BRPI0309038B1

BRPI0309038B1 - Bocal de remoção de carepas e bico bocal em carbureto

Info

Publication number: BRPI0309038B1
Application number: BRPI0309038-8A
Authority: BR
Inventors: Tanigaki Akihiko; Nishiyama Takashi; Karube Kenta; Andachi Kazunari
Original assignee: Kyoritsu Gokin Co., Ltd.
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2018-05-15
Also published as: US7367518B2; KR100606629B1; AU2003288752B2; WO2004058427A1; DE60319273T2; CN1691992A; TW200416077A; EP1575719A1; US20050156064A1; EP1575719B2; BR0309038A; BRPI0309038A8; AU2003288752A1; EP1575719B1; DE60319273T3; CA2485118A1; KR20040098003A; CA2485118C; CN1305593C; TWI252140B

Abstract

"bocal de remoção de carepas e bico bocal em carbureto". um orifício de bocal de um bocal 1 compreende um segmento afunilado 16 se estendendo a partir de um orifício elíptico de descarga 15 e possuindo um ângulo de afunilamento o de 30<198> a 80<198>, e um segmento de grande diâmetro 18 em continuidade com o segmento afunilado, e a carepa sobre uma placa de aço é removida mediante descarga de água proveniente do bocal a uma distância entre o orifício de descarga 15 e a placa de aço de não mais que 600 mm, uma pressão de 5 a 30 mpa, e uma taxa de fluxo de descarga de 40 a 200 1/minuto. a relação do diâmetro interno do segmento de grande diâmetro 18 relativamente ao menor diâmetro do orifício de descarga 15 é de não menos que 3 e menos que 7. também, o fluxo de descarga proveniente do bocal se espalha em uma única direção (direção da largura) dentro de um plano perpendicular ao eixo central de simetria do bocal e o ângulo de espessura de erosão é de 1,50<198> a 3<198> na direção (direção de espessura) perpendicular à direção da largura. um tal bocal de remoção de carepas permite que a carepa seja removida de modo eficiente a baixa pressão e/ou baixa taxa de fluxo ao mesmo tempo em que restringe o resfriamento de uma placa de aço.

Description

BOCAL DE REMOÇÃO DE CAREPAS E BICO BOCAL EM CARBURETO Campo Técnico A presente invenção se refere a um bocal para remover carepas de uma superfície de um aço laminado fabricado por laminação a quente e um bico de bocal de carbureto cementado que é útil para esse bocal.

Fundamentos da arte Um aço laminado é fabricado mediante aquecimento de um bloco de aço até cerca de 1100 °C a 1400 °C em um forno de aquecimento sob uma atmosfera oxidante e laminando a quente o bloco aquecido por meio de um trem de laminação. Devido ao aquecimento no forno de aquecimento acima mencionado, uma carepa compreendendo óxido de ferro se forma sobre a superfície do bloco de aço, e se a laminação a quente é feita sem a remoção dessa carepa, se formam fraturas da carepa sobre a superfície do aço laminado que reduzem o valor do produto. Bocais para remover carepas têm sido propostos para remover tal carepa por meio de um jato de água de alta pressão. O Pedido de Patente Japonesa "Laid-Open" No. 24937/1996 (JP-8-24937A) revela um método de limpeza da superfície de uma chapa de aço no qual a temperatura da superfície de uma chapa de aço é aquecida até não menos que 850 °C e gotículas de líquido, geradas na região de fluxo de gotejamento de um fluxo de líquido descarregado a partir de um bocal, colidem com a superfície da chapa de aço para limpeza. Essa literatura também revela que um líquido descarregado a partir de um bocal é colidido com a superfície de uma chapa de aço contendo Si em uma quantidade de não menos que 0,5% em peso. 0 Pedido de Patente Japonesa "Laid-Open" No. 334335/2000 (JP-2000-334335A) revela um bocal e jato de alta pressão que compreende uma abertura elíptica que forma a entrada de um caminho de saída de fluxo, e um caminho de fornecimento de fluxo que se estreita na direção da abertura elíptica, no qual apenas a parede lateral do caminho de saída de fluxo na direção do eixo de simetria maior da elipse se alarga na direção do fluxo, e a parede lateral na direção do eixo de simetria menor da elipse se estende substancialmente paralela à linha axial do caminho de fornecimento de fluxo.

Desse modo, de acordo com esses bocais, a água deverá ser ejetada com uma alta pressão sendo difícil remover eficientemente a carepa com uma baixa pressão ou uma baixa taxa de fluxo. O Pedido de Patente Japonesa "Laid-Open" No. 263124/2000 MP-2O0O-263124A) revela um boca] de remoção de carepa, para remover carepas mediante descarga de água proveniente de um bocal a uma pressão de descarga não menor que 40 MPa e para colidir a água por sobre a superfície de uma placa de aço com uma distância entre um orifício de descarga e a placa de aço não maior do que 150 mm, onde a direção de descarga do fluxo de descarga se espalha na direção da largura dentro de um plano perpendicular ao eixo central de simetria do bocal, e o fluxo de descarga possui um ângulo de espessura de erosão na faixa 1,5° a 2,5° na direção de espessura perpendicular â direção da largura. Essa literatura também revela um bocal de aspersão achatado para remoção de carepas, onde uma passagem alargada é provida no lado à montante do orifício de descarga, e o diâmetro interno da passagem alargada é de 7 a 10 vezes aquele do orifício de descarga, e o comprimento da passagem alargada é de não menos que 100 mm. Adicionalmente, o documento revela um método de remoção de carepas de uma superfície de uma placa de aço no processo de laminação a quente de um aço de alto Si, onde a água é descarregada a partir do bocal a uma pressão de descarga de não menos que 4 0 MPa com a manutenção de uma distância do orifício de descarga para a placa de aço de 75 mm a 150 mm.

Todavia, com o bocal de remoção de carepas e o método de remoção de carepas acima descritos, é requerido descarregar água a uma alta pressão e uma alta taxa de f^uxo a tim de produzir uma grande quantidade de erosão. Além disso, uma vez que o diâmetro interno da passagem alargada é grande relativamente ao orifício de descarga, o tamanho do bocal se torna grande. A publicação da Patente Japonesa No. 73697/1994 (JP-6-73697B) revela um bocal de remoção de carepas compreendendo um caminho do fluxo de retificação no qual um retificador está disposto em seu interior sendo substancialmente igual em diâmetro ao longo da totalidade do comprimento, um caminho de fluxo constringido formado no lado à jusante do caminho do fluxo de retificação e se torna gradualmente menor em diâmetro na direção do lado jusante, e uma passagem de jateamento formada no lado jusante do caminho de fluxo constringido e se estende até uma abertura de jateamento que está aberta no fundo de um entalhe formado na extremidade da face frontal do bocal. O Pedido de Patente Japonesa "Laid-Open" No. 94486/1997 (JP-9-94486A) revela um bocal de remoção de carepas compreendendo um caminho de fluxo que se torna gradualmente menor em diâmetro na direção do lado de â jusante, e um orifício do tipo fenda se comunicando com o caminho de fluxo e se estendendo até uma extremidade frontal, o caminho de fluxo e o orifício sendo formados em um corpo principal do bocal feito de um carbureto cementado. Esse bocal possui uma superfície côncava que é formada na extremidade frontal do corpo principal do bocal e possui uma parede lateral inclinada que se estreita na direção do lado à montante, e uma abertura de jateamento que é aberta no fundo da superfície côncava e se estende até o orifício. Essa literatura revela que a superfície côncava pode ter uma parede circunferencial se estendendo na direção axial da extremidade montante da parede inclinada.

Os bocais descritos nessas literaturas são úteis para melhorar a resistência ao desgaste do orifício devido à água com pressão ultra-alta. Todavia, é necessário descarregar água com uma alta pressão e uma alta taxa de fluxo a fim de concretizar uma alta eficiência de remoção de carepas. A especificação DE No. 92U17671 ilustra um bocal compreendendo um orifício de descarga formado na extremidade frontal do bocal, um primeiro caminho de fluxo cônico se espalhando a um ângulo de cerca de 50° na direção do lado à montante do orifício de descarga, um primeiro fluxo cilíndrico se estendendo na direção à montante da extremidade montante do primeiro caminho de fluxo cônico e possuindo um diâmetro interno de cerca de duas vezes o diâmetro interno do orifício de descarga, um segundo caminho de fluxo cônico que se espalha a um ângulo de cerca de 70° a 80° na direção à montante da extremidade montante do primeiro caminho de fluxo cilíndrico, um segundo caminho de fluxo cilíndrico que se estende na direção â montante da extremidade montante do segundo caminho de fluxo cônico e que possui um diâmetro interno de cerca de quatro vezes o diâmetro interno do orifício de descarga, e um caminho de fluxo inclinado que se espalha gradualmente e que se estende na direção â montante da extremidade montante desse caminho de fluxo cilíndrico (Figura 1 na Especificação DE No. 92U17671).

Todavia, mesmo com esse bocal, a água deverá ser descarregada a uma alta pressão e uma alta taxa de fluxo a fim de concretizar uma alta eficiência de remoção de carepas. Além disso, uma vez que dois caminhos de fluxos cônicos são formados, o bocal possui uma estrutura essencialmente complicada. Além disso, é especialmente difícil preparar um bico de bocal possuindo dois caminhos de fluxos cônicos a partir de carbureto cementado.

Assim, um objetivo dessa invenção é o de proporcionar um bocal para remoção de carepas e um bico de bocal em carbureto cementado que concretiza de uma eficiente remoção de carepas mesmo a uma baixa pressão e/ou a uma baixa taxa de fluxo.

Um outro objetivo dessa invenção é o de proporcionar um bocal para remoção de carepas e um bico de bocal em carbureto cementado que melhore a performance de remoção de carepas (ou eficiência) com inibição do resfriamento da placa de aço. É ainda um outro objetivo dessa invenção proporcionar um bocai para remoção de carepas e um bico de bocal em carbureto cementado que sejam compactos e possuam alta performance de remoção de carepas (ou eficiência). É ainda um objetivo adicional dessa invenção proporcionar um proporcionar um bocal para remoção de carepas e um bico de bocal em carbureto cementado úteis para remover carepas de material em aço na laminação a quente.

Revelação da Invenção Os inventores da presente invenção fizeram intensos estudos para conseguir os objetivos acima mencionados e descobriram finalmente que através da formação de um orifício no bocal se estendendo desde um orifício de descarga que está aberto em uma superfície côncava de uma extremidade frontal, como um modo afunilado cônico específico, a eficiência da remoção da carepa pode ser melhorada de modo extraordinário mesmo a uma baixa pressão e/ou baixa taxa de fluxo. A presente invenção foi concretizada com base nas descobertas acima.

Isto é, o bocal de remoção de carepas da presente invenção é um bocal de remoção de carepas para remover carepas de da superfície de uma placa de aço mediante descarga de água a partir de um bocal, e esse bocal possui um orifício de bocal que compreende: uma abertura do orifício de descarga em uma superfície côncava ou área côncava de uma extremidade frontal, um segmento afunilado (segmento afunilado na forma cônica ou de luso, etc.) se estendendo a partir do orifício de descarga, e um segmento de grande diâmetro (parte cilíndrica de diâmetro alargado, etc.) em continuidade com o segmento afunilado. Nesse bocal, o ângulo de afunilamento Θ do segmento afunilado não é particularmente limitado, e pode ser formado para ser de cerca de 30° a 80° (por exemplo, de cerca de 40° a 70°). Além disso, a relação (D;l/D2) do diâmetro interno Di do segmento de grande diâmetro relativamente ao menor diâmetro D2 do orifício de descarga pode ser de não menos que 3, ou de não menos de 3 e menos de 7. A fim de tornar o bocal compacto, a relação (Di/D2) do diâmetro interno Dx do segmento de grande diâmetro relativamente ao menor diâmetro D2 do orifício de descarga pode ser, por exemplo, de cerca de 3 a 6 (por exemplo, de cerca de 4 a 6). A forma (ou configuração) do orifício de descarga pode ser uma forma elíptica. Além disso, usualmente no bocal, o fluxo de descarga proveniente do bocal se espalha em uma única direção (direção da largura) dentro de um plano perpendicular ao eixo central de simetria do bocal. Além do mais, o bocal pode ter um ângulo de espessura de erosão de 1,5° a 3° na direção (direção da espessura) perpendicular à direção da largura do fluxo de descarga.

Mais especificamente, o caminho de fluxo do bocal pode compreender a abertura do orifício de descarga em uma configuração (ou fcrmr.) elíptica na superfície côncava ou área côncava na extremidade frontal, o caminho afunilado de fluxo se estendendo na direção do lado à montante do orifício de descarga com espalhamento a um ângulo de afunilamento Θ de 40° a 60°, e o caminho de fluxo cilíndrico se estendendo desde a extremidade à montante do caminho de fluxo afunilado com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo. Adicionalmente, no orifício elíptico de descarga, a relação do diâmetro maior relativamente ao diâmetro menor pode ser de cerca de 1,2 a 2,5; e a relação (Di/D2) do diâmetro interno Di do caminho de fluxo cônico relativamente ao diâmetro D2 do orifício de descarga pode ser de cerca de 4 a 6.

No bocal, um bico de bocal (um bico de bocal formado de carbureto cementado) é usualmente fixado ou instalado na extremidade frontal do bocal. Essa invenção também inclui um bico d.e bocal fixável à extremidade frontal do bocal acima mencionado. Esse bico de bocal é formado de carbureto cementado e a relação (Di/D2) do diâmetro interno Di da extremidade montante relativamente ao diâmetro menor D2 do orifício de descarga não é de menos que 3. 0 bico do bocal pode compreender uma abertura do orifício de descarga em uma superfície côncava ou área côncava formada em uma extremidade frontal, e um caminho de fluxo cônico que se espalha em um ângulo de afunilamento Θ predeterminado na direção do lado à montante do orifício de descarga. Além do mais, a superfície côncava ou área côncava pode compreender uma parede lateral inclinada que se inclina para dentro na direção radial no sentido do lado à montante da extremidade frontal. O bocal acima descrito é útil como um bocal de remoção de carepas para remover carepas de uma placa de aço mediante descarga de água a partir de um bocal a uma baixa pressão (por exemplo, uma pressão de 5 MPa a 30 MPa) e/ou baixa taxa de fluxo de descarga (por exemplo, uma taxa de fluxo de descarga de 40 a 200 1/minuto). Ele é também útil como um bocal de remoção de carepas para remover carepas da superfície de uma placa de aço (por exemplo, uma placa de aço de alto Si ou placa de aço comum) mediante descarregar água a partir de um bocal com uma distância entre o orifício de descarga e a placa de aço sendo não maior que 600 mm (por exemplo, não maior que 200 mm).

De acordo com o bocal, uma vez que o orifício do bocal compreende uma abertura de orifício de descarga em uma superfície côncava ou em uma extremidade frontal, um segmento (ou sítio) afunilado se estendendo até o orifício de descarga, e um segmento (ou sítio cilíndrico oco) de grande diâmetro, a força de colisão pode ser aumentada mesmo em baixa pressão de descarga ou baixa taxa de fluxo e a eficiência da remoção das carepas pode ser desse modo melhorada. Uma vez que a eficiência da erosão pode ser também melhorada em baixa taxa de fluxo, a queda de temperatura (ou rebaixamento) da placa de aço node ser também inibida grandemente.

Na descrição, a frase "segmento de grande diâmetro" se refere a um caminho de fluxo que é contínuo na direção à montante do segmento afunilado em continuidade com o orifício de descarga e significa um caminho de fluxo se estendendo com o diâmetro interno Di sendo substancialmente o mesmo desde a extremidade à montante do segmento afunilado. A frase "segmento de grande diâmetro" pode desse modo ser usado de modo sinônimo com a frase "caminho de fluxo cilíndrico". "O diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo" da extremidade montante do segmento afunilado significa um diâmetro interno médio de um caminho de fluxo se estendendo a um ângulo de inclinação de 0o a 3o (particularmente de 0o a 2°) . O ângulo de inclinação acima de 3° é definido com ângulo de afunilamento. A expressão "um caminho de fluxo se estendendo com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo" se refere a um caminho de fluxo possuindo a relação (L/Di) do comprimento L do caminho de fluxo relativamente ao diâmetro interno Dx do caminho de fluxo sendo de não menos que 1. Além disso, mesmo se parte do caminho de fluxo é substancialmente do mesmo diâmetro interno, se a relação (L/Di) do comprimento L do caminho de fluxo relativamente ao diâmetro interno Όλ do caminho de fluxo é menor que 1 (L/Di < 1), a parte será considerada parte do segmento afunilado. Πρρηρ modo, em um bocal ou bico de bocal possuindo um caminho de fluxo cilíndrico se estendendo com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo na direção à montante de um orifício de descarga, e um caminho de fluxo cônico se estendendo na forma afunilada na direção à montante do caminho de fluxo cilíndrico, ou em um bocal ou bico de bocal possuindo um caminho de fluxo cônico se estendendo na forma afunilada na direção à montante de um orifício de descarga, e um caminho de fluxo cilíndrico se estendendo com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo na direção à montante do caminho de fluxo cônico, se a relação (L\DX) do comprimento L do caminho de fluxo relativamente ao diâmetro interno Dx do caminho de fluxo cilíndrico é menos que 1 (L/Di < 1) , esse caminho de fluxo cilíndrico forma um caminho de fluxo afunilado. Além do mais, a expressão "a relação do diâmetro interno do segmento de grande diâmetro relativamente ao menor diâmetro do orifício de descarga" significa "a relação do diâmetro interno da extremidade à jusante do segmento de grande diâmetro (ou a extremidade â montante do segmento afunilado) relativamente ao menor diâmetro do orifício de descarga".

Breve Descrição dos Desenhos •r A Figura 1 é uma vista esquemãtica em perspectiva que mostra uma modalidade do bocal de remoção de carepas da presente invenção. A Figura 2 é uma vista esquemãtica em seção transversal ao longo da linha II-II da Figura 1. A Figura 3 é uma vista esquemãtica frontal da extremidade frontal do bocal da Figura 1. A Figura 4 é uma vista esquemãtica parcial em perspectiva mostrando uma outra modalidade da extremidade frontal do bocal dessa invenção. A Figura 5 é uma vista esquemática em seção transversal que mostra a extremidade frontal do bocal da Figura 4. A Figura 6 é uma vista esquemática em seção transversal que mostra uma outra modalidade do segmento afunilado. A Figura 7 é uma vista esquemática que mostra uma outra modalidade da extremidade montante do estojo. A Figura 8 é uma vista esquemática em seção transversal longitudinal que mostra o bocal usado nos Exemplos Comparativos. A Figura 9 é um gráfico que mostra a distribuição da força de colisão na direção da largura do fluxo de descarga do Exemplo 3. A Figura 10 é um gráfico que mostra a distribuição da força de colisão na direção da largura do fluxo de descarga do Exemplo 2. A Figura 11 é um gráfico que mostra a distribuição da força de colisão na direção da largura do fluxo de descarga do Exemnl o 1. A Figura 12 é um gráfico que mostra a distribuição da força de colisão na direção da largura do fluxo de descarga do Exemplo Comparativo 3. A Figura 13 é um gráfico que mostra a distribuição da força de colisão na direção da largura do fluxo de descarga do Exemplo Comparativo 2. A Figura 14 é um gráfico que mostra a distribuição da força de colisão na direção da largura do fluxo de descarga do Exemplo Comparativo 1.

Descrição Detalhada da Invenção Essa invenção será agora descrita em detalhes com referência aos desenhos anexos onde se fizer necessário. A Figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva que mostra uma modalidade do bocal de remoção de carepas da presente invenção, a Figura 2 mostra uma vista esquemática em seção transversal ao longo da linha II-II da Figura 1, e a Figura 3 ilustra uma vista esquemática frontal da extremidade frontal do bocal mostrado na Figura 1.

Como mostrado nas Figuras 1 a 3 o bocal de remoção de carepas 1 compreende um estojo cilíndrico 2 no interior do qual a água pode fluir desde o lado à montante e o qual possui um caminho de fluxo cilíndrico (passagem cilíndrica oca ou orifício do bocal), uma caixa de bocal cilíndrica 11 na qual o estojo pode ser instalado, e um bico de bocal em carbureto cementado 12 que está instalado por sobre a excremidade frontal da caixa do bocal e é para descarregar um fluxo de descarga a partir sua extremidade frontal por meio de um caminho de fluxo (ou orifício do bocal). O orifício do bocal ou o caminho do fluxo é formado na direção axial dos eixos centrais de simetria desses componentes. Na presente modalidade, o estojo cilíndrico 2 compreende um primeiro estojo 2a que pode ser aparafusado ao interior da caixa 11, e um segundo estojo 2b que pode ser instalado por sobre esse estojo 2a, e o primeiro e segundo estojos 2a e 2b são unidos um com o outro por meio de aparafusar, ou outros.

Na face circunferencial e face da extremidade (face achatada) da extremidade montante do segundo estojo 2b, uma pluralidade de fendas (ou entradas do influxo) 3 é formada a intervalos predeterminados na direção circunferencial para formar um filtro, e as fendas estendidas na direção axial e são para permitir o influxo da água com a inibição do influxo de matéria estranha. Além disso, a fim de guiar a água que flui a partir do filtro para o orifício do bocal, uma unidade de retificação (ou um retificador ou um estabilizador) 4 é disposta ou instalada no trajeto de fluxo dentro do segundo estojo 2b, e essa unidade retificadora 4 é provida com uma pluralidade placas retificadoras (lâminas de retificação) 5 que se estendem na direção racial a partir de um corpo-núcleo, e seções cônicas acentuadas (partes cônicas que são estreitadas até um ponto no lado â montante e no lado a iusanto 6, respectivamente) 6a e 6b, as seções cônicas sendo formadas de modo coaxial no lado à montante e no lado à jusante do corpo-núcleo e possuindo suas partes de extremidades acentuadas se direcionando para as direções à montante e à jusante, respectivamente. O segundo estojo 2b formando um filtro e sendo equipado com uma unidade retificadora pode ser chamado de uma unidade-filtro ou um estojo-retificador. As placas retificadoras 5 da unidade retificadora 4 contata com a parede interna do estojo e a unidade retificadora 4 é restringida em movimento na direção do lado â jusante por meio de dispositivos de fixação (engajamento, ajustamento, soldagem, aderência, etc.). 0 caminho de fluxo do estojo cilíndrico 2 compreende um caminho de fluxo cilíndrico PI que se estende desde a extremidade â montante (entrada do influxo) do segundo estojo 2b até a extremidade à jusante da unidade retificadora 4 e sendo substancialmente do mesmo diâmetro interno, um caminho de fluxo inclinado (caminho de fluxo inclinado anular) P2 que se estende na direção à jusante a partir da extremidade à jusante da unidade retificadora 4 descrita acima até uma parte de meio do primeiro estojo 2a e se estreitando na forma afunilada a uma inclinação gradual ou progressiva, e um caminho de fluxo cilíndrico P3 que se estende na direção â jusante desde a extremidade â jusante do caminho de fluxo inclinado com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo. Na presente modalidade, o ângulo de afunilamento da parede inclinada (segmento afunilado) que forma o caminho de fluxo inclinado (caminho de fluxo inclinado anular) P2 é formado para ser, por exemplo, de cerca de 5o a 10°.

Dentro da caixa do bocal 11, um bico de bocal em carbureto cementado 12 e um revestimento interno (ou parede lateral anular) 17 possuindo um caminho de fluxo substancialmente do mesmo diâmetro interno como aquele da extremidade à jusante do primeiro estojo 2a, são sucessivamente instalados desde a extremidade frontal no sentido da direção à montante, e o bico de bocal 12 é impedido de cair ao longo na direção da extremidade frontal por meio de uma etapa de engajamento 13. Na extremidade frontal da face do bico do bocal 12, um entalhe curvo 14 de configuração U em seção transversal é formado na direção radial, e um orifício de descarga 15 possuindo uma forma elíptica é aberto na superfície encurvada côncava do entalhe curvo 14. A superfície de fundo do entalhe curvo 14 que possui uma configuração U em seção transversal pode ser uma superfície de fundo curva com o orifício de descarga 15 na área mais inferior e sendo elevado em ambas as extremidades voltadas para a direção para a qual a superfície de fundo se estende (ou a direção radial). O orifício de bocal que se estende na direção radial do bocal 1 compreende a abertura do orifício de descarga (ou abertura de aspersão) 15 em uma forma elíptica (ou configuração) na superfície curva côncava 14 acima mencionada, um caminho de fluxo cônico P5 formado no bico do bocal 12 e formado através de um segmento afunilado (ou parede inclinada cônica) 16 que se estende com alargamento linear em diâmetro no sentido da direção à montante ao longo da linha axial a partir do orifício de descarga 15, e um caminho de fluxo cilíndrico P4 formado pelo revestimento interno 17 e sendo contínuo na direção â montante com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo ao longo da direção axial da extremidade montante do segmento afunilado 16. Isto é, o caminho de fluxo (orifício do bocal) do bocal 1 compreende o orifício de descarga 15 que abre em uma forma elíptica na superfície curva côncava 14 na extremidade frontal, o caminho de fluxo afunilado (caminho de fluxo cônico) P5 que se estende na direção do lado à montante do orifício de descarga com espalhamento ou se expandindo a um ângulo de afunilamento Θ predeterminado devido à parede lateral afunilada (parede lateral cônica) 16, e caminhos de fluxos cilíndricos de grandes diâmetros (caminhos de fluxo que se estendem desde a extremidade à montante do caminho de fluxo afunilado P5 até a extremidade à montante da unidade retificadora 4) P4 a Pl, e os caminhos de fluxos cilíndricos de grandes diâmetros se estendem desde a extremidade à montante do caminho de fluxo afunilado com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo devido à parede lateral anular do revestimento interno 17. Os caminhos de fluxos que se estendem desde a extremidade à montante do segmento afunilado 16 com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo (na presente modalidade, os caminhos de fluxos cilíndricos P3 e Ρ4 se estendendo desde à montante do segmento de grande diâmetro até a extremidade à jusante do caminho de fluxo gradualmente inclinado P2) podem ser dispostos como um segmento de grande diâmetro 18.

Além disso, o orifício de descarga 15 de forma elíptica é formado para ter uma relação do maior diâmetro relativamente ao menor diâmetro de cerca de 1,5 a 1,8; e com respeito â relação do orifício de descarga 15 de forma elíptica e o segmento de grande diâmetro 18, a relação (Di/D2) do diâmetro interno do segmento de grande diâmetro 18 (o caminho de fluxo cilíndrico P3 e P4, ou a extremidade à jusante do caminho de fluxo inclinado P2 que se estende no sentido da direção à jusante da unidade retificadora) relativamente ao menor diâmetro D2 do orifício de descarga 15 ajustada para cerca de 4,5 a 6,9 a fim de tornar o bocal compacto. Além do mais, a fim de aumentar a força de colisão ainda que em baixa pressão e/ou baixa taxa de fluxo, o ângulo (ângulo de afunilamento) Θ do segmento afunilado 16 é formado até cerca de 45° a 55°.

Uma unidade colar (ou flange) 19 ou outra parte de conexão pode ser formada em uma adequada localização ou posição da caixa de bccal 11 cu dc estojo cilíndrico 2 (a caixa de bocal na presente modalidade) para a conexão do bocal 1 a um duto (não mostrado) usando um adaptador (não mostrado). Além disso, uma saliência 20 para o posicionamento relativo a um duto pode ser formada sobre a caixa de bocal 11 a fim de aumentar a precisão do posicionamento e fazer um fluxo de descarga de forma achatada ou de faixa ser jateado em uma direção predeterminada.

Quando um tal bocal 1 é usado, uma vez que o segmento afunilado 16 se inclina linearmente desde o segmento de grande diâmetro 18 do orifício do bocal até o orifício de descarga 15, uma distribuição acentuada da força de colisão pode ser concretizada e a carepa pode ser removida de modo eficiente com uma baixa pressão e uma baixa taxa de fluxo, ainda que com uma disposição compacta. Além disso, uma vez que a remoção de carepas pode ser conduzida com uma baixa pressão e uma baixa taxa de fluxo, a eficiência da remoção de carepas pode ser melhorada com a inibição do resfriamento de uma placa de aço. Além do mais, mediante trazer o bocal 1 próximo de uma placa de aço, a força de colisão pode ser melhorada ainda mais para melhorar a performance da remoção da carepa. O bocal 1 acima descrito é desse modo útil como um bocal de remoção de carepa (ou bocal achatado de remoção de carepa) para descarregar água para remover carepas da superfície de uma placa de aço produzida por laminação a quente, ou outras.

No bocal da presente invenção, na medida que o bocal possui um orifício de bocal se estendendo desde um segmento de grande diâmetro até um orifício de descarga através de um predeterminado segmento afunilado e um bocal de aspersão achatada podem ser dispostos, a forma do orifício do bocal incluindo o orifício de descarga, não está restrito em particular e diversos orifícios de bocal podem ser usados. Por exemplo, a superfície côncava na extremidade frontal do bocal não está limitada ao entalhe acima descrito que possui configuração da seção transversal em forma de U (superfície de seção transversal curva) e pode ser uma superfície curva côncava (uma superfície curva onde a abertura ou o lado frontal é amplo ou largo e o lado à montante ou de fundo é estreitado, por exemplo, uma superfície curva côncava tal como uma superfície côncava esférica, uma superfície côncava elíptica, uma superfície côncava do tipo esfera, ou uma superfície côncava do tipo sino). Além do mais, a superfície côncava da extremidade frontal do bocal pode ser formada por uma seção (ou sítio) côncava possuindo uma parede lateral que se inclina em encurvamento ou em um modo linear retilíneo. A Figura 4 é uma vista esquemãtica parcial em perspectiva da presente invenção e a Figura 5 mostra uma vista esquemática da seção transversal da extremidade frontal do bocal da Figura 4. Nessa modalidade, uma área côncava elíptica 24 (ou área côncava anular) é formada na. extremidade frontal de um bico de bocal em carbureto cementado 22, instalado ou afixado por sobre uma caixa de bocal 21, e essa área côncava 24 compreende uma parede lateral inclinada 24a que se inclina (ou se estreita) para dentro, em um modo retilíneo ou de encurvamento, na direção radial no sentido do lado à montante da extremidade frontal do bocal, e uma parede circunferencial 24b se estendendo na direção axial da extremidade montante da parede lateral inclinada. No sítio ou parte central de uma tal área côncava 24 é aberta um orifício elíptico de descarga 25 possuindo a mesma linha axial como o maior eixo de simetria da área côncava elíptica 24 acima descrita. Como na modalidade acima descrita, na direção à montante a partir desse orifício de descarga (ou a extremidade à montante da parede circunferencial acima mencionada) 25 são formados; um caminho de fluxo afunilado (ou caminho de fluxo cônico) P5 que se espalha ou se estende a um ângulo de afunilamento Θ predeterminado devido a uma parede anular afunilada (ou parede lateral afunilada) 26, e um caminho de fluxo (caminho de fluxo de grande diâmetro ou segmento de grande diâmetro) P4 (ou P4 a Pl) se estendendo substancialmente com o mesmo diâmetro interno devido a um revestimento interno ou uma parede lateral anular 27.

Ainda que por meio de um tal bocal, uma vez que a água pode ser aspergida a partir do orifício de descarga poir meie do eccfmcnto do ^jmonde di.eme 1~to « do afunilado, a eficiência da remoção de carepas pode ser melhorada ainda que em uma baixa pressão e/ou uma baixa taxa de fluxo. Além disso, uma vez que uma espessura predeterminada pode ser firmada ao longo da totalidade da circunferência do orifício de descarga por meio da parede circunferencial e de um ângulo do segmento afunilado (ou parede lateral afunilada) contra a parede lateral inclinada pode ser aumentado para tornar a parede mais espessa, a resistência ao desgaste do orifício do bocal incluindo a do orifício de descarga podem ser melhoradas. Além disso, uma vez que a parede lateral inclinada é formada em toda a extensão da totalidade da circunferência do orifício de descarga e o orifício de descarga é posicionado a uma seção ou área profunda, ainda que se o fluxo de descarga proveniente do bocal espirrar de volta proveniente de uma placa de aço, etc., a preocupação da colisão da água arremetida contra o orifício de descarga e sua área periférica pode ser minimizada. A durabilidade do bocal pode ser desse modo melhorada.

Uma vez que a totalidade da circunferência do orifício de descarga pode ser espessada para melhorar a resistência ao desgaste do bocal ainda que sem formar a •r parede circunferencial da superfície côncava ou da área côncava, a parede circunferencial acima mencionada da superfície côncava ou da área côncava não é requerida em particular, e o orifício de descarqa pode ser aberto na parede lateral inclinada acima descrita. Adicionalmente, a face de parede da parede circunferencial não necessita ser uma superfície achatada se estendendo na direção axial e pode ser uma superfície arredondada ou curva. A parede inclinada acima descrita pode ser capaz de contatar com a água descarregada, sendo preferido, em termos de melhorar a resistência ao desgaste da seção de descarga e da manutenção ou da retenção do padrão de jateamento proveniente do orifício de descarga, que a água descarregada não contate a parede inclinada. A inclinação da parede lateral inclinada pode ser desse modo ajustada para um ângulo que seja não contatante com a água descarregada; isto é, por exemplo, até cerca de 45° a 80° e especialmente de cerca de 50° a 70°. O orifício do bocal pode usualmente compreender uma abertura do orifício de descarga em uma superfície côncava ou área côncava na extremidade frontal, um segmento afunilado que se estende desde o orifício de descarga, e um segmento de grande diâmetro sendo contínuo com o segmento afunilado, e usualmente uma parede inclinada é formada entre o orifício de descarga e a face da extremidade do bico. A forma do orifício de descarga não está limitada à específica forma elíptica descrita acima e orifícios de descarga de várias configurações, tais como uma configuração achatada,· podem «ιργ emorécados. e uma forma elíptica é usualmente provida. Por exemplo, com respeito a um orifício elíptico de descarga, a relação do maior diâmetro relativamente ao menor diâmetro é tal que, por exemplo, o maior diâmetro/o menor diâmetro é de cerca 1,2 a 3, preferivelmente de cerca de 1,2 a 2,5; e mais preferivelmente de cerca de 1,4 a 2. 0 segmento afunilado pode ser inclinado de modo retilineo (ou linear) com um ângulo predeterminado, pode ser inclinado com uma pluralidade de ânulos diferentes, ou pode ser inclinado de modo curvilíneo. A Figura 6 é uma vista esquemática em seção transversal que mostra uma outra modalidade do segmento afunilado.

Com essa modalidade, um segmento afunilado (parede lateral afunilada) 36 se estendendo na direção à montante a partir de um. orifício de descarga é formado sobre um bico de bocal 32, o qual está instalado ou fixado no interior de uma caixa de bocal 31, e o segmento afunilado compreende dois segmentos afunilados, por exemplo, um primeiro segmento afunilado (parede lateral cônica) 36a com um grande ângulo de afunilamento (ângulo de inclinação) Gi, e um segundo segmento afunilado (parede lateral em tronco de cone) 36b em continuação desde a extremidade à montante do primeiro segmento afunilado e possuindo um ângulo de afunilamento (ângulo de inclinação) 02 que é menor que aquele do primeiro segmento afunilado 36a. O primeiro segmento afunilado 36a pode ser formado para uer um ângulo de afunilamento 01 de cerca de 50° a 90° (por exemplo, de cerca de 50° a 80°) e i segundo segmento afunilado 36b pode ser formado para ter um ângulo de afunilamento 02 de cerca de 20° a 55° (por exemplo, de cerca de 30° a 50°). Além disso, um caminho de fluxo cilíndrico formado por um revestimento interno ou parede anular 37 em continuidade da extremidade montante do segundo segmento afunilado 36b. O segmento afunilado acima mencionado pode ser um segmento afunilado em muiti-etapas (ou multi-estágios) compreendendo uma pluralidade de segmentos afunilados cada um possuindo ângulo diferente (por exemplo, não menos que três segmentos afunilados). A pluralidade de segmentos afunilados pode ser formada tal que seus ângulos de afunilamento crescem sucessivamente ou diminuam sucessivamente no sentido da direção à montante. Embora a pluralidade e segmentos afunilados possam ser formados de modo a estarem separados na direção à montante a partir do segmento afunilado da extremidade frontal, a pluralidade de segmentos afunilados é usualmente formada de modo a estar adjacente ou contínua com o segmento afunilado na extremidade frontal. Além do mais, à medida que um segmento afunilado que aumenta continuamente em um diâmetro interno no sentido do lado à montante da direção axial a partir do orifício de descarga é formado, uma superfície afunilada pode ser formada ror ag·' o d.e uma suoerfície curva na forma de fuso (superfície afunilada curva). 0 ângulo (ângulo de afunilamento) Θ do segmento afunilado acima mencionado não é particularmente limitado e pode ser selecionado a partir da faixa de cerca de 20° a 80°, e pode usualmente ser selecionado, por exemplo, a partir de uma faixa de cerca de 30° a 80°, preferivelmente de cerca de 35° a 75° (por exemplo, de cerca de 35° a 60°), mais preferivelmente de cerca de 40° a 70°, e especialmente em torno de 40° a 60°. No caso onde o segmento afunilado compreende uma pluralidade de seções afuniladas ou seção(s) curva(s), o ângulo de afunilamento Θ acima mencionado se refere ao ângulo formado pelas linhas que unem a menor seção do orifício (orifício de descarga) e a extremidade iniciadora do segmento de grande diâmetro posicionado no lado â montante.

Incidentalmente, a relação (Di/D2) do diâmetro interno Di do segmento de grande diâmetro relativamente ao menor diâmetro D2 do orifício de descarga não está restringida em particular e pode ser de cerca de 2 a 10. A fim de tornar o bocal compacto, a relação (Dí/D2) deverá ser de não menos que 3 (especialmente, de não menos que 3 e menos que 7); isto é, por exemplo, de cerca de 3 a 6,9 (por exemplo, de cerca de 3,5 a 6), mais preferivelmente de cerca de 4 a 6,5 (por exemplo, de cerca de 4 a 6), e pode ser de 4,5 a 6 (por exemplo, de cerca de 4,5 a 5,5). liiCiaentaxiutínte, o diâmetro interno Εχ cio segmento de grande diâmetro pode ser de cerca de 8 mm a 20 mm (por ex., de cerca de 8mm a 15 mm, preferivelmente de cerca de 9 mm a 15 mm) .

Embora o segmento de grande diâmetro seja usualmente formado para ser substancialmente o mesmo em diâmetro interno em muitos casos, na medida que a eficiência da remoção de carepas não é deteriorada, uma inclinação por meio da qual o diâmetro interno aumenta ligeiramente no sentido da direção à montante em um ângulo de 0 a 3o pode ser provida como no segmento inclinado acima descrito. O caminho ou passagem de fluxo inclinado (caminho de fluxo inclinado anular) P2 do estojo cilíndrico mencionado acima pode ser formado para ter um ângulo de afunilamento de mais de 3o até não menos que 25° (preferivelmente de cerca de 5o a 15°). O comprimento total do segmento de grande diâmetro (segmento cilíndrico de grande diâmetro ou sítio do caminho de fluxo de grande diâmetro) não está restrito em particular a uma extremidade específica, por exemplo, pode ser de cerca de 30 mm a 300 mm (por exemplo, de cerca de 50 mm a 200 mm) e preferivelmente de cerca de 50 mm a 150 mm (por exemplo, de cerca de 75 mm a 150 mm) . O comprimento do segmento de grande diâmetro que se estende com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo desde a extremidade à montante do segmento afunilado (por exemplo, na modalidade mostrada na Figura 7, o comprimento do caminho de fluxo que se estende até o sítio de meio do primeiro estojo) pode, por exemplo, ser de cerca de 25 mm a 200 mm (por exemplo, de cerca de 30 mm a 150 mm) e preferivelmente de cerca de 35 mm a 150 mm (por exemplo, de cerca de 4 0 mm a 12 5 mm) . É suficiente que o bocal da presente invenção compreenda um segmento afunilado se estendendo na direção à montante do orifício de descarga, e um segmento de grande diâmetro se estendendo com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo desde o segmento afunilado, e o estojo cilíndrico acima descrito não é requerido necessariamente. Além disso, o estojo cilíndrico não precisa ser disposto por meio de um primeiro estojo e um segundo estojo e pode ser disposto com um único estojo em lugar disso.

Além do mais, uma unidade retificadora não é requerida essencialmente no lado à montante do bocal, e um dispositivo retificador, tal como o estabilizador acima descrito (ou unidade retificadora) é usualmente disposto. Ademais, o estabilizador pode ser disposto no lado à montante do segmento de grande diâmetro (ou caminho de fluxo de grande diâmetro). Além disso, como descrito acima, o estabilizador pode estar disposto dentro do estojo no lado à montante de um segmento inclinado (ou caminho de fluxo inclinado) que é formado no lado à montante do segmento de grande diâmetro ou segmento cilíndrico PDRÍ7M3 Ticlo ?.nCÍSl.Tn©Tlt(? O i P aumenta gradualmente e sucessivamente em diâmetro interno. Ademais, o estabilizador pode estar disposto ou o estabilizador pode ser disposto mediante o fixar ou anexar a uma posição predeterminada no lado à montante do segmento de grande diâmetro que possui uma estrutura substancialmente do mesmo diâmetro. A estrutura do estabilizador não está restrita em particular a uma configuração específica e pode ser composta de uma pluralidade de lâminas que se estendem radialmente (placas ou palhetas retificadoras) ou caminho de fluxo parecida com treliça ou parecida como colméia ou, como descrito acima, uma pluralidade de lâminas se estendendo radialmente em intervalos predeterminados na direção circunferencial a partir de um componente axial ou corpo-núcleo que se estende coaxial ao bocal. Além disso, as seções cônicas não são essencialmente requeridas no lado â montante e/ou lado à jusante do estabilizador, e componentes guias retificadores para guiar a água (por exemplo, as seções cônicas acima descritas ou componentes de guia cônicos ou do tipo nariz) são montados ou dispostos nos casos práticos. Também, o número de placas retificadoras não é restringido em particular e pode, por exemplo, ser de 4 a 16. A extremidade à montante do estojo cilíndrico não está restrita a uma extremidade achatada de face como descrito ac1'ma e pode ser formada como uma extremidade curva de face ou extremidade protuberante de face. A Figura 7 é uma vista esquemática que mostra uma outra modalidade da extremidade montante do estojo cilíndrico.

Nessa modalidade, a extremidade no lado à montante de um estojo cilíndrico 42 é formada como uma extremidade curva de forma parecida como nariz ou forma parecida como cabeça, e sobre a face circunferencial e a face curva da extremidade do estojo cilíndrico 42, uma pluralidade de fendas 43 se estendendo na direção axial é formada a intervalos predeterminados na direção circunferencial. 0 influxo de água pode ser conduzido sem percalços para jatear ou esguichar um fluxo de descarga a partir do orifício de descarga uniformemente com uma alta distribuição da força de colisão, ainda que com as fendas de um tal estojo também.

As entradas do influxo que constituem o filtro acima descrito não estão limitadas âs fendas que se estendem axialmente e podem ser formadas como fendas se estendendo na direção circunferencial, como fendas se estendendo em direções aleatórias, ou como uma pluralidade de orifícios ou furos (ou aberturas). Adicionalmente, as entradas do influxo não estão restritas a serem providas em ambas a face circunferencial e a face de extremidade, mas podem estar formadas sobre a face circunferencial do estojo cilíndrico ou sobre a face de extremidade â montante. Além do,mais, em lugar formar es entradas do influxo que constituem o filtro no estojo cilíndrico, uma unidade retificadora pode ser disposta dentro de uma extremidade montante do estojo cilíndrico com abertura da extremidade montante do estojo.

Como é claro a partir do acima, essa descrição também revela um bico de bocal, o qual é para formar um orifício de bocal em continuidade com um segmento de grande diâmetro (caminho de fluxo de grande diâmetro) possuindo quase o mesmo diâmetro interno. O bico do bocal compreende uma abertura do orifício de descarga em uma superfície côncava ou área côncava da extremidade frontal, e um segmento afunilado (ou segmento de parede cônica) formado para ter um ângulo de afunilamento Θ predeterminado voltado para a direção à montante do orifício de descarga. Um tal bico de bocal pode ser (1) um bico de bocal possuindo um caminho de fluxo cônico formado por um segmento afunilado que se estende com um ângulo de afunilamento Θ de 30° a 80° na direção à montante do orifício de descarga até a extremidade à montante, ou (2) um bico de bocal possuindo um caminho de fluxo que se estende na direção à montante do orifício de descarga com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo e possuindo a relação (L/Dχ) do comprimento L relativamente ao diâmetro interno Dx sendo menos que 1 (L/Dx < 1) , e um caminho de fluxo cônico formado por um segmento afunilado se estendendo com um ângulo de afunilamento Ô de 30° a 80° na direção à montante do caminho de fluxo. 0 bico do bocal pode também ter (3) um caminho de fluxo cônico formado por um segmento afunilado que se estende com um ângulo de afunilamento Θ de 30° a 80° na direção à montante do orifício de descarga, e um caminho de fluxo se estendendo na direção à montante do caminho de fluxo cônico com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo. No bico de bocal (3), o caminho de fluxo que se estende no sentido da direção à montante do caminho de fluxo cônico pode ser tal que a relação (L/Di) do é menor que 1 (L/Di < 1) ou é de não menos que 1. 0 bico de bocal compreende uma superfície côncava ou área côncava formada em uma extremidade frontal, um orifício de descarga em uma superfície côncava ou área côncava, e um caminho de fluxo cônico se estendendo com um ângulo de afunilamento Θ predeterminado na direção à montante do orifício de descarga. Além disso, a área côncava formada na extremidade do bico do bocal pode compreender uma parede lateral inclinada que se inclina para dentro na direção radial no sentido da direção à montante da extremidade frontal do bocal.

Essa descrição também revela uma caixa de bocal possuindo o bico de bocal acima descrito ajustado ou fixado (ou instalado) a uma extremidade frontal, particularmente uma caixa de bocal compreendendo o bico de bocal acima descrito ajustado (ou fixado ou instalado) a ”ma extremidade frontal, e um revestimento interno disposto na extremidade à montante do segmento afunilado do bico do bocal e formando um caminho de fluxo substancialmente do mesmo diâmetro interno como o do segmento de grande diâmetro acima descrito da extremidade montante do segmento afunilado. O bocal acima descrito é também útil para remover carepas de chapas placas metálicas (por exemplo, placas metálicas de alto Si com um teor de Si de não menos que 0,5% em peso, especialmente um teor de Si de não menos de 1% em peso) a uma alta pressão e/ou alta taxa de fluxo. Em um tal método, a água pode ser descarregada ou jateada a uma pressão que excede 30 MPa (por exemplo, de cerca de 35 MPa a 80 MPa, preferivelmente de cerca de 37 MPa a 60 MPa, e mais preferivelmente de cerca de 40 MPa a 50 MPa).

Também, a água pode ser jateada a partir do orifício de descarga a uma grande taxa de fluxo de descarga, por exemplo, de não menos que 80 1/min (por exemplo, de cerca de 80 a 300 1/min, preferivelmente de cerca de 80 a 250 1/min, e mais preferivelmente de cerca de 80 a 150 1/min). O bocal da presente invenção pode melhorar extraordinariamente a eficiência da remoção de carepas mesmo que a uma baixa pressão e/ou uma baixa taxa de fluxo. Desse modo, com um preferido método de remoção de carepas, as carepas podem ser removidas de uma placa de aço mediante descarregar água a partir de um bocal a uma baixa pe, por exemplo, uma pressão de descarga ou pressão de jateamento de cerca de 5 a 30 MPa (preferivelmente de cerca de 8 a 25 MPa, mais preferivelmente de cerca de 10 a 20 MPa, e especialmente de cerca de 12 a 18 MPa). Além disso, mesmo que a taxa de fluxo da água seja baixa, a carepa pode ser removida de uma placa de aço mediante descarregar água a partir do bocal. O resfriamento da placa de aço em um processo de remoção de carepas pode desse modo ser suprimido ou inibido e a laminação a quente pode ser realizada sem percalços. A taxa do fluxo de descarga ou a taxa do fluxo de jateamento de água pode ser, por exemplo, selecionada a partir de uma faixa de cerca de 40 a 200 1/minuto e pode ser usualmente de cerca de 45 a 150 1/minuto e preferivelmente de cerca de 50 a 100 1/minuto.

De acordo com o bocal e o método da presente invenção, uma alta eficiência de remoção de carepa pode ser concretizada ainda que com uma baixa taxa de fluxo de descarga de, por exemplo, cerca de 40 a 100 1/minuto (por exemplo, de cerca de 50 a 80 1/minuto) .

De acordo com o método da presente invenção, a distância de descarga (distância de aspersão) relativamente a um material de base (placa de aço) a ser tratada pode ser, por exemplo, selecionada a partir de uma faixa de não mais que 600 mm (por exemplo, de cerca de 50 a 500 mm) na medida que a remoção da carepa não seja influenciada adversamente. Para eficiente remoção da careca, o bocal é usado quando estando ajustado próximo a uma placa de aço. A distância de descarga pode ser de cerca de não mais que 200 mm (preferivelmente de cerca de 50 a 200 mm, mais preferivelmente de cerca de 50 a 180 mm, e especialmente de cerca de 75 a 170 mm). A distância de descarga é usualmente de cerca de 50 a 150 mm (por exemplo, de cerca de 75 a 150 mm) . O fluxo de descarga proveniente do bocal usualmente se espalha em uma única direção (direção plana ou direção da largura) dentro de um plano perpendicular ao eixo central de simetria do bocal. Um tal bocal (bocal de aspersão achatado) usualmente possui um ângulo de espessura de erosão φ na direção (direção de espessura) perpendicular à direção de largura e a água é descarregada (jateada) ou aspergida a um ângulo de espessura de erosão φ predeterminado. 0 ângulo de espessura de erosão φ não está particularmente limitado a um ângulo específico na medida que a eficiência de remoção da carepa não é rebaixada e pode ser, por exemplo, de cerca de 1,5° a 3o (preferivelmente de cerca de 2° a 2,5°). O ângulo de espessura de erosão φ pode ser computado a partir da seguinte equação: φ = 2tan"1 [ (t-d)/2H] onde t (mm) indica a espessura de erosão, d (mm) indica o menor diâmetro do orifício de descarga do bocal, e H (mm) indica a distância de aspersão ou da distância de j ateamento.

De acordo com um tal bocal, uma distribuição acentuada e uniforme da força de colisão pode ser concretizada. Isto é, de acordo com o bocal e o método da presente invenção, a distribuição da força de colisão do fluxo de descarga apresenta não apenas um aumento acentuado em ambos os lados na direção da largura, mas também apresenta uma força de colisão substancialmente uniforme ao longo de toda a sua extensão na direção da largura. Além do mais, através do uso do bocal e do método da presente invenção, uma alta e uniforme força de colisão pode ser obtida ao longo de uma ampla faixa na direção da largura do fluxo de descarga na distribuição da força de colisão. Com respeito à distribuição da força de colisão, o bocal da presente invenção difere significativamente dos bocais já existentes na arte que apresentam distribuição da força de colisão de tipo parecido como o de um monte, onde a força de colisão na área central na direção da largura é forte e a força de colisão diminui na direção das áreas laterais.

Desse modo, com o bocal e o método da presente invenção, uma grande quantidade de erosão pode ser concretizada ainda que a uma baixa pressão e/ou uma baixa taxa de fluxo. Por exemplo, para o alumínio de JIS (Padrões Industriais Japoneses)-5050, onde a água é jateada em condições de uma nressão de 15 MPa e uma taxa de descarga de fluxo de 66 1/minuto, a quantidade de erosão de alumínio é de cerca de 0,01 g a 0,015 g para uma distância de jateamento ou de aspersão a partir do bocal (distância entre o orifício de descarga e a placa de aço) de 150 mm, de cerca de 0,02 g a 0,025 g para uma distância de jateamento de 130 mm, e de cerca de 0,028 g a 0,033 g para uma distância de jateamento de 100 mm.

De acordo com a invenção, uma vez que um orifício de bocal é provido com um segmento afunilado e um segmento de grande diâmetro se estendendo desde um orifício de descarga que se abre a uma superfície côncava, a carepa pode ser removida de modo eficiente ainda que a uma baixa pressão e/ou a uma baixa taxa de fluxo. Além disso, uma vez que a remoção da carepa pode ser conduzida de modo eficiente a uma baixa taxa de descarga, a eficiência da remoção da carepa pode ser melhorada com supressão do resfriamento da placa de aço. Além do mais, a performance de remoção de carepa pode ser melhorada ainda que com um tamanho compacto. Essa invenção é, portanto, útil para a remoção de carepas de placas de aço de baixo teor de Si em processos de laminação a quente.

Aplicabilidade Industrial A presente invenção pode ser usada para remover carepas de diversas superfícies de placas de aço (remoção de carepas de superfícies de placas de aço em processos de xaminação a quente) e o tipo da placa de aço não está limitado particularmente a uma placa específica. Por exemplo, a placa de aço pode ser uma placa de aço de alto Si com um alto teor de Si, e essa invenção pode ser usada também efetivamente para a remoção de carepas de aço de baixo Si de baixo teor de Si (por exemplo, aço comum com um teor de Si de não mais que 0,5% em peso (cerca de 0,2% a 0,5% em peso), etc.).

Exemplos Embora essa invenção seja agora descrita com base nos exemplos, essa invenção não está limitada por esses exemplos.

Exemplos 1 a 3 Para a aspersão, foi usado o bocal de aspersão mostrado na Figura 2. Esse bocal tinha um orifício de descarga (possuindo uma forma elíptica com um diâmetro maior de 3,78 mm, e um diâmetro menor de 2,31 mm e a relação do maior diâmetro/menor diâmetro = 1,6) no bico do bocal; um segmento afunilado com um ângulo de afunilamento Θ = 50°, um caminho de fluxo cilíndrico (segmento de grande diâmetro) com um diâmetro interno de <j> de 11 mm e um comprimento de 43,4 mm que é estendido até uma caixa de bocal e uma parte de meio de um primeiro estojo; um segmento inclinado (caminho de fluxo inclinado) (comprimento: 36,1 mm) se estendendo com um ângulo de afunilamento de 7,5° a partir da extremidade montante do caminho de fluxo cilíndrico (segmento de grande diâmetro); um caminho de fluxo cilíndrico com um diâmetro interno de φ de 16 mm se estendendo a partir da extremidade montante do caminho de fluxo inclinado e possuindo um estabilizador (comprimento na direção axial das lâminas: 16 mm; oito lâminas se estendendo radialmente a partir da parte de eixo de simetria) instalado em seu interior; e uma pluralidade de fendas formadas em uma extremidade à montante do segundo estojo. A relação (Di/D2) do diâmetro interno Dx do caminho de fluxo cilíndrico (parte de grande diâmetro) que se estendeu até uma parte de meio do primeiro estojo, relativamente ao menor diâmetro D2 do orifício de descarga, era de 4,8. O estabilizador acima mencionado estava equipado em seu lado à montante e em seu lado à jusante com componentes cônicos cujas extremidades frontais estavam direcionadas na direção do lado â montante e do lado à jusante, respectivamente.

Quando do ajustamento da pressão de jateamento (pressão da água) da aspersão para 15 MPa e da taxa de fluxo de descarga para 66 1/minuto, a quantidade de erosão do alumínio (Al) (a quantidade convertida em 30 segundos) e a distribuição da força de colisão foram examinadas para o alumínio da JIS -5050 sob condições de uma distância de aspersão de 150 mm e um tempo de erosão do alumínio de 900 segundos (Exemplo 1), uma distância de aspersão de 130 mm e um t-empo de erosão do alumínio de 900 segundos (Exemplo 2) , e uma distância de aspersão de 100 mm e um tempo de erosão do alumínio de 600 segundos (Exemplo 3).

Exemplos Comparativos 1 a 3 O bocal mostrado na Figura 8 foi usado. Esse bocal tinha um orifício de descarga (possuindo uma forma elíptica com um diâmetro maior de 3,78 mm, um diâmetro menor de 2,31 mm e a relação do maior diâmetro/menor diâmetro = 1,6) 55 aberto a uma superfície côncava de um entalhe possuindo uma configuração U em seção transversal no bico do bocal; um caminho de fluxo (comprimento: 10 mm) P15 com um diâmetro interno de φ de 5 mm se estendendo no sentido da direção â montante do orifício de descarga; um caminho de fluxo inclinado (comprimento: 22 mm) P14 se estendendo gradualmente a um ângulo de afunilamento predeterminado voltado para a direção à montante da extremidade montante do caminho de fluxo e possuindo um diâmetro interno φ de 7,6 mm na extremidade à montante; e um caminho de fluxo . constringido (comprimento: 5,4 mm) P13 se estendendo gradualmente com um ângulo de afunilamento Θ = 7,5° voltado para a direção à montante da extremidade montante do caminho de fluxo inclinado e possuindo um diâmetro interno de φ de 13 mm na extremidade montante; e um caminho de fluxo cilíndrico P12 possuindo o mesmo diâmetro interno como o da extremidade montante do caminho de fluxo constringido, possuindo um estabilizador 54 do mesmo tipo como o dos Exemplos instalado em seu interior, e sendo contínuo com uma entrada de influxo 53 em uma extremidade à montante. A quantidade de erosão de alumínio (a quantidade convertida em 30 segundos) e a distribuição da força de colisão foram examinadas usando os bocais acima descritos do mesmo modo como nos Exemplos.

Os resultados são mostrados na Tabela 1, as distribuições das forças de colisão na direção da largura do fluxo de descarga para os Exemplos 1 a 3 são mostradas nas Figuras 9 a 11, e as distribuições das forças de colisão na direção da largura do fluxo de descarga para os 1/ Exemplos Comparativos 1 a 3 são mostradas nas Figuras 12 a 14 .

Como está claro a partir da Tabela e dos desenhos, são obtidas propriedades superiores de remoção de carepas por meio dos Exemplos em comparação aos Exemplos Comparativos.

Exemplo Comparativo 4 Examinando a quantidade de erosão de alumínio (Al) (a quantidade convertida em 30 segundos) do mesmo modo como no Exemplo 1, exceto quanto da utilização do bocal de aspersão seguinte em lugar do bocal de aspersão do Exemplo 1, a quantidade de erosão de alumínio (Al) foi de 0,004 g. Esse bocal de aspersão tinha um orifício de descarga (possuindo uma forma elíptica com um diâmetro maior de 3,78 mm, um diâmetro menor de 2,31 mm, e a relação do maior diâmetro/menor diâmetro = 1,6) aberto a uma superfície côncava de um entalhe possuindo uma configuração U em seção transversal no bico do bocal; um caminho de fluxo inclinado se estendendo a um ângulo de afunilamento de 50° voltado para a direção à montante do orifício de descarga e possuindo um diâmetro interno φ de 6 mm na extremidade à montante; um caminho de fluxo inclinado (comprimento: 11 mm) se estendendo gradualmente com um ângulo de rr , .· 1 4 ,-3.- _ - r- O r 7 ]-, -3 ~ ^ i: UJ- Uli J L CAUiÇli-i O wi. VZi J V ^ -L U ^ V-C-V pUi U Cv \_λ. -í. 'Ο v- ów montante da extremidade montante do caminho de fluxo inclinado e possuindo um diâmetro interno de φ de 11 mm na extremidade montante; um caminho de fluxo constringido (comprimento: 54 mm) se estendendo gradualmente com um ângulo de afunilamento Θ = 7,5° voltado para a direção à montante da extremidade montante do caminho de fluxo inclinado e possuindo um diâmetro interno <j> = 13 mm na extremidade montante; e um caminho de fluxo cilíndrico possuindo o mesmo diâmetro interno como o da extremidade montante do caminho de fluxo constringido, possuindo um estabilizador do mesmo tipo como nos Exemplos ajustado em seu interior, e sendo contínuo com uma entrada de influxo em uma extremidade montante.

Exemplo Comparativo 5 Examinando a quantidade de erosão de alumínio (Al) (a quantidade convertida em 30 segundos) do mesmo modo como no Exemplo 1, exceto quanto da utilização do bocal de aspersão seguinte (correspondente a um bocal de aspersão descrito na Especificação DE No. 92U17671) em lugar do bocal de aspersão do Exemplo 1, a quantidade de erosão de alumínio (Al) foi de 0,007 g. Esse bocal de aspersão tinha um orifício de descarga (possuindo uma forma elíptica com um diâmetro maior de 3,78 mm, um diâmetro menor de 2,31 mm, e a relação do maior diâmetro/menor diâmetro = 1,6) aberto a uma superfície côncava de um entalhe possuindo uma configuração ü em seção transversal no bico do bocal; um primeiro caminho de fluxo inclinado se estendendo a um ângulo de afunilamento de 50° voltado para a direção à montante do orifício de descarga e possuindo um diâmetro interno φ de 6 mm na extremidade à montante; um caminho de fluxo cilíndrico (comprimento: 9 mm) se estendendo em um diâmetro interno de φ de 6 mm voltado para a direção à montante da extremidade montante do caminho de fluxo inclinado; o segundo caminho de fluxo inclinado se estendendo a um ângulo de afunilamento de 80° votado para a direção à montante da extremidade montante do caminho de fluxo cilíndrico; um caminho de fluxo cilíndrico (comprimento: 43 mm) com um diâmetro interno φ de 11 mm se estendendo no sentido da direção à montante da extremidade montante do segundo caminho de fluxo inclinado; um caminho de fluxo constringido (comprimento: 54 mm) se estendendo gradualmente com um ângulo de afunilamento Θ = 7,5° voltado para a direção â montante da extremidade montante do caminho de fluxo cilíndrico e possuindo um diâmetro interno φ = 13 mm na extremidade montante; e um caminho de fluxo cilíndrico possuindo o mesmo diâmetro interno como o da extremidade montante do caminho de fluxo constringido, possuindo um estabilizador do mesmo tipo como nos Exemplos ajustado em seu interior, e sendo contínuo com uma entrada de influxo em uma extremidade montante. - REIVINDICAÇÕES -

Claims

1. BOCAL DE REMOÇÃO DE CAREPAS, para remover carepas da superfície de uma placa de aço mediante descarga de água a partir de um bocal, caracterizado por o bocal possuir um orifício de bocal que compreende: uma abertura do orifício de descarga em uma superfície côncava ou área côncava de uma extremidade frontal; um segmento afunilado se estendendo no sentido do lato â montante do referido orifício de descarga com um ângulo de afunilamento Θ de 30° a 80°; um segmento de grande diâmetro em continuidade com o referência segmento afunilado; e a relação (Di/D2) do diâmetro interno Dx do segmento de grande diâmetro relativamente ao menor diâmetro D2 do referido orifício de descarga é de não menos de 3.

2. BOCAL DE REMOÇÃO DE CAREPAS, para remover carepas da superfície de uma placa de aço mediante descarga ■/ de água a partir de um bocal, caracterizado por o bocal ser provido com um orifício de bocal compreendendo uma abertura do orifício de descarga em uma superfície côncava ou área côncava de uma extremidade frontal, um segmento afunilado se estendendo a partir do referido orifício de descarga, e um segmento de grande diâmetro em continuidade com o referido segmento afunilado, a relação (Di/D2) do diâmetro interno Di do segmento de grande diâmetro relativamente ao menor diâmetro D2 do referido orifício de descarga ser de não menos de 3 e menos que 7.

3. Bocal de remoção de carepas, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o ângulo de afunilamento Θ do segmento afunilado ser de 30° a 80°.

4. Bocal de remoção de carepas, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o orifício de descarga possuir uma forma elíptica e a relação (Di/D2) do diâmetro interno Dx do segmento de grande diâmetro relativamente ao menor diâmetro D2 do referido orifício de descarga ser de 3 a 6.

5. Bocal de remoção de carepas, de acordo com a reivindicação 1, que remove carepas da superfície de uma placa de aço mediante descarga de água a partir de um bocal a uma pressão de 5 a 30 MPa e a uma taxa de descarga de fluxo de 40 a 200 1/minuto, caracterizado por o ângulo Θ do segmento afunilado do segmento cônico ser de 40° a 70° e a relação (Dx/D2) do diâmetro interno Di do segmento de grande diâmetro relativamente ao menor diâmetro D2 do referido orifício de descarga ser de 4 a 6.

6. Bocal de remoção de carepas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por o fluxo de descarga proveniente do bocal se espalhar em uma única direção (direção da largura) dentro de um plano perpendicular ao eixo central de simetria do bocal, e o bocal possui um ângulo de espessura de erosão de 1,5° a 3° na direção (direção de espessura) perpendicular à essa direção de largura.

7. Bocal de remoção de carepas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por o caminho de fluxo do bocal compreender a abertura do orifício de descarga em uma configuração elíptica na superfície côncava ou área côncava na extremidade frontal, o caminho de fluxo afunilado se estendendo na direção do lado à montante do orifício de descarga com espalhamento a um ângulo de afunilamento Θ de 40° a 60°, e o caminho de fluxo cilíndrico se estendendo a partir da extremidade montante do caminho de fluxo afunilado com o diâmetro interno sendo substancialmente o mesmo.

8. Bocal de remoção de carepas, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por no orifício elíptico de descarga, a relação do maior diâmetro relativamente ao menor diâmetro ser de 1,2 a 2,5, e a relação (Di/D2) do diâmetro interno Dx do caminho de fluxo cônico relativamente ao menor diâmetro D2 do orifício de descarga ser de 4 a 6.

9. Bocal de remoção de carepas, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõe 1 e 2, caracterizado por possuir um bico de bocal instalado em uma extremidade frontal, onde o bico de bocal compreende uma superfície côncava ou área côncava formada em uma extremidade frontal, uma abertura do orifício de descarga na superfície côncava ou área côncava, e um caminho de fluxo cônico se espalhando a um ângulo de afunilamento Θ predeterminado voltado para o lado à montante do orifício de descarga, e a superfície côncava ou área côncava compreender uma parede lateral inclinada que se inclina para dentro na direção radial voltada para o lado à montante da extremidade frontal.

10. BICO DE BOCAL EM CARBURETO, passível de ser fixado a uma extremidade frontal de um bocal, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por ser formado de carbureto cementado, onde a relação (Dx/D2) do diâmetro interno Dx da extremidade montante relativamente ao menor diâmetro D2 de um orifício de descarga do bico é de não menos que 3.

11. Bico de bocal em carbureto, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender uma abertura do orifício de descarga em uma superfície côncava ou área côncava formada em uma extremidade frontal, e um caminho de fluxo cônico se estendendo com um ângulo de afunilamento Θ predeterminado voltado para a direção â montante do orifício de descarga.