo do número das divisões pode ser definido para 30, 20, 16 ou 14.
[0073] Além disso, cada uma das regiões de resfriamento obtidas ao dividir a zona de resfriamento dividida pela largura A2 em uma pluralidade de regiões na direção do comprimento da máquina, ou seja, a direção de transporte da chapa de aço, é definida como a "superfície de resfriamento dividida A3". O comprimento de cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3 na direção da largura é o mesmo que o comprimento da zona de resfriamento dividida pela largura A2 na direção da largura. O comprimento da superfície de resfriamento dividida A3 na direção de transporte da chapa de aço é o comprimento obtido ao dividir igualmente o comprimento da zona de resfriamento dividida pela largura A2 na direção de transporte da chapa de aço, por exemplo, pelo número de divisões.
[0074] O comprimento da superfície de resfriamento dividida A3 na direção de transporte da chapa de aço não está limitado em particular, mas pode ser definido apropriadamente. O comprimento da superfície de resfriamento dividida A3 na direção de transporte da chapa de aço ilustrada na Figura 4 é definido para ser quatro vezes mais longo que um passo dos rolos transportadores 19. Além disso, no exemplo da Figura 6, o comprimento da superfície de resfriamento dividida na direção de transporte da chapa de aço é definido como o comprimento de um passo dos rolos transportadores 19. Conforme acima, o comprimento da superfície de resfriamento dividida A3 na direção de transporte da chapa de aço é, de preferência, um múltiplo integral do passo entre os rolos transportadores 19 na direção de transporte da chapa de aço.
[0075] Aliás, os comprimentos de uma pluralidade das superfícies de resfriamento divididas A3 na direção de transporte da chapa de aço, as quais estão alinhadas adjacentes entre si na direção de transporte da chapa de aço, não precisam ser os mesmos e podem diferir entre si. Em outras palavras, a zona de resfriamento A2 dividida pela largura pode ser uma combinação das superfícies de resfriamento dividida A3s com comprimentos diferentes na direção de transporte da chapa de aço. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 7, o comprimento da superfície de resfriamento dividida A3 na direção de transporte da chapa de aço pode ser aumentado sequencialmente a partir do lado a montante para o lado a jusante em 1 passo, 2 passos, 4 passos, 8 passos, ͑͑͑ entre os rolos transportadores 19 na direção de transporte da chapa de aço.
[0076] Aliás, na explicação a seguir, conforme ilustrado na Figura 4, o comprimento da superfície de resfriamento dividida A3 na direção de transporte da chapa de aço é definido para ser equivalente ao comprimento de 4 passos entre os rolos transportadores 19 na direção de transporte da chapa de aço.
[0077] Pelo menos um bico de água de resfriamento 23 é fornecido para cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3 descritas acima. Os bicos de água de resfriamento 23 jateiam água de resfriamento a partir de cima na região de largura do resfriamento sobre a superfície superior na região de largura do resfriamento. Vários tipos bem conhecidos de bicos podem ser usados para os bicos de água de resfriamento 23 e exemplos dos mesmos incluem um bico de pulverização de cone cheio ao qual uma contrapressão de cerca de 0,3 MPa é aplicada (daqui em diante, algumas vezes denominado como um "bico de cone cheio" abaixo). Além disso, os bicos de água de resfriamento 23 têm, de preferência, um pequeno diâmetro para evitar que a água de resfriamento caia do bico de água de resfriamento 23 em um estado de espera.
[0078] Aliás, a largura de uma faixa de resfriamento do bico de água de resfriamento 23 na direção da largura é, de preferência, definida para um comprimento que inclui o comprimento da superfície de resfriamento dividida A3 correspondente na direção da largura e comprimentos de porções das superfícies de resfriamento divididas A3 adjacentes em ambos os lados na direção da largura. Se a faixa de resfriamento do bico de água de resfriamento 23 na direção da largura for limitada à largura da superfície de resfriamento dividida A3 individual na direção da largura, há uma preocupação pelo fato de que a capacidade de resfriamento em uma linha limite entre a superfície de resfriamento dividida A3 e outra superfície de resfriamento dividida A3 que são adjacentes entre si na direção da largura se torna insuficiente. A fim de resolver esta falta de resfriamento, a largura na direção da largura, onde uma região de colisão de água de resfriamento R do bico 23 descrita posteriormente se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento R adjacente na direção da largura é, de preferência, definida para ser 5 % ou mais da largura da região de colisão de água de resfriamento na direção da largura. A largura na direção da largura, onde a região de colisão de água de resfriamento R se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento R adjacente é, mais preferivelmente, definida para 7 % ou mais ou 8 % ou mais da largura da região de colisão de água de resfriamento na direção da largura. A largura na direção da largura, onde a região de colisão de água de resfriamento R se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento R adjacente é, mais preferivelmente, definida para 15 % ou menos da largura da região de colisão de água de resfriamento na direção da largura. A largura na direção da largura, onde a região de colisão de água de resfriamento R se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento R adjacente é, mais preferivelmente, definida para 13 % ou menos ou 11 % ou menos da largura da região de colisão de água de resfriamento na direção da largura.
[0079] A Figura 8 é uma vista que ilustra, como uma vista plana, as zonas de resfriamento divididas pela largura A2 obtidas ao dividir a região de resfriamento inteira A1 sobre a superfície superior na região de largura do resfriamento no dispositivo de resfriamento superior 16 na direção da largura e superfícies de resfriamento divididas A3 obtidas ao dividir as zonas de resfriamento divididas pela largura A2 na direção de transporte da chapa de aço, as quais são vistas a partir de cima na direção vertical (direção ± Z), bem como ilustra as regiões (regiões de colisão de água de resfriamento) R, cada uma formada pela água de resfriamento proveniente do bico de água de resfriamento 23 fornecido para cada superfície de resfriamento dividida A3 ao colidir com a superfície superior na região de largura do resfriamento que corresponde à superfície de resfriamento dividida A3. Os bicos de água de resfriamento 23 são posicionados de modo que pelo menos uma região de colisão de água de resfriamento R seja formada sobre cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3. A largura de uma região de colisão de água de resfriamento R é maior do que a largura da superfície de resfriamento dividida A3 à qual a região de colisão de água de resfriamento R pertence.
[0080] Nesta forma, os bicos de água de resfriamento 23 são posicionados de modo que quatro regiões de colisão de água de resfriamento R sejam formadas sobre uma superfície de resfriamento dividida A3. Os quatro bicos de água de resfriamento 23 e as quatro regiões de colisão de água de resfriamento R estão posicionados em vista plana para cada um dos rolos transportadores 19 e estão alinhados na direção de transporte da chapa de aço. O número de bicos de água de resfriamento 23 que corresponde a uma superfície de resfriamento dividida A3 não está limitado em particular, mas pode ser um ou mais se a largura total de cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3 na direção da largura for coberta com a região de colisão de água de resfriamento R pelo bico de água de resfriamento 23 fornecido para a superfície de resfriamento dividida A3.
[0081] Aliás, quando os bicos de água de resfriamento 23 na direção da largura e na direção de transporte da chapa de aço são produzidos com o mesmo em volume de água a ser jateado a partir do bico de água de resfriamento 23 e a vazão e suas capacidades de resfriamento são iguais, o controle é mais fácil. Além disso, quando uma pluralidade dos bicos de água de resfriamento 23 alinhados na direção da largura e instalados para cada uma das superfícies de resfriamento A3, as quais estão localizadas na mesma posição na direção de transporte da chapa de aço, são produzidos com o mesmo tipo, número, volume de água do jato e a vazão do jato e suas capacidades de resfriamento sobre as superfícies de resfriamento A3 alinhadas na direção da largura são iguais, o controle é mais fácil.
[0082] Além disso, os bicos de água de resfriamento 23 que têm um volume de água de jato e vazão de jato iguais, os quais pertencem às superfícies de resfriamento divididas A3 alinhadas na direção da largura são, de preferência, posicionados de modo que as distâncias entre os centros dos bicos de água de resfriamento 23 adjacentes na direção da largura e/ou as distâncias entre os centros das regiões de colisão de água de resfriamento R formadas pelos bicos de água de resfriamento 23 se tornem todas distâncias iguais. Isto torna possível realizar o resfriamento uniforme na direção da largura com maior precisão.
[0083] Aliás, mesmo se os bicos de água de resfriamento 23 diferirem quanto à capacidade de resfriamento com base no volume de água de jateamento e a vazão do jato na direção da largura e na direção de transporte da chapa de aço, o controle pelo dispositivo de controle 30 é possível.
[0084] A Figura 9(A) e a Figura 9(B) são vistas que explicam os bicos de água de resfriamento 23. A Figura 9(A) é uma vista frontal que ilustra os bicos de água de resfriamento 23 vistos a partir da direção de transporte da chapa de aço e a Figura 9(B) é uma vista plana que ilustra regiões (as regiões de colisão de água de resfriamento) R onde a água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 colide com a região de largura do resfriamento, ou seja, a superfície superior da chapa de aço laminada a quente 2 vista a partir de cima na direção vertical (direção ± Z). Aliás, na Figura 9(B), as posições das aberturas de jateamento de água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 são ilustradas por um pequeno "•."
[0085] Conforme ilustrado na Figura 9(A), os bicos de água de resfriamento 23 têm, cada um, um eixo de jateamento P inclinado em relação a uma linha vertical P0 para a superfície superior da chapa de aço laminada a quente 2 quando vistos na direção de transporte da chapa de aço, e a água de resfriamento jateada a partir do bico de água de resfriamento 23 colide com a região de colisão de água de resfriamento R e, então, vai para o lado oposto ao bico de água de resfriamento 23 na direção da largura. Nesta forma, os bicos de água de resfriamento 23 formam um primeiro grupo de bicos G1 ou um segundo grupo de bicos G2. Os bicos de água de resfriamento 23 do primeiro grupo de bicos G1 têm, cada um, o eixo de jateamento P inclinado de modo a jatear água de resfriamento para um lado na direção da largura e, assim, a água de resfriamento é drenada a partir de um lado terminal na direção da largura. Os bicos de água de resfriamento 23 do segundo grupo de bicos G2 têm, cada um, o eixo de jateamento P inclinado na direção oposta aos bicos de água de resfriamento 23 do primeiro grupo de bicos G1 de modo a jatear água de resfriamento para o outro lado na direção da largura, e assim, a água de resfriamento é drenada a partir do outro lado terminal na direção da largura.
[0086] As regiões de colisão de água de resfriamento R produzidas pelos bicos de água de resfriamento 23 que formam o primeiro grupo de bicos G1 formam um primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento RG1 (daqui em diante algumas vezes abreviado para um primeiro grupo de regiões RG1), onde as regiões de colisão de água de resfriamento R são conectadas na direção da largura enquanto se sobrepõem à outra região de colisão de água de resfriamento R adjacente na direção da largura. Além disso, as regiões de colisão de água de resfriamento R produzidas pelos bicos de água de resfriamento 23 que formam o segundo grupo de bicos G2 formam um segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento RG2 (daqui em diante algumas vezes abreviado para um segundo grupo de regiões RG2), onde as regiões de colisão de água de resfriamento R estão conectadas na direção da largura enquanto se sobrepõem à outra região de colisão de água de resfriamento R adjacente na direção da largura.
[0087] Os bicos de água de resfriamento 23 do primeiro grupo de bicos G1 que formam o primeiro grupo de regiões RG1 e os bicos de água de resfriamento 23 do segundo grupo de bicos G2 que formam o segundo grupo de regiões RG2 são inclinados de modo a serem simétricos entre si quando vistos na direção de transporte da chapa de aço. Então, os bicos de água de resfriamento 23 que formam o primeiro grupo de bicos G1 que forma o primeiro grupo de regiões RG1 têm os eixos de jateamento P que são todos inclinados em relação à linha vertical P0 descrita acima na mesma direção quando vistos na direção do comprimento da máquina. Isto é, entre os bicos de água de resfriamento 23 que formam o primeiro grupo de bicos G1 que forma o primeiro grupo de regiões RG1, nenhum dos bicos de água de resfriamento tem o eixo de jateamento P inclinado em relação à linha vertical P0 descrita acima na direção oposta e os bicos de água de resfriamento 23 jateiam água de resfriamento sobre um lado na direção da largura. Além disso, os bicos de água de resfriamento 23 que formam o segundo grupo de bicos G2 que forma o segundo grupo de regiões RG2 também têm eixos de jateamento P os quais estão todos inclinados em relação à linha vertical P0 descrita acima na mesma direção quando vistos na direção de comprimento da máquina. Isto é, entre os bicos de água de resfriamento 23 que formam o segundo grupo de bicos G2 que forma o segundo grupo de regiões RG2, nenhum dos bicos de água de resfriamento tem o eixo de jateamento P inclinado em relação à linha vertical P0 descrita acima na direção oposta, e os bicos de água de resfriamento 23 jateiam água de resfriamento sobre o outro lado na direção da largura.
[0088] Cada um dos bicos de água de resfriamento 23 é, de preferência, posicionado de modo que o ângulo de seu eixo de jateamento P em relação à linha vertical P0 descrita acima, ou seja, um ângulo de inclinação θ, se torne maior do que metade do ângulo de dispersão da água de resfriamento jateada a partir do bico de água de resfriamento 23. O ângulo de inclinação θ descrito acima do bico de água de resfriamento 23 é, por exemplo, a partir de 10° a 45°. Aliás, o ângulo de dispersão da água de resfriamento jateada a partir do bico de água de resfriamento 23 é, por exemplo, cerca de 12° e a região de colisão de água de resfriamento R é formada de modo a ter seu diâmetro de 200 mm, por exemplo.
[0089] Além disso, conforme pode ser visto a partir da relação posicional entre a posição da abertura de jateamento de água de resfriamento proveniente do bico de água de resfriamento 23 ilustrado por "•" no desenho e a região de colisão de água de resfriamento R, o eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23 não está inclinado na direção de transporte da chapa de aço, de forma concreta, não está inclinado a jusante na direção de transporte da chapa de aço e é substancialmente paralelo à direção da largura em vista plana. Aliás, é desnecessário dizer que o eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23 é inclinado na direção de transporte da chapa de aço. A inclinação do eixo de jateamento P não é necessária, e nenhuma inclinação do eixo de jateamento P é preferida.
[0090] Além disso, os bicos de água de resfriamento 23 do primeiro grupo de bicos G1 e os bicos de água de resfriamento 23 do segundo grupo de bicos G2 são ambos fornecidos na posição do rolo transportador único 19. Em seguida, os respectivos bicos de água de resfriamento 23 são posicionados de modo a evitar que cada grupo de regiões de colisão de água de resfriamento se sobreponha a outro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento (ou seja, evitar que os primeiros grupos de regiões RG1 se sobreponham, evitar que os segundos grupos de região RG2 se sobreponham entre si e evitar que o primeiro o grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 se sobreponham entre si). Além disso, os bicos de água de resfriamento 23 são posicionados de modo que o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 adjacente a este primeiro grupo de regiões RG1 na direção de transporte da chapa de aço cubram a região de largura do resfriamento, ou seja, a largura total da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura.
Conforme descrito anteriormente, uma vez que os respectivos bicos de água de resfriamento 23 são posicionados de modo a evitar que cada grupo de regiões de colisão de água de resfriamento se sobreponha a outro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, jatos de água de resfriamento provenientes do primeiro grupo de bicos G1 e jatos de água de resfriamento provenientes do segundo grupo de bicos G2 não interferem um com o outro, mesmo quando o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 cobrem a região de largura do resfriamento, ou seja, a largura total da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura.
Aliás, como um método para evitar que cada grupo de regiões de colisão de água de resfriamento se sobreponha a outro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, há um método para mudar as posições dos bicos de água de resfriamento 23 que formam um grupo de regiões de colisão de água de resfriamento em relação às posições dos bicos de água de resfriamento 23 que formam outro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento na direção de transporte da chapa de aço.
Além disso, as posições dos bicos de água de resfriamento 23 que formam o primeiro grupo de regiões RG1 e as posições dos bicos de água de resfriamento 23 que formam o segundo grupo de regiões RG2 são deslocadas para frente e para trás na direção de transporte da chapa de aço, deste modo, tornando possível que evitar dois grupos de regiões de colisão de água de resfriamento se sobreponham entre si sobre a superfície superior na região de largura do resfriamento, mesmo no caso onde os bicos de água de resfriamento 23 que formam o primeiro grupo de regiões RG1 e os bicos de água de resfriamento 23 que formam o segundo grupo de regiões RG2 se sobreponham quando vistos na direção de transporte da chapa de aço.
Como um resultado, é possível evitar que as águas de resfriamento provenientes dos bicos de água de resfriamento 23 interfiram entre si. Aliás, conforme descrito acima, a largura de uma região de colisão de água de resfriamento R é maior do que a largura da superfície de resfriamento dividida A3 à qual a região de colisão de água de resfriamento R pertence. Portanto, uma região de colisão de água de resfriamento R deixa de pertencer ao mesmo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento RG como outra região de colisão de água de resfriamento R que pertence à mesma zona de resfriamento dividida pela largura A2.
[0091] Além disso, conforme descrito acima, uma vez que os bicos de água de resfriamento 23 são posicionados de modo a evitar que cada grupo de regiões de colisão de água de resfriamento se sobreponha a outro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, a água drenada das águas de resfriamento que foram jateadas a partir dos bicos de água de resfriamento 23 que formam qualquer grupo de regiões de colisão de água de resfriamento que colide com a chapa de aço laminada a quente 2 não é obstruída pelas águas de resfriamento que foram jateadas a partir dos bicos de água de resfriamento 23 que formam outro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento para colidir com a laminada a quente chapa de aço 2.
[0092] Aliás, nesta forma, o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 estão posicionados em um padrão escalonado em vista plana em relação à posição onde o rolo transportador 19 está localizado. De forma concreta, para um rolo transportador 19, cada um do primeiro grupo de regiões RG1 e cada um do segundo grupo de regiões RG2 são definidos, e o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 para um rolo transportador 19 são posicionados alternadamente ao longo da direção de transporte da chapa de aço. Por exemplo, o primeiro grupo de regiões RG1 é definido de modo a tornar o centro da região de colisão de água de resfriamento R localizado a jusante de um eixo central S do rolo transportador 19 na direção de transporte da chapa de aço e o segundo grupo de regiões RG2 é definido de modo a tornar o centro da região de colisão de água de resfriamento R localizado a montante do eixo central S do rolo transportador 19 na direção de transporte da chapa de aço.
[0093] A região de colisão de água de resfriamento R constituída por cada um dos bicos de água de resfriamento 23 tem um comprimento na direção da largura e uma largura de sobreposição (um comprimento na direção da largura de uma região de sobreposição entre as regiões de colisão de água de resfriamento R adjacentes entre si na direção da largura) que são definidos de modo a evitar a ocorrência de resfriamento não uniforme, tal como capacidade de resfriamento insuficiente, em uma porção intermediária entre as regiões de colisão de água de resfriamento R adjacentes na direção da largura. Aliás, no exemplo da Figura 9(A) e Figura 9(B), o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 se sobrepõem em um Q médio na região de largura do resfriamento na direção da largura quando visto na direção de transporte da chapa de aço e o comprimento desta região de sobreposição na direção da largura é definida da mesma maneira que a largura de sobreposição descrita acima.
[0094] Além disso, no exemplo da Figura 9(A) e Figura 9(B), o limite entre o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 coincide com o Q médio na região de largura do resfriamento na direção da largura. Aliás, o número de bicos de água de resfriamento 23 que formam cada grupo de bicos algumas vezes difere entre o primeiro grupo de bicos G1 e o segundo grupo de bicos G2 e, neste caso, o limite entre o primeiro grupo de regiões RG1 pelo primeiro grupo de bicos G1 e o segundo grupo de regiões RG2 pelo segundo grupo de bicos G2 não coincide com o Q médio na região de largura do resfriamento na direção da largura. No entanto, uma vez que o limite descrito acima está mais próximo do Q médio na direção da largura, a drenagem de um lado terminal na direção da largura e a drenagem do outro lado terminal na direção da largura são mais suaves, respectivamente e, portanto, a drenagem acima - o limite descrito é, de preferência, definido para coincidir com o Q médio na direção da largura, conforme no exemplo na Figura 9(A) e Figura 9(B).
[0095] Além disso, a fim de assegurar a capacidade de passagem da chapa, os bicos de água de resfriamento 23 são, de preferência, posicionados de modo que as regiões de colisão de água de resfriamento R se sobreponham ao eixo central S do rolo transportador 19 em vista plana. Do ponto de vista de assegurar a capacidade de passagem da chapa, dentro de uma faixa na qual os jatos de água de resfriamento provenientes do primeiro grupo de bicos G1 e os jatos de água de resfriamento provenientes do segundo grupo de bicos G2 não interferem entre si, os centros das regiões de colisão de água de resfriamento R são, de preferência, definidos em posições próximas diretamente acima do eixo central S do rolo transportador 19 em vista plana.
[0096] Voltam à explicação do dispositivo de resfriamento superior
16.
[0097] O coletor intermediário 24 é um coletor que funciona como uma parte do dispositivo de comutação nesta forma e fornece água de resfriamento para os bicos de água de resfriamento 23. Conforme pode ser visto na Figura 2 e Figura 3, nesta forma, o coletor intermediário 24 é um elemento tubular que se estende na direção de transporte da chapa de aço, com uma pluralidade de bicos de água de resfriamento 23 localizados ao longo da direção de transporte da chapa de aço. Assim, é possível controlar o jateamento e a parada da água de resfriamento a partir dos bicos de água de resfriamento 23 localizados no coletor intermediário único 24 simultaneamente. No exemplo ilustrado, quatro bicos de água de resfriamento 23 estão alinhados na direção de transporte da chapa de aço para um coletor intermediário 24, porém, o número de bicos de água de resfriamento 23 não está limitado ao mesmo.
[0098] Em seguida, os coletores intermediários 24 são posicionados de modo que cada um dos coletores intermediários 24 corresponda a uma superfície de resfriamento dividida A3. Isto torna possível alternar o controle de jateamento e da parada da água de resfriamento para cada superfície de resfriamento dividida A3.
[0099] A válvula de três vias 27 é um elemento que funciona como uma parte do dispositivo de comutação nesta forma. Ou seja, a válvula de três vias 27 é um elemento principal do dispositivo de comutação que alterna entre a colisão e a não colisão de água de resfriamento jateada a partir dos bicos de água de resfriamento 23 sobre a superfície superior na região de largura do resfriamento. O dispositivo de comutação é fornecido para cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3 descritas acima.
[00100] A válvula de três vias 27 nesta forma é do tipo desvio e é uma válvula que comuta entre conduzir água pressurizada a partir do coletor de alimentação de água 26 para o tubo 25 e alimentá-la para o coletor intermediário 24 e, em seguida, para os bicos de água de resfriamento 23 ou conduzir a água pressurizada para o coletor de drenagem (não ilustrado). Aliás, nesta forma, o coletor de drenagem é ilustrado como um exemplo de uma parte para drenagem, mas esta forma não está limitada em particular.
[00101] No lugar da válvula de três vias 27 nesta forma, também é possível instalar duas válvulas de bloqueio (válvulas para interromper o fluxo de fluido em um sentido amplo, algumas vezes denominadas de válvulas LIGA/DESLIGA) para realizar o controle da mesma forma que a válvula de três vias. O uso da válvula de três vias 27 torna possível reduzir as flutuações da pressão da água em um momento de comutação.
[00102] Nesta forma, uma válvula de três vias 27 é fornecida para cada um dos coletores intermediários 24 e está posicionada entre o coletor de alimentação de água 26 que fornece água de resfriamento e o coletor de drenagem que escoa a água de resfriamento.
[00103] O dispositivo medidor de temperatura do lado a montante (daqui em diante denominado como o "primeiro dispositivo medidor") 28 funciona como um dispositivo de detecção de temperatura nesta forma.
[00104] Os primeiros dispositivos medidores 28 estão localizados em posições sobre o lado da superfície inferior na região de largura do resfriamento e medem a temperatura da chapa de aço laminada a quente 2 no lado a montante da região de resfriamento inteira A1 na direção de transporte da chapa de aço, conforme ilustrado na Figura 8.
[00105] Os primeiros dispositivos medidores 28 estão posicionados em uma fileira na direção da largura, correspondendo às zonas de resfriamento divididas pela largura A2, respectivamente, de modo a serem capazes de medir a temperatura no lado a montante das zonas de resfriamento divididas pela largura A2. Isto torna possível para medir a temperatura da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura no lado a montante do dispositivo de resfriamento superior 16 em toda a largura, isto é, medir a distribuição de temperatura na direção da largura da chapa de aço laminada a quente 2 no lado a montante do dispositivo de resfriamento superior 16.
[00106] O dispositivo medidor de temperatura do lado a jusante (daqui em diante denominado como o "segundo dispositivo medidor") 29 também funciona como um dispositivo de detecção de temperatura nesta forma.
[00107] Os segundos dispositivos medidores 29 estão localizados em posições sobre o lado da superfície inferior na região de largura do resfriamento e medem a temperatura da chapa de aço laminada a quente 2 no lado a jusante da região de resfriamento inteira A1 na direção de transporte da chapa de aço.
[00108] Os segundos dispositivos medidores 29 estão posicionados em uma fileira na direção da largura, correspondendo às zonas de resfriamento divididas pela largura A2, respectivamente, de modo a serem capazes de medir a temperatura das zonas de resfriamento divididas pela largura A2 após o resfriamento. Isto torna possível medir a temperatura da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura no lado a jusante do dispositivo de resfriamento superior 16 ao longo de toda a largura, isto é, adquirir a distribuição de temperatura na direção da largura da chapa de aço laminada a quente 2 no lado a jusante do dispositivo de resfriamento superior 16.
[00109] As configurações do primeiro dispositivo medidor 28 e do segundo dispositivo medidor 29 não estão limitadas em particular, contanto que possam medir a temperatura da chapa de aço laminada a quente 2, porém, por exemplo, o termômetro descrito na Patente Japonesa Nº 3818501 ou similar é, de preferência, usado.
[00110] O dispositivo de controle 30 é um dispositivo que controla as operações dos dispositivos de comutação com base em um ou ambos dos resultados de medição provenientes dos primeiros dispositivos medidores 28 e resultados de medição provenientes dos segundos dispositivos medidores 29. De forma concreta, o dispositivo de controle 30 controla, para cada zona de resfriamento dividida pela largura A2, a operação do dispositivo de comutação que corresponde a cada uma de uma pluralidade das superfícies de resfriamento divididas A3 contidas na zona de resfriamento dividida pela largura A2 com base em um ou ambos dos resultados de medição provenientes do primeiro dispositivo medidor 28 e resultados de medição provenientes do segundo dispositivo medidor 29 para, deste modo, controlar o resfriamento para todo o comprimento da zona de resfriamento dividida pela largura A2 e controlar o resfriamento da região de resfriamento inteira A1 com estes controles juntos. O dispositivo de controle 30 inclui um circuito eletrônico ou um computador que realiza uma operação aritmética com base em um programa predeterminado, ao qual os primeiros dispositivos medidores 28, os segundos dispositivos medidores 29 e os dispositivos de comutação estão eletricamente conectados.
[00111] Por exemplo, os primeiros dispositivos medidores 28 medem a temperatura da chapa de aço laminada a quente 2 a ser transportada na mesa de acabamento com os rolos transportadores 19 depois de ter sido enrolada e, em seguida, resfriada pelo dispositivo de resfriamento principal 15. Os resultados da medição são enviados para o dispositivo de controle 30 e a quantidade de resfriamento necessária para equalizar as temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 é calculada para cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3.
[00112] Então, com base nos resultados do cálculo, o dispositivo de controle 30, através de feedforward (alimentação direta), controla a abertura e o fechamento da válvula de três vias 27. Ou seja, o dispositivo de controle 30 controla a abertura e o fechamento da válvula de três vias 27 para controlar a colisão e a não colisão de água de resfriamento jateada a partir dos bicos de água de resfriamento 23 sobre a superfície superior da chapa de aço laminada a quente 2 para cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3, a fim de alcançar uniformidade das temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura.
[00113] De acordo com esta forma, são obtidos os seguintes efeitos.
[00114] Nesta forma, conforme descrito acima, com base nos resultados de medição pelos primeiros dispositivos medidores 28 que medem, em toda a largura, a temperatura da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura que foi resfriada pelo dispositivo de resfriamento principal 15, a colisão e a não colisão de água de resfriamento jateada a partir dos bicos de água de resfriamento 23 sobre a superfície superior da chapa de aço laminada a quente 2 são controladas para cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3. Em seguida, três ou mais superfícies de resfriamento divididas A3 são posicionadas na direção da largura e uma pluralidade de superfícies de resfriamento divididas A3 são posicionadas na direção de laminação, deste modo, tornando possível uniformizar as temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura e a direção de laminação com alta precisão.
[00115] Além disso, de acordo com esta forma, os eixos de jateamento P dos bicos de água de resfriamento 23 são inclinados em relação à linha vertical P0 para a superfície superior na região de largura do resfriamento e as águas de resfriamento, as quais foram jateadas a partir dos bicos de água de resfriamento 23 para colidir com as regiões de colisão de água de resfriamento R, vão para o lado oposto aos bicos de água de resfriamento 23 na direção da largura para serem drenadas a partir de uma extremidade ou a outra extremidade da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura. Portanto, as águas de resfriamento, as quais foram jateadas a partir dos bicos de água de resfriamento 23 para colidir com as regiões de colisão de água de resfriamento R, não afetam mais o resfriamento da chapa de aço laminada a quente 2 como água sobre a chapa.
[00116] É definido aqui que, no caso onde o dispositivo de resfriamento principal 15 e o dispositivo de resfriamento de ajuste 17 já estão instalados, o resfriamento é realizado com base na temperatura na porção intermediária da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura e o resfriamento é realizado de modo a levar a temperatura de laminação da porção intermediária na direção da largura para um valor alvo, o dispositivo de resfriamento superior 16 está posicionado entre o dispositivo de resfriamento principal 15 e o dispositivo de resfriamento de ajuste 17. Mesmo neste caso, de acordo com esta forma, é possível realizar o resfriamento de modo a levar a temperatura de laminação da porção intermediária da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura para um valor alvo sem alterar o dispositivo de resfriamento principal 15 e o dispositivo de resfriamento de ajuste 17.
[00117] Aliás, conforme nesta forma, no caso onde o resfriamento adicional da chapa de aço laminada a quente 2 que foi resfriada pelo dispositivo de resfriamento principal 15 é realizado com base nos resultados de medição das temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 em toda a largura, ao contrário desta modalidade, considera- se que os bicos de água de resfriamento estão posicionados verticalmente abaixo (isto é, sobre a superfície inferior) da região da largura de resfriamento para jatear a água de resfriamento a partir do lado da superfície inferior da região da largura de resfriamento. No entanto, neste caso, a manutenção pode ser difícil em virtude da presença dos rolos transportadores 19 e assim por diante em torno dos bicos de água de resfriamento. Em contraste com isto, nesta forma, os bicos de água de resfriamento 23 estão posicionados acima na região de largura do resfriamento, a qual é de alta manutenção. Aliás, no caso onde apenas a parte inferior do dispositivo de resfriamento principal 15 está configurada para se estender a jusante para fornecer bicos de água de resfriamento também na posição voltada para o dispositivo de resfriamento superior 16, não há necessidade de controlar estes bicos de água de resfriamento independentemente do dispositivo de resfriamento principal 15. Portanto, a configuração se torna simples e, portanto, a manutenção não é questionada.
[00118] Além disso, nesta forma, o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23 é de 10° a 45°.
[00119] A Figura 10 é uma vista que ilustra a relação entre o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23, o qual é um bico de cone cheio, e a proporção de água de resfriamento que retorna na direção oposta à direção de jateamento de água de resfriamento após colidir com a chapa de aço laminada a quente 2 para a água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 (daqui em diante denominada como a "proporção de retorno de água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23").
[00120] Conforme ilustrado no desenho, o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23 é definido para 10° ou mais, deste modo, tornando possível suprimir a proporção de retorno de água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 para dois ou menos em dez e reduzir a quantidade de água sobre a chapa.
[00121] A Figura 11 é uma vista que ilustra a relação entre o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23, o qual é um bico de cone cheio, e o índice de pressão de colisão. O índice de pressão de colisão é um índice relativo à pressão na qual a água de resfriamento jateada a partir do bico de água de resfriamento 23 colide com a chapa de aço laminada a quente 2 e é um índice que ocorre quando o ângulo de inclinação θ descrito acima é de 0°. Quanto maior o índice de pressão de colisão, maior a capacidade de resfriamento, o que é desejável, porém, quando o ângulo de inclinação θ descrito acima é de 45° ou menos, o índice de pressão de colisão pode ser 0,7 ou mais.
[00122] Além disso, de acordo com esta forma, os eixos de jateamento P dos bicos de água de resfriamento 23 não são inclinados na direção de transporte da chapa de aço e são substancialmente paralelos à direção da largura em vista plana. Ao contrário desta forma,
se os eixos de jateamento P dos bicos de água de resfriamento 23 estão inclinados na direção de transporte da chapa de aço e não são paralelos à direção da largura em vista plana, a proporção de retorno anteriormente descrita da água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 aumenta. Consequentemente, quando os eixos de jateamento P dos bicos de água de resfriamento 23 são substancialmente paralelos à direção da largura em vista plana conforme nesta forma, a proporção de retorno descrita acima pode ser suprimida e uma alta capacidade de resfriamento pode ser obtida. Além disso, no caso onde os eixos de jateamento P dos bicos de água de resfriamento 23 não são paralelos à direção da largura em vista plana, a proporção de retorno da água de resfriamento aumenta e o índice de pressão de colisão diminui em relação ao ângulo de inclinação θ dos mesmos eixos de jateamento, porém, no caso onde os eixos de jateamento P descritos acima são paralelos à direção da largura em vista plana e o ângulo em relação à direção da largura é 0°, tal problema não ocorre. Aliás, o ângulo do eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23 em relação à direção da largura da chapa em vista plana não está limitado a 0°. O ângulo descrito acima precisa apenas ser igual ou menor do que um ângulo no qual a relação de retorno anteriormente descrita da água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 é dois ou menos de dez e um ângulo no qual o índice de pressão de colisão é 0,7 ou mais.
[00123] Além disso, de acordo com esta forma, as zonas de colisão R de água de resfriamento dos bicos de água de resfriamento 23 se sobrepõem ao eixo central S do rolo de transporte 19 em vista plana. Portanto, a água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 não prejudica a capacidade de passagem da chapa da chapa de aço laminada a quente 2.
[00124] O coletor intermediário 24 é dotado da válvula de três vias
27 e, quando o número de bicos de água de resfriamento 23 no coletor intermediário 24 é menor, a capacidade de controle da água de resfriamento a ser jateada sobre a chapa de aço laminada a quente 2 melhora. Neste ínterim, quando o número de bicos de água de resfriamento 23 é reduzido, o número de válvulas de três vias 27 necessárias aumenta, resultando em um aumento nos custos de instalação e operação. Assim, é possível definir o número de bicos de água de resfriamento 23 considerando estes equilíbrios.
[00125] No caso onde um pequeno volume de água de resfriamento é usado para fazer a água de resfriamento colidir com a superfície de resfriamento dividida A3, o comprimento da região de resfriamento inteira A1 na direção de transporte da chapa de aço é alongado. Por esta razão, água de resfriamento com uma grande densidade de volume de água, por exemplo, de 1,0 m3/m2/min ou mais é, de preferência, jateada a partir do bico de água de resfriamento 23.
[00126] Na explicação descrita acima, os primeiros dispositivos medidores 28 e os segundos dispositivos medidores 29 estão localizados nas posições sobre o lado da superfície inferior da região da largura de resfriamento, mas podem estar localizados sobre o lado da superfície superior da região de largura do resfriamento e configurados para medir a temperatura da chapa de aço laminada a quente 2 a partir do lado da superfície superior. No entanto, no caso da configuração onde é medida a temperatura da chapa de aço laminada a quente 2 a partir do lado da superfície superior na região de largura do resfriamento, é necessário fornecer um dispositivo de drenagem no lado a montante dos dispositivos medidores de temperatura e o comprimento da região necessária para a medição de temperatura na direção de transporte da chapa de aço é aumentado em pelo menos o tamanho deste dispositivo de drenagem, resultando em uma redução na velocidade de resfriamento, ou seja, a capacidade de resfriamento por unidade de comprimento do dispositivo de resfriamento superior na direção de transporte da chapa de aço. Assim, conforme com os primeiros dispositivos medidores 28 e os segundos dispositivos medidores 29 descritos acima, a configuração para medir a temperatura da chapa de aço laminada a quente 2 a partir do lado da superfície inferior na região de largura do resfriamento é preferível, uma vez que não há necessidade de fornecer o dispositivo de drenagem para medição de temperatura e a capacidade de resfriamento é alta.
[00127] Além disso, na explicação descrita acima, a abertura e o fechamento da válvula de três vias 27 são controlados, através de feedforward (alimentação direta), com base nos resultados de medição provenientes dos primeiros dispositivos medidores 28, mas também podem ser controlados através de feedback com base nos resultados de medição provenientes dos segundos dispositivos medidores 29. Isto é, o dispositivo de controle 30 pode realizar um cálculo usando os resultados de medição provenientes dos segundos dispositivos medidores 29 e, com base nos resultados de cálculo, o número de aberturas e fechamentos da válvula de três vias 27 pode ser controlado para cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3 que têm diferentes posições na direção de transporte da chapa de aço. Isto torna possível controlar a colisão e a não colisão de água de resfriamento sobre a superfície superior da região de largura do resfriamento para cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3.
[00128] No dispositivo de resfriamento superior 16, o controle, através de feedforward (alimentação direta), da válvula de três vias 27 com base nos resultados de medição provenientes dos primeiros dispositivos medidores 28 e o controle através de feedback da válvula de três vias 27 com base nos resultados de medição provenientes dos segundos dispositivos medidores 29 podem ser realizados seletivamente.
[00129] Além disso, tal controle através de feedback também pode ser aplicado como um controle de correção de resultados de controle através de feedforward (alimentação direta). Conforme acima, no dispositivo de resfriamento superior 16, o controle através de feedforward (alimentação direta) da válvula de três vias 27 com base nos resultados de medição provenientes dos primeiros dispositivos medidores 28 e o controle através de feedback da válvula de três vias 27 com base nos resultados de medição provenientes dos segundos dispositivos medidores 29 podem ser executados de uma maneira integrada.
[00130] Aliás, no caso onde apenas um dentre o controle através de feedforward (alimentação direta) e o controle através de feedback é realizado, tanto os primeiros dispositivos medidores 28 quanto os segundos dispositivos medidores 29 podem ser omitidos. Outro Exemplo 1 dos Bicos de Água de Resfriamento 23
[00131] A Figura 12(A) e a Figura 12(B) são vistas que explicam outro exemplo dos bicos de água de resfriamento 23.
[00132] Pode ser impossível posicionar os bicos de água de resfriamento 23 diretamente acima da chapa de aço laminada a quente 2 (ou seja, diretamente acima na região de largura do resfriamento), conforme ilustrado na Figura 9(A) em virtude do fato de que outro dispositivo de resfriamento já é fornecido. Neste caso, conforme ilustrado na Figura 12(A), os bicos de água de resfriamento 23 podem ser fornecidos como pulverizações laterais no lado de fora da chapa de aço laminada a quente 2 (ou seja, do lado de fora na região de largura do resfriamento) quando visto na direção de transporte da chapa de aço.
[00133] Também neste caso, conforme no exemplo descrito anteriormente e conforme ilustrado na Figura 12(B), o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 estão posicionados em um padrão escalonado em vista plana em relação à posição onde o rolo transportador 19 está localizado. Assim, não há interferência entre os jatos de água de resfriamento provenientes do primeiro grupo de bicos G1 e os jatos de água de resfriamento provenientes do segundo grupo de bicos G2 até que as águas de resfriamento colidam com a chapa de aço laminada a quente 2. Além disso, conforme descrito acima, a água drenada das águas de resfriamento que foram jateadas a partir dos bicos de água de resfriamento 23 para colidir com a chapa de aço laminada a quente 2 não é obstruída pelas águas de resfriamento que foram jateadas a partir de outros bicos de água de resfriamento 23 para colidir com a chapa de aço laminada a quente 2.
[00134] Aliás, neste caso exemplificativo, a distância do bico de água de resfriamento 23 para a superfície superior na região de largura do resfriamento difere para cada bico. Portanto, os ângulos de jateamento e as pressões do jato de água de resfriamento dos respectivos bicos de água de resfriamento 23 são, de preferência, definidos de modo a tornar os tamanhos das regiões de colisão de água de resfriamento R e as vazões das águas de resfriamento que colidem com as regiões de colisão de água de resfriamento R iguais. Outro Exemplo 2 dos Bicos de Água de Resfriamento 23
[00135] A Figura 13(A) e a Figura 13(B) são vistas que explicam outro exemplo dos bicos de água de resfriamento 23.
[00136] Conforme ilustrado na Figura 13(A), os bicos de água de resfriamento 23 neste exemplo estão posicionados diretamente acima da chapa de aço laminada a quente 2 de forma similar ao exemplo na Figura 9(A) e Figura 9(B).
[00137] Além disso, em relação aos bicos de água de resfriamento 23 também neste exemplo, conforme ilustrado na Figura 13(B), o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 estão posicionados em um padrão escalonado em vista plana em relação à posição onde o rolo transportador 19 está localizado. No entanto, neste exemplo, ao contrário do exemplo anterior, cada um do primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 é definido para um rolo transportador 19, e o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 estão posicionados alternadamente ao longo da direção de transporte da chapa de aço. Então, o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 são definidos de modo a tornar, em vista plana, os centros das regiões de colisão de água de resfriamento R localizados sobre o eixo central S do rolo transportador
19.
[00138] Os bicos de água de resfriamento 23 neste exemplo são posicionados de modo a tornar, em vista plana, os centros das regiões de colisão de água de resfriamento R localizados sobre o eixo central S do rolo transportador 19. Portanto, a capacidade de passagem da chapa de aço laminada a quente 2 pode ser mantida mais alta.
[00139] Aliás, no caso onde as regiões de colisão de água de resfriamento R são fornecidas conforme neste exemplo, de forma similar à Figura 12(A), os bicos de água de resfriamento 23 podem ser fornecidos como pulverizações laterais no lado de fora da chapa de aço laminada a quente 2 (ou seja, do lado de fora na região de largura do resfriamento) quando visto na direção de transporte da chapa de aço. Outro Exemplo 3 dos Bicos de Água de Resfriamento 23
[00140] A Figura 14 e a Figura 15(A) e Figura 15(B) são vistas que explicam outro exemplo dos bicos de água de resfriamento 23. A Figura 15(A) ilustra uma parte de uma seção transversal X-X na Figura 14 e Figura 15(B) ilustra uma parte de uma seção transversal Y-Y na Figura 14
[00141] Neste exemplo, cada um dos primeiros grupos de bicos G1 é posicionado de modo que toda a largura na região de largura do resfriamento na direção da largura seja coberta com um primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento RG1 e cada um dos segundos grupos de bicos G2 também é posicionado de modo que toda a largura na região de largura do resfriamento na direção da largura seja coberta com um segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento RG2.
[00142] No caso de tal configuração dos grupos de bicos, os bicos de água de resfriamento 23 são posicionados de modo a tornar os centros das regiões de colisão de água de resfriamento R localizados sobre o eixo central S do rolo transportador 19 em vista plana. Portanto, a capacidade de passagem da chapa de aço laminada a quente 2 pode ser mantida mais elevada. Aliás, conforme neste exemplo, no caso onde os grupos de bicos são posicionados de modo que o primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento RG1 e o segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento RG2 cubram, cada um, a largura total na região de largura do resfriamento na direção da largura, a fim de reduzir o efeito da água sobre a chapa, aumentar o ângulo de inclinação θ dos bicos de água de resfriamento 23 é preferido comparado com o caso onde os grupos de bicos são posicionados de modo que o primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento RG1 e o segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento RG2 descritos anteriormente cobrem, cada um, um lado na região de largura do resfriamento na direção da largura.
[00143] Além disso, no caso onde as regiões de colisão de água de resfriamento R são fornecidas conforme neste exemplo, o primeiro grupo de bicos G1 e o segundo grupo de bicos G2 não precisam ser posicionados alternadamente ao longo da direção de transporte da chapa de aço. A porção que consiste nos primeiros grupos de bicos G1 ou nos segundos grupos de bicos G2 que são contínuos ao longo da direção de transporte da chapa de aço pode existir ou este exemplo pode ser configurado apenas pelos primeiros grupos de bicos G1 ou os segundos grupos de bicos G2.
Segunda Modalidade
[00144] A Figura 16(A) e a Figura 16(B) são vistas que ilustram esquematicamente uma parte de uma configuração de um dispositivo de resfriamento superior 16 de acordo com uma segunda modalidade.
[00145] O dispositivo de resfriamento superior 16 de acordo com esta modalidade inclui, conforme ilustrado no desenho, bicos de drenagem 40, além da configuração do dispositivo de resfriamento superior 16 de acordo com a primeira modalidade.
[00146] Os bicos de drenagem 40 são fornecidos um a um para uma região sobre um lado e para uma região sobre o outro lado na região de largura do resfriamento na direção da largura. Além disso, os bicos de drenagem 40 estão localizados sobre o exterior na região de largura do resfriamento na direção da largura, o bico de drenagem 40 para a região de um lado na direção da largura está localizado sobre o exterior do outro lado na direção da largura e o bico de drenagem 40 para a região do outro lado na direção da largura está localizado sobre o exterior de um lado na direção da largura.
[00147] Estes bicos de drenagem 40 jateiam, cada um, a água drenada para uma região na direção de transporte da chapa de aço a jusante do grupo de regiões de colisão de água de resfriamento no lado mais a jusante na direção de transporte da chapa de aço para formar uma região de colisão de água de drenagem a jusante T na direção de transporte.
[00148] Embora a água sobre a chapa permaneça na região a jusante da região de resfriamento pelos bicos de água de resfriamento 23 em alguns casos, fornecer os bicos de drenagem 40 nesta forma torna possível drenar imediatamente a água remanescente sobre a chapa, resultando no fato de que a chapa de aço laminada a quente 2 pode ser adequadamente resfriada. Outro Exemplo dos Bicos de Drenagem 40
[00149] A Figura 17(A) e a Figura 17(B) são vistas que explicam outro exemplo dos bicos de drenagem 40.
[00150] No exemplo da Figura 16(A) e Figura 16(B), os bicos de drenagem 40 são fornecidos apenas para a região na direção de transporte da chapa de aço a jusante do grupo de regiões de colisão de água de resfriamento no lado mais a jusante na direção de transporte da chapa de aço. Em contraste com isto, no exemplo da Figura 17(A) e Figura 17(B), o bico de drenagem 40 é fornecido para cada região na direção de transporte a jusante de cada um dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento.
[00151] Também neste exemplo, é possível drenar imediatamente a água remanescente sobre a chapa na região a jusante da região de resfriamento pelos bicos de água de resfriamento 23, resultando no fato de que a chapa de aço laminada a quente 2 pode ser adequadamente resfriada. Exemplos Modificados das Primeira e Segunda Modalidades
[00152] Nas explicações acima, os bicos de água de resfriamento 23 são bicos de pulverização de cone cheio, porém, não estão limitados aos bicos de pulverização de cone cheio que formam as regiões de colisão circular de água de resfriamento R, contanto que sejam bicos de pulverização para os quais uma contrapressão de cerca de 0,3 MPa é aplicada e os bicos de água de resfriamento 23 também podem ser outros bicos, tais como bicos de pulverização planos que formam regiões ovais de colisão de água de resfriamento R.
[00153] Aliás, não é preferível usar, para os bicos de água de resfriamento 23, bicos laminares que fornecem água de resfriamento em fluxo bruto (ou seja, fluxo laminar), tal como um jato de barra, que é diferente do fluxo dispersivo dos bicos de pulverização. Isto ocorre porque, comparado com o caso de uso de bicos de pulverização, a proporção de retorno anteriormente descrita de água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 é maior e é mais provável que permaneça uma grande quantidade de água sobre a chapa no caso de uso dos bicos laminares. Além disso, mesmo no caso de uso dos bicos laminares, a quantidade de água sobre a chapa pode ser reduzida ao aumentar o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P, porém, quando o ângulo de inclinação θ descrito acima é aumentado, o momento cinético de um componente vertical da água de resfriamento para colidir com a chapa de aço laminada a quente 2 é enfraquecido e a capacidade de resfriamento é enfraquecida. Além disso, quando o ângulo de inclinação θ descrito acima é aumentado, a vazão da água sobre a chapa aumenta e, assim, a capacidade de resfriamento pela água na chapa é aumentada e uma porção que não deve ser originalmente resfriada deverá ser resfriada pela água na chapa eventualmente. Isto é, quando o ângulo de inclinação θ descrito acima é aumentado, é impossível aumentar suficientemente a diferença na capacidade de resfriamento entre a região de colisão e a não colisão de água de resfriamento. Assim, no caso onde os bicos laminares são usados e o ângulo de inclinação θ descrito acima é aumentado, é impossível realizar o controle de resfriamento conforme na forma anteriormente descrita, ou seja, realizar um controle para resfriar a chapa de aço laminada a quente 2 de modo a tornar as temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 uniformes ao alternar entre colisão e não colisão de água de resfriamento para cada uma das superfícies de resfriamento divididas A3. Além disso, mesmo se o controle for executado, o comprimento da máquina de resfriamento é alongado. Mesmo que os bicos de água de resfriamento sejam bicos de tubo laminares ou bicos laminares de ranhura, o mesmo pode ser dito em termos dos pontos acima, contanto que os bicos de água de resfriamento sejam bicos laminares.
[00154] A Figura 18 é uma vista que explica a relação entre o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23 e a proporção de retorno de água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 no caso de uso dos bicos laminares de ranhura.
[00155] No caso de uso dos bicos de cone cheio, conforme ilustrado na Figura 10, é possível suprimir a proporção de retorno de água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 para dois ou menos em dez ao aumentar o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23 para 10° ou mais. Em contraste com isto, no caso de uso dos bicos laminares de ranhura, conforme ilustrado na Figura 18, é impossível suprimir a proporção de retorno da água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 para dois ou menos em dez, a menos que o ângulo de inclinação θ descrito acima seja aumentado para 37° ou mais.
[00156] Além disso, os bicos de tubo laminares e os bicos laminares de ranhura não são preferíveis como os bicos de água de resfriamento 23, uma vez que cada espaço preciso ser fornecido entre as regiões de colisão de água de resfriamento adjacentes na direção da largura a fim de evitar que as águas de resfriamento, como um fluxo laminar, venham a interferir entre si.
[00157] No exemplo descrito acima, a região demarcada pelo comprimento da máquina de resfriamento e a largura total na região de largura do resfriamento na direção da largura é definida como a região de resfriamento inteira. Em vez disso, em um determinado caso, conforme ilustrado na Figura 19, a região que é obtida ao eliminar uma região de não resfriamento A4 na porção intermediária na direção da largura da região demarcada pelo comprimento da máquina de resfriamento e a largura total da região da largura de resfriamento na direção da largura pode ser definida como a região de resfriamento inteira A1. Este caso é, por exemplo, o caso onde um guia de passagem da chapa de aço laminada a quente é fornecido na porção intermediária na direção da largura entre os rolos transportadores 19 adjacentes na direção de transporte da chapa de aço a fim de evitar que a extremidade dianteira da chapa de aço laminada a quente 2 caia entre os rolos transportadores 19. Quando o guia de passagem da chapa de aço laminada a quente está localizado na porção intermediária na direção da largura conforme acima, a temperatura da chapa de aço laminada a quente na porção intermediária na largura a direção é, algumas vezes, menor do que aquela da outra parte na direção da largura em virtude da água de resfriamento usada para proteger o guia. A fim de evitar tal situação, a porção intermediária na região de largura do resfriamento na direção da largura é definida como a região de não resfriamento para atingir a uniformidade da distribuição de temperatura na direção da largura da chapa de aço laminada a quente 2 em alguns casos.
[00158] No caso da região de resfriamento inteira A1 resultante da eliminação da região de não resfriamento A4 descrita acima, os primeiros grupos de regiões RG1 e os segundos grupos de regiões RG2 são formados sobre a região de resfriamento inteira A1 e não são formados sobre a região de não resfriamento A4, conforme ilustrado na Figura 20. No entanto, neste caso também, a largura total da região de resfriamento inteira A1 na direção da largura é coberta com o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 que é adjacente ao primeiro grupo de regiões RG1 na direção de transporte da chapa de aço.
[00159] Além disso, também no caso da região de resfriamento inteira A1 resultante da eliminação da região de não resfriamento A4, conforme ilustrado na Figura 20, o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 podem ser posicionados em um padrão escalonado em vista plana em relação à posição onde o rolo transportador 19 está localizado e as regiões de colisão de água de resfriamento R que formam cada um dos grupos de regiões podem se sobrepor ao eixo central S do rolo transportador 19 em vista plana, de forma idêntica ao exemplo na Figura 9(B) ou similar.
[00160] Independentemente deste exemplo, conforme ilustrado na Figura 21, por exemplo, o primeiro grupo de regiões RG1 e o segundo grupo de regiões RG2 podem ser definidos para o único rolo transportador 19 e os centros das regiões de colisão de água de resfriamento R que formam cada um dos grupos de regiões podem estar localizados sobre o eixo central S do rolo transportador 19. Aliás, neste exemplo, o termo "um par de grupos de regiões adjacentes entre si na direção do comprimento da máquina" significa um "par de grupos de regiões cujas posições na direção do comprimento da máquina coincidem entre si".
[00161] Além disso, no caso da região de resfriamento inteira A1 resultante da eliminação da região de não resfriamento A4, quando os centros das regiões de colisão de água de resfriamento R estão localizados sobre o eixo central S do rolo transportador 19, de forma similar ao exemplo na Figura 13(B), o primeiro grupo de regiões RG1 ou o segundo grupo de regiões RG2 pode ser definido para o único rolo transportador 19.
[00162] Aliás, também no caso da região de resfriamento inteira A1 resultante da eliminação da região de não resfriamento A4, os bicos de água de resfriamento 23 podem ser posicionados diretamente acima da chapa de aço laminada a quente 2 ou podem ser posicionados no exterior da chapa de aço laminada a quente 2 como pulverizadores laterais. Além disso, os bicos de drenagem podem ser fornecidos.
[00163] Nos exemplos descritos acima, os coletores intermediários 24 são fornecidos, porém, uma configuração que não inclui os coletores intermediários 24 também pode ser empregada. A Figura 22 ilustra uma vista plana que ilustra um esboço de uma configuração de um dispositivo de resfriamento superior 16 de acordo com esta configuração. A Figura 22 é uma vista que corresponde à Figura 3, onde a válvula de três vias 27 está conectada a cada um dos bicos de água de resfriamento 23, porém, para facilidade de compreensão, as ilustrações das válvulas de três vias 27, do coletor de alimentação de água 26 e do coletor de drenagem são omitidas.
[00164] No exemplo da Figura 22, um tubo não ilustrado é conectado a cada um dos bicos de água de resfriamento 23 e este tubo é dotado das válvulas de três vias. A válvula de três vias está localizada entre o coletor de alimentação de água que fornece água de resfriamento para o tubo e o coletor de drenagem que drena a água de resfriamento. Mesmo com tal configuração onde os coletores intermediários 24 são omitidos, o mesmo efeito que aquele obtido pela configuração que inclui os coletores intermediários 24 descritos anteriormente pode ser exibido.
[00165] Além disso, a fim de melhorar a capacidade de passagem da chapa, um rolo de disco que suporta a chapa de aço laminada a quente 2 por baixo pode ser fornecido entre os rolos transportadores 19 adjacentes na direção de transporte da chapa de aço.
[00166] Além disso, o dispositivo de resfriamento superior 16 está posicionado a jusante do dispositivo de resfriamento principal 15, porém, a localização onde o dispositivo de resfriamento superior 16 está posicionado não está limitada a este exemplo.
[00167] Além disso, na explicação descrita acima, foi explicada, como um exemplo, a forma na qual a abertura e o fechamento da válvula de três vias 27 são controlados para alternar entre colisão e não colisão de água de resfriamento sobre a superfície de resfriamento dividida. A presente invenção não está limitada a esta forma e também é possível aplicar uma forma na qual uma válvula reguladora de vazão está localizada entre o coletor intermediário 24 e a válvula de três vias 27 e a vazão de jato de água de resfriamento proveniente da válvula reguladora de vazão é controlada para alternar entre a colisão e a não colisão de água de resfriamento sobre a superfície de resfriamento dividida, por exemplo. No entanto, a partir do ponto de vista da responsividade, ou similar, a forma na qual a abertura e o fechamento da válvula de três vias 27 são controlados é mais preferível.
[00168] Até agora, as modalidades da presente invenção foram explicadas, porém, a presente invenção não está limitada aos exemplos acima. É óbvio que aqueles versados na técnica poderiam chegar a vários exemplos alterados ou exemplos modificados dentro do escopo da ideia técnica definida nas reivindicações e, naturalmente, deve ser entendido que estes exemplos pertencem ao escopo técnico da presente invenção. Exemplos
[00169] A seguir, serão explicados os efeitos da presente invenção com base em exemplos e exemplos comparativos. No entanto, a presente invenção não se limita a estes exemplos. Exemplo 1 e Exemplo Comparativo 1
[00170] A fim de verificar os efeitos, no Exemplo 1, um dispositivo de resfriamento que consiste no dispositivo de resfriamento principal 15, o dispositivo de resfriamento superior 16 e o dispositivo de resfriamento de ajuste 17 na Figura 1 foi usado para realizar o resfriamento. Além disso, no Exemplo Comparativo 1, um dispositivo de resfriamento que consiste no dispositivo de resfriamento principal 15 e o dispositivo de resfriamento de ajuste 17, excluindo o dispositivo de resfriamento superior 16, foi usado para realizar o resfriamento. No Exemplo 1 e no Exemplo Comparativo 1, o resfriamento no dispositivo de resfriamento principal 15 foi realizado por meio de controle através de feedback com base nos resultados de medição obtidos por sensores de temperatura não ilustrados localizados a jusante do dispositivo de resfriamento principal 15 e o resfriamento no dispositivo de resfriamento de ajuste 17 também foi realizado por meio de controle através de feedback com base nos resultados de medição obtidos por sensores de temperatura não ilustrados localizados a jusante do dispositivo de resfriamento de ajuste 17 da mesma maneira.
[00171] Além disso, o Exemplo 1 e o Exemplo Comparativo 1 foram definidos da seguinte forma: largura da chapa de aço: 1600 mm, espessura da chapa: 2,0 mm, velocidade de transporte da chapa de aço: 600 mpm, temperatura antes do resfriamento: 900°C, temperatura de laminação alvo: 550°C.
[00172] A estrutura do dispositivo de resfriamento superior 16 de acordo com o Exemplo 1 era a mesma que a ilustrada na Figura 9(A) e Figura 9(B). Além disso, conforme ilustrado na Figura 5, ou similar, a região de resfriamento inteira A1 não continha a região de não resfriamento A4 na Figura 19. Então, o número de zonas de resfriamento divididas pela largura A2 foi definido como oito. Ou seja, o comprimento da superfície de resfriamento dividida A3 na direção da largura foi definido para o comprimento da região de resfriamento inteira dividida A1 em 8 porções iguais na direção da largura. Além disso, o primeiro grupo de bicos G1 jateava água de resfriamento, fora das superfícies de resfriamento divididas A3, sobre quatro superfícies de resfriamento divididas A3 em um lado na direção da largura e o segundo grupo de bicos G2 jateava água de resfriamento, fora das superfícies de resfriamento divididas A3, sobre quatro superfícies de resfriamento divididas A3 no outro lado na direção da largura. O comprimento da superfície de resfriamento dividida A3 na direção de transporte da chapa de aço foi definido para o comprimento de quatro passos entre os rolos na direção de transporte da chapa de aço. Além disso, o número de superfícies de resfriamento divididas A3 na direção de transporte da chapa de aço foi definido como três. Ou seja, 24 superfícies de resfriamento divididas A3, o que significa oito (o número na direção da largura) × três (o número na direção de transporte da chapa de aço) são fornecidas e, em outras palavras, 24 unidades de resfriamento incluindo os bicos de água de resfriamento 23, o que significa oito (o número na direção da largura) × três (o número na direção de transporte da chapa de aço) são fornecidas. A altura do bico de água de resfriamento 23, de forma concreta, a altura da superfície superior da chapa de aço laminada a quente 2 até a ponta do bico de água de resfriamento 23, foi definida para 1,1 m e o ângulo de inclinação θ do bico de água de resfriamento 23 foi definido para 15°. Além disso, a fim de evitar a interferência entre a água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 do primeiro grupo de bicos G1 e a água de resfriamento proveniente dos bicos de água de resfriamento 23 do segundo grupo de bicos G2, as posições dos centros das regiões de colisão de água de resfriamento R dos bicos de água de resfriamento 23 foram ligeiramente deslocadas para o lado a montante ou a jusante diretamente acima do eixo central S do rolo transportador 19, conforme ilustrado na Figura 9(B) ou similar. Como os bicos de água de resfriamento 23, foram usados bicos de cone cheio com um volume de água de resfriamento de 186 litros por minuto por peça. O passo dos bicos de água de resfriamento 23 e o passo das regiões de colisão de água de resfriamento R na direção da largura foram definidos para 200 mm. A queda de temperatura por uma unidade das unidades de resfriamento descritas acima fornecidas para as respectivas superfícies de resfriamento divididas A3 é de cerca de 15°C. Aliás, no Exemplo 1 e no Exemplo Comparativo 1, o dispositivo de resfriamento inferior não foi instalado na posição voltada para o dispositivo de resfriamento superior 16 ou na posição que corresponde a esta posição.
[00173] A Figura 23(A) e a Figura 23(B) são vistas que ilustram uma parte de uma distribuição de temperatura da temperatura de laminação da chapa de aço laminada a quente 2 no Exemplo 1 e no Exemplo
Comparativo 1 e a Figura 23(A) e a Figura 23(B) ilustram as distribuições de temperatura no Exemplo Comparativo 1 e Exemplo 1, respectivamente. Aliás, nos desenhos, a distribuição na qual o valor absoluto da diferença de temperatura comparado com a temperatura alvo está dentro de 20°C foi deixada em branco, a parte onde o valor absoluto é maior que 20°C e dentro de 40 C foi ilustrada em cinza claro e a parte onde o valor absoluto é maior que 40 °C foi ilustrada em cinza escuro.
[00174] Conforme ilustrado na Figura 23(A), no Exemplo Comparativo 1, ocorrem variações de temperatura no formato de listras em virtude de desvios de temperatura induzidos por má manutenção da instalação ou similar, e estão presentes algumas porções com uma temperatura mais alta do que a temperatura alvo. Além disso, no Exemplo Comparativo 1, o desvio padrão da temperatura foi de 25,7°C. O desvio padrão de temperatura no Exemplo Comparativo 1 foi encontrado a partir dos resultados medidos por um dispositivo medidor de imagiologia de temperatura por infravermelho com todos os pontos de medição da temperatura da chapa de aço, excluindo uma extremidade dianteira de 100 m e uma extremidade posterior de 100 m da chapa de aço (o que se deve à eliminação de partes livres de tensão), e ambas as extremidades de 50 mm da chapa de aço na direção da largura.
[00175] Neste ínterim, conforme ilustrado na Figura 23(B), no Exemplo 1, a porção que tem uma temperatura maior do que a temperatura alvo é muito menor do que no Exemplo Comparativo 1. Então, quando a chapa de aço laminada a quente ilustrada foi resfriada, o desvio padrão da temperatura foi tão pequeno quanto 16,5°C no Exemplo. O desvio padrão de temperatura no Exemplo 1 foi encontrado a partir das temperaturas da chapa de aço, excluindo uma extremidade dianteira de 100 m e uma extremidade posterior de 100 m da chapa de aço e ambas as extremidades de 50 mm da chapa de aço.
[00176] Assim, de acordo com a presente invenção, descobriu-se que as temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura podem ser uniformizadas. Exemplos 2 a 4 e Exemplos Comparativos 2 a 4 Tabela 1 BICO ÂNGU- COMPRI- DESVIO AVALIA- ÍNDICE AVALIA-
LO DE MENTO PADRÃO ÇÃO DE DE ÇÃO DE INCLI- DE DE VARIA- PRES- CAPACI- NAÇÃO SOBRE- TEMPE- ÇÃO DE SÃO DE DADE DE [°] POSIÇÃO RATURA TEMPE- COLISÃO RESFRI- [mm] [°C] RATURA [-] AMENTO EXEM- CONE 15 20 mm 16,5 ¡ 0,97 ¡ PLO 2 CHEIO EXEM- CONE 30 20 mm 15,7 ¡ 0,87 ¡ PLO 3 CHEIO EXEM- CONE 60 20 mm 15,6 ¡ 0,50 D PLO 4 CHEIO EXEM- CONE 0 20 mm 22,2 X 1,0 ¡ PLO CHEIO (REFERÊ COMPAR NCIA) ATIVO 2 EXEM- TUBO 50 - 20,1 X 0,64 D
PLO LAMINAR COMPAR (JATO) ATIVO 3 EXEM- TUBO 0 - 21,5 X 1,0 ¡ PLO LAMINAR (REFERÊ COMPAR NCIA) ATIVO 4
[00177] Nos Exemplos 2 a 4, de forma similar ao Exemplo 1, o resfriamento foi realizado usando o dispositivo de resfriamento que consiste no dispositivo de resfriamento principal 15, o dispositivo de resfriamento superior 16 e o dispositivo de resfriamento de ajuste 17 na Figura 1. Além disso, a altura dos bicos de água de resfriamento 23 foi definida para 1,1 m. Então, o passo dos bicos de água de resfriamento 23 e o passo das regiões de colisão de água de resfriamento R na direção da largura foram definidos para 200 mm. Além disso, a largura de uma região onde as regiões de colisão de água de resfriamento R adjacentes entre si na direção da largura, as quais formam cada grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, se sobrepõem na direção da largura (daqui em diante denominado como um
"comprimento de sobreposição das regiões de colisão de água de resfriamento R") foi definida para 20 mm. Nos Exemplos 2, 3 e 4, conforme ilustrado na Tabela 1, como os bicos de água de resfriamento 23, bicos de cone cheio foram usados e o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P do bico de água de resfriamento 23 foi definido para 15°, 30° e 60°. As outras condições dos Exemplos 2 a 4 são as mesmas conforme para o Exemplo 1.
[00178] Neste ínterim, no Exemplo Comparativo 2, como os bicos de água de resfriamento 23, bicos de cone cheio foram usados e o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P foi definido para 0°. As outras condições do Exemplo Comparativo 2 são as mesmas conforme para o Exemplo 2.
[00179] Além disso, no Exemplo Comparativo 3, como os bicos de água de resfriamento 23, bicos de tubo laminares que fornecem água de resfriamento em um jato de barra de alta densidade de fluxo (fluxo de jato) foram usados e o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P foi definido para 50°.
[00180] No Exemplo Comparativo 4, como os bicos de água de resfriamento 23, bicos de tubo laminar que fornecem água de resfriamento em fluxo de queda livre foram usados. Aliás, em virtude do fluxo em queda livre, o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P era de 0°. Além disso, nos Exemplos Comparativos 3, 4 também, o dispositivo de resfriamento inferior não foi instalado na posição voltada para o dispositivo de resfriamento superior 16.
[00181] Aliás, no Exemplo Comparativo 3, o passo dos bicos de água de resfriamento 23 na direção da largura foi definido para 60 m e o diâmetro do bico foi definido para 7 mm. No Exemplo Comparativo 4, o passo dos bicos de água de resfriamento 23 na direção da largura foi definido para 60 m e o diâmetro do bico foi definido para 15 mm. Aliás, no Exemplo Comparativo 3 e no Exemplo Comparativo 4, a região de colisão de água de resfriamento R formada pelo bico de água de resfriamento 23 não se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento R adjacente a esta na direção da largura. Isto porque, quando elas se sobrepõem, as águas de resfriamento em fluxo laminar interferem entre si. Além disso, no Exemplo Comparativo 3 e no Exemplo Comparativo 4, o volume de água de resfriamento por um bico de água de resfriamento 23 é de 73 L/min. e 67 L/min. Aliás, embora no Exemplo Comparativo 3 e no Exemplo Comparativo 4 que usam os bicos de tubo laminares, o volume de água de resfriamento por um bico de água de resfriamento 23 seja maior comparado com os Exemplos 2 a 4 e o Exemplo Comparativo 2, o volume total de água de resfriamento é menor comparado com os Exemplos 2 a 4 e o Exemplo Comparativo 2 que usam os bicos de pulverização, uma vez que o passo dos bicos de água de resfriamento 23 é estreito e o número de bicos de água de resfriamento 23 é grande.
[00182] Conforme ilustrado na Tabela 1, no Exemplo Comparativo 2 no qual, como os bicos de água de resfriamento 23, bicos de cone cheio foram usados e não estavam inclinados com o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P sendo 0°, o desvio padrão da temperatura era tão alto quanto 22,2°C. Em contraste com isto, nos Exemplos 2 a 4 nos quais, como os bicos de água de resfriamento 23, os bicos de cone cheio foram usados e estavam inclinados com o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P sendo maior do que 0°, o desvio padrão da temperatura foi tão muito pequeno quanto 15,6°C a 16,5°C. Particularmente, nos Exemplos 2, 3 nos quais os bicos de água de resfriamento 23 tinham o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P caindo dentro de uma faixa de 10° a 45°, o índice de pressão de colisão também era de 0,7 ou mais e a capacidade de resfriamento também era alta.
[00183] Além disso, nos Exemplos Comparativos 3, 4 nos quais os bicos de tubo laminares foram usados como os bicos de água de resfriamento 23, o desvio padrão da temperatura foi tão grande quanto 20 °C ou mais. No Exemplo Comparativo 3 em particular, mesmo no caso onde a densidade do volume de água da água de resfriamento proveniente do bico de água de resfriamento 23 era alta, o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P era tão grande quanto 50°, e nenhuma água permaneceu sobre a chapa, o desvio padrão da temperatura foi de 20°C ou mais. Exemplos 2, 5, 6 e Exemplos Comparativos 5, 6 Tabela 2
AVALIAÇÃO DESVIO ÂNGULO COMPRI- DE PADRÃO DE MENTO DE VARIAÇÃO
BICO DE INCLINA- SOBREPO- DE TEMPERA- ÇÃO [°] SIÇÃO [mm] TEMPERA- TURA [°C]
TURA
CONE EXEMPLO 2 15 20 mm 16,5 ¡
CHEIO
CONE EXEMPLO 5 15 10 mm 16,7 ¡
CHEIO
CONE EXEMPLO 6 15 0 mm 18,2 ¡
CHEIO EXEMPLO
CONE COMPARA- 15 -10 mm 20,3 X
CHEIO TIVO 5
EXEMPLO
CONE COMPARA- 15 -20 mm 23,6 X
CHEIO TIVO 6
[00184] No Exemplo 2, conforme descrito anteriormente, o comprimento de sobreposição das regiões de colisão de água de resfriamento R foi definido para 20 mm. Em contraste com isto, nos Exemplos 5, 6, o comprimento de sobreposição descrito acima foi definido para 10 mm e 0 mm, respectivamente. Além disso, nos Exemplos Comparativos 5, 6, o comprimento de sobreposição das regiões de colisão de água de resfriamento R foi definido para -10 mm e -20 mm, respectivamente. Ou seja, nos Exemplos Comparativos 5, 6, cada espaço foi fornecido entre as regiões de colisão de água de resfriamento R adjacentes entre si na direção da largura, as quais formam cada grupo de regiões de colisão de água de resfriamento. As outras condições dos Exemplos 5, 6 e Exemplos Comparativos 5, 6 são as mesmas conforme aquelas para o Exemplo 2.
[00185] Conforme ilustrado na Tabela 2, nos Exemplos Comparativos 5, 6, o desvio padrão da temperatura foi tão grande quanto 20,3°C e 23,6°C, no Exemplo 6, o desvio padrão da temperatura foi tão baixo quanto 18,2°C e, nos exemplos 2, 5, o desvio padrão da temperatura foi ainda tão baixo quanto 16,5°C e 16,7°C. Isto revela que as regiões de colisão de água de resfriamento R adjacentes entre si na direção da largura, as quais formam cada grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, precisam ser sobrepostas, as temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 podem ser mais uniformes, contanto que o comprimento de sobreposição das regiões de colisão de água de resfriamento seja de pelo menos 10 mm ou mais, e as temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 podem ser tornadas mais uniformes quando o comprimento de sobreposição das regiões de colisão de água de resfriamento R é maior. Aliás, 10 mm, o qual é o comprimento de sobreposição das regiões de colisão de água de resfriamento R, é equivalente a 5% da largura de uma região de colisão de água de resfriamento R na direção da largura. Exemplos 2, 7 a 11 Tabela 3
AVALIAÇÃO COMPRIME DESVIO DE ÂNGULO DE RESFRIA-
NTO DE PADRÃO DE VARIAÇÃO BICO INCLINA- MENTO SOBREPO- TEMPERA- DE ÇÃO [°] INFERIOR SIÇÃO [mm] TURA [°C] TEMPERA-
TURA CONE ¡ EXEMPLO 2 15 20 mm 16,5 -
CHEIO EXEMPLO 7 ¡
CONE (FIG. 12(A) E 45 20 mm 17,8 -
CHEIO FIG. 12(B)) EXEMPLO 8 ¡
CONE (FIG. 13(A) E 15 20 mm 17,2 -
CHEIO FIG. 13(B)) EXEMPLO 9 CONE ¡ 15 20 mm 18,9 - (FIG. 14) CHEIO EXEMPLO 10 ¡
CONE (FIG. 16(A) E 15 20 mm 16,8 -
CHEIO FIG. 16(B)) CONE ¡ TUBO EXEMPLO 11 15 20 mm 16,5
CHEIO LAMINAR
[00186] Conforme descrito anteriormente, no Exemplo 2, os bicos de água de resfriamento 23 estavam localizados em posições tais conforme ilustrados na Figura 9(A) e Figura 9(B). Em contraste com isto, no Exemplo 7, os bicos de água de resfriamento 23 estavam localizados nas posições ilustradas na Figura 12(A) e Figura 12(B), e o ângulo de inclinação θ do eixo de jateamento P foi definido para 45°. Além disso, no Exemplo 8, os bicos de água de resfriamento 23 estavam localizados em posições tais conforme ilustrados na Figura 13(A) e Figura 13(B) e, no Exemplo 9, os bicos de água de resfriamento 23 estavam localizados nas posições ilustradas na Figura 14 e Figura 15(A) e Figura 15(B). No Exemplo 10, conforme ilustrado na Figura 16(A) e Figura 16(B), os bicos de água de resfriamento 23 e os bicos de drenagem 40 foram fornecidos. As outras condições nos Exemplos 6 a 10 são as mesmas conforme aquelas para o Exemplo 2.
[00187] Além disso, o Exemplo 11 é diferente do Exemplo 2 apenas pelo fato de que o dispositivo de resfriamento inferior foi instalado na posição voltada para o dispositivo de resfriamento superior 16. Aliás, no dispositivo de resfriamento inferior descrito acima usado no Exemplo 11, os bicos de tubo laminares, como os bicos de água de resfriamento, foram alinhados na direção da largura entre os rolos transportadores de modo a ficarem voltados para a superfície inferior da chapa de aço laminada a quente 2 ao longo de toda a largura da chapa de aço laminada a quente 2, e os volumes de água de resfriamento proveniente destes bicos foram feitos constantes, independentemente da distribuição de temperatura na direção da largura da chapa de aço laminada a quente 2.
[00188] Conforme ilustrado na Tabela 3, também no Exemplo 7, o desvio padrão da temperatura foi tão baixo quanto 17,8°C. Isto é, com os bicos de água de resfriamento 23 na configuração de acordo com a Figura 12(A) e Figura 12(B), as temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 podem ser uniformizadas, aumentando o grau de liberdade de posicionamento dos bicos de água de resfriamento 23.
[00189] Além disso, no Exemplo 8 e no Exemplo 9 também, o desvio padrão da temperatura foi tão baixo quanto 17,2 °C e 18,9 °C. Isto é, com os bicos de água de resfriamento 23 na configuração da Figura 13(A) e Figura 13(B) e os bicos de água de resfriamento 23 na configuração da Figura 14, as temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 podem ser uniformizadas, assegurando a capacidade de passagem da chapa.
[00190] Além disso, mesmo no Exemplo 10, a saber, mesmo na configuração com tais bicos de drenagem 40, conforme ilustrado na Figura 16(A) e Figura 16(B) sendo fornecidos, o desvio padrão da temperatura foi tão baixo quanto 16,8°C. O desvio padrão da temperatura é maior comparado com o Exemplo 2 sem os bicos de drenagem 40 sendo fornecidos, mas é um valor muito baixo. Além disso, a configuração na qual os bicos de drenagem 40 são fornecidos conforme ilustrado na Figura 16(A) e Figura 16(B) também tem o mérito de que a propriedade de drenagem no lado a jusante do presente dispositivo de resfriamento é boa e dispositivos medidores, tal como um termômetro, podem ser instalados muito próximo do lado a jusante. Isto é, ao fornecer os bicos de drenagem 40, as temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 podem ser uniformizadas enquanto se aprecia os méritos descritos acima.
[00191] Além disso, mesmo no Exemplo 11, ou seja, mesmo na configuração na qual o dispositivo de resfriamento inferior foi fornecido na posição voltada para o dispositivo de resfriamento superior 16, o desvio padrão da temperatura foi o mesmo que aquele no caso onde o dispositivo de resfriamento inferior não foi fornecido na posição voltada para o dispositivo de resfriamento superior 16. Isto é, com o uso do dispositivo de resfriamento superior 16, as temperaturas da chapa de aço laminada a quente 2 na direção da largura podem ser uniformizadas, independentemente se o dispositivo de resfriamento inferior é fornecido na posição voltada para o dispositivo de resfriamento superior 16. Aplicabilidade Industrial
[00192] A presente invenção é útil para a técnica de resfriamento de chapas de aço laminadas a quente. Explicação dos Códigos 1 placa 2 chapas de aço laminadas a quente 10 instalações de laminação a quente 11 forno de aquecimento 12 laminador na direção da largura 13 laminador de desbaste 14 laminador de acabamento 15 dispositivo de resfriamento principal 16 dispositivo de resfriamento de controle na direção da largura superior 17 dispositivo de ajuste de resfriamento 18 dispositivo de enrolamento 19 rolo transportador 23 bico de água de resfriamento 24 coletor intermediário 25 tubo 26 coletor de alimentação de água 27 válvula de três vias 28 dispositivo medidor de temperatura do lado a montante 29 dispositivo medidor de temperatura do lado a jusante 30 dispositivo de controle 40 bico de drenagem
A1 região de resfriamento inteira A2 zona de resfriamento dividida pela largura A4 superfície de resfriamento dividida A4 região de não resfriamento G1 primeiro grupo de bicos G2 segundo grupo de bicos P0 linha vertical para a superfície superior na região de largura do resfriamento P1 eixo de jateamento Q metade na direção da largura R região de colisão de água de resfriamento RG1 primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento RG2 segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento S eixo central do rolo transportador T região de colisão de água de drenagem

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES
1. Dispositivo de resfriamento para uma chapa de aço laminada a quente que resfria uma superfície superior de uma chapa de aço laminada a quente que está sendo transportada sobre rolos transportadores após a laminação a quente, caracterizado pelo fato de que compreende: em relação a uma superfície superior de uma região de resfriamento alvo, uma região demarcada por um comprimento da máquina de resfriamento e uma largura total na direção da largura, ou uma região obtida ao excluir uma região de não resfriamento em uma porção intermediária na direção da largura da região demarcada que é definida como uma região de resfriamento inteira, regiões obtidas ao dividir a região de resfriamento inteira em três ou mais porções na direção da largura que são definidas como zonas de resfriamento divididas pela largura e regiões obtidas ao dividir a zona de resfriamento dividida pela largura em uma pluralidade de porções na direção do comprimento da máquina que são definidas como superfícies de resfriamento divididas, pelo menos um bico de água de resfriamento que jateia água de resfriamento sobre cada uma das superfícies de resfriamento divididas para formar uma região de colisão de água de resfriamento sobre a superfície superior da região de resfriamento alvo e um dispositivo de comutação que alterna entre colisão e não colisão de água de resfriamento jateada a partir do bico de água de resfriamento sobre a superfície de resfriamento dividida, o bico de água de resfriamento e o dispositivo de comutação fornecidos para cada uma das superfícies de resfriamento divididas; um dispositivo de detecção de temperatura que mede a distribuição de temperatura na direção da largura da região de resfriamento alvo; e um dispositivo de controle que controla a operação do dispositivo de comutação que corresponde a cada uma de uma pluralidade das superfícies de resfriamento divididas contidas na zona de resfriamento dividida pela largura para cada uma das zonas de resfriamento divididas pela largura com base nos resultados de medição da distribuição de temperatura na direção da largura pelo dispositivo de detecção de temperatura para, deste modo, controlar o resfriamento para todo o comprimento da zona de resfriamento dividida pela largura e controlar o resfriamento da região de resfriamento inteira com estes controles juntos, em que: a região de colisão de água de resfriamento individual se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento adjacente à mesma na direção da largura na região de resfriamento inteira para formar um grupo de regiões de colisão de água de resfriamento no qual as regiões de colisão de água de resfriamento estão conectadas na direção da largura, cada um dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento não se sobrepõe ao outro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, a largura total da região de resfriamento inteira na direção da largura é coberta com o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento individual ou um par dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento adjacentes entre si na direção do comprimento da máquina, e os bicos de água de resfriamento que formam o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento individual têm um eixo de jateamento inclinado em relação a uma linha vertical para a superfície superior da região de resfriamento alvo quando visto na direção do comprimento da máquina, e nenhum dos bicos de água de resfriamento que formam o grupo de colisão de água de resfriamento individual tem o eixo de jateamento inclinado na direção oposta quando visto na direção do comprimento da máquina.
2. Dispositivo de resfriamento para a chapa de aço laminada a quente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a região de não resfriamento não está presente.
3. Dispositivo de resfriamento para a chapa de aço laminada a quente, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a largura de uma região na direção da largura onde a região de colisão de água de resfriamento se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento adjacente na direção da largura é de 5 % ou mais de uma largura da região de colisão de água de resfriamento individual na direção da largura.
4. Dispositivo de resfriamento para a chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o ângulo de inclinação do eixo de jateamento do bico de água de resfriamento é de 10° a 45°.
5. Dispositivo de resfriamento para a chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o eixo de jateamento do bico de água de resfriamento não está inclinado na direção do comprimento da máquina.
6. Dispositivo de resfriamento para a chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a região de colisão de água de resfriamento se sobrepõe a um eixo central do rolo transportador em vista plana.
7. Dispositivo de resfriamento para a chapa de aço laminada a quente, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o bico de água de resfriamento é posicionado para tornar o centro da região de colisão de água de resfriamento localizado sobre o eixo central do rolo transportador em vista plana.
8. Dispositivo de resfriamento para a chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o bico de água de resfriamento está posicionado acima ou na lateral da região de resfriamento alvo quando visto na direção do comprimento da máquina.
9. Dispositivo de resfriamento para a chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que quando o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento formado pelos bicos de água de resfriamento que jateiam água de resfriamento sobre um lado na direção da largura é definido como um primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, e o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento formado pelos bicos de água de resfriamento que jateiam água de resfriamento sobre o outro lado na direção da largura é definido como um segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, os bicos de água de resfriamento são posicionados de modo que o primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento e o segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento sejam ambos formados e o limite entre o primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento e o segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento na direção da largura esteja localizado na metade da região de resfriamento alvo na direção da largura.
10. Dispositivo de resfriamento para a chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um bico de drenagem que jateia água de drenagem para formar uma região de colisão de água de drenagem é fornecido, sobre a superfície superior da região de resfriamento alvo, em cada região no lado a jusante de cada um dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento na direção do comprimento da máquina ou em uma região na direção do comprimento da máquina a jusante, fora dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento, sobre o grupo de regiões no lado mais a jusante na direção do comprimento da máquina.
11. Método de resfriamento de uma chapa de aço laminada a quente que usa um dispositivo de resfriamento para resfriar uma superfície superior de uma chapa de aço laminada a quente que está sendo transportada sobre rolos transportadores após a laminação a quente, caracterizado pelo fato de que em relação a uma superfície superior de uma região de resfriamento alvo, uma região demarcada por um comprimento da máquina de resfriamento e uma largura total na direção da largura ou uma região obtida ao excluir uma região de não resfriamento em uma porção intermediária na direção da largura da região demarcada é definida como uma região de resfriamento inteira, regiões obtidas ao dividir a região de resfriamento inteira em três ou mais porções na direção da largura são definidas como zonas de resfriamento divididas pela largura e as regiões obtidas pela divisão da zona de resfriamento dividida pela largura em uma pluralidade de porções na direção do comprimento da máquina são definidas como superfícies de resfriamento divididas, o dispositivo de resfriamento inclui: para cada uma das superfícies de resfriamento divididas,
pelo menos um bico de água de resfriamento que jateia água de resfriamento sobre a superfície de resfriamento dividida para formar uma região de colisão de água de resfriamento sobre a superfície superior da região de resfriamento alvo, a região de colisão de água de resfriamento individual se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento adjacente à mesma na direção da largura na região de resfriamento inteira para formar um grupo de regiões de colisão de água de resfriamento no qual as regiões de colisão de água de resfriamento estão conectadas na direção da largura, cada um dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento não se sobrepõe ao outro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, a largura total da região de resfriamento inteira na direção da largura é coberta com o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento individual ou um par dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento adjacentes entre si na direção do comprimento da máquina, e os bicos de água de resfriamento que formam o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento individual têm um eixo de jateamento inclinado em relação a uma linha vertical para a superfície superior da região de resfriamento alvo quando visto na direção do comprimento da máquina e nenhum dos bicos de água de resfriamento que formam o grupo de colisão de água de resfriamento individual tem o eixo de jateamento inclinado na direção oposta quando visto na direção do comprimento da máquina, o método de resfriamento compreendendo: medir a distribuição de temperatura na direção da largura da região de resfriamento alvo; controlar, para cada uma das zonas de resfriamento divididas pela largura, a colisão e não colisão de água de resfriamento proveniente do bico de água de resfriamento sobre cada uma de uma pluralidade das superfícies de resfriamento divididas contidas na zona de resfriamento dividida pela largura com base nos resultados de medição da distribuição de temperatura na direção da largura da região de resfriamento alvo, deste modo, controlando o resfriamento para todo o comprimento da zona de resfriamento dividida pela largura na direção do comprimento da máquina e controlando o resfriamento da região de resfriamento inteira; e deixar a água de resfriamento jateada a partir do bico de água de resfriamento ir para o lado oposto ao bico de água de resfriamento na direção da largura para drenar a água de resfriamento.
12. Método de resfriamento da chapa de aço laminada a quente, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que: a região de não resfriamento não está presente.
13. Método de resfriamento da chapa de aço laminada a quente, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que: a largura de uma região na direção da largura onde a região de colisão de água de resfriamento se sobrepõe à outra região de colisão de água de resfriamento adjacente na direção da largura é de 5 % ou mais da largura da região de colisão de água de resfriamento individual na direção da largura.
14. Método de resfriamento da chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que: o ângulo de inclinação do eixo de jateamento do bico de água de resfriamento é de 10° a 45°.
15. Método de resfriamento da chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que: o eixo de jateamento do bico de água de resfriamento não está inclinado na direção do comprimento da máquina.
16. Método de resfriamento da chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de que o bico de água de resfriamento é posicionado de modo que a região de colisão de água de resfriamento seja formada em uma região que se sobrepõe a um eixo central do rolo transportador em vista plana.
17. Método de resfriamento da chapa de aço laminada a quente, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o bico de água de resfriamento é posicionado de modo a tornar o centro da região de colisão de água de resfriamento localizado sobre o eixo central do rolo transportador em vista plana.
18. Método de resfriamento da chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 17, caracterizado pelo fato de que o bico de água de resfriamento está posicionado acima ou na lateral da região de resfriamento alvo quando visto na direção do comprimento da máquina.
19. Método de resfriamento da chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 18, caracterizado pelo fato de que: quando o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento formado pelos bicos de água de resfriamento que jateiam água de resfriamento sobre um lado na direção da largura é definido como um primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento,
e o grupo de regiões de colisão de água de resfriamento formado pelos bicos de água de resfriamento que jateiam água de resfriamento sobre o outro lado na direção da largura é definido como um segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento, os bicos de água de resfriamento são posicionados de modo que o primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento e o segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento sejam ambos formados e o limite entre o primeiro grupo de regiões de colisão de água de resfriamento e o segundo grupo de regiões de colisão de água de resfriamento na direção da largura está localizado na metade da região de resfriamento alvo na direção da largura.
20. Método de resfriamento da chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 19, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: jatear água de drenagem para formar uma região de colisão de água de drenagem sobre a superfície superior da região de resfriamento alvo, em cada região no lado a jusante de cada um dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento na direção do comprimento da máquina ou em uma região na direção do comprimento da máquina a jusante, fora dos grupos de regiões de colisão de água de resfriamento, sobre o grupo de regiões no lado mais a jusante na direção do comprimento da máquina.
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 131/152 1/22
Z (DIREÇÃO VERTICAL) Y (DIREÇÃO DA LARGURA DA CHAPA)
X (DIREÇÃO DE LAMINAÇÃO)
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 132/152 2/22
Z (DIREÇÃO VERTICAL)
X (DIREÇÃO DE TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 133/152 3/22
Y (DIREÇÃO DA LARGURA DA CHAPA)
X (DIREÇÃO DE TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 134/152 4/22
Y (DIREÇÃO DA LARGURA DA CHAPA)
X (DIREÇÃO DE TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 135/152 5/22
Y (DIREÇÃO DA LARGURA DA CHAPA)
X (DIREÇÃO DE TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 136/152 6/22
Y (DIREÇÃO DA LARGURA DA CHAPA)
X (DIREÇÃO DE TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 137/152 7/22
Y (DIREÇÃO DA LARGURA DA CHAPA)
X (DIREÇÃO DE TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 138/152 8/22
Y (DIREÇÃO DA LARGURA DA CHAPA)
X (DIREÇÃO DE TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
X (DIREÇÃO DE
TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
DE ÁGUA DE RESFRIAMENTO
PROPORÇÃO DE RETORNO ÂNGULO DE INCLINAÇÃO (°)
ÍNDICE DE PRESSÃO DE COLISÃO ÂNGULO DE INCLINAÇÃO (°)
X (DIREÇÃO DE
TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
X (DIREÇÃO DE
TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
X (DIREÇÃO DE
TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
X (DIREÇÃO DE
TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
X (DIREÇÃO DE
TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
DE ÁGUA DE RESFRIAMENTO
PROPORÇÃO DE RETORNO ÂNGULO DE INCLINAÇÃO (°)
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 148/152 18/22
Y (DIREÇÃO DA LARGURA DA CHAPA)
X (DIREÇÃO DE TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 149/152 19/22
Y (DIREÇÃO DA LARGURA DA CHAPA)
X (DIREÇÃO DE TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 150/152 20/22
Y (DIREÇÃO DA LARGURA DA CHAPA)
X (DIREÇÃO DE TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
Petição 870210016243, de 18/02/2021, pág. 151/152 21/22
Y (DIREÇÃO DA LARGURA DA CHAPA)
X (DIREÇÃO DE TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
X (DIREÇÃO DE
TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO) X (DIREÇÃO DE
TRANSPORTE DA CHAPA DE AÇO)
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