BRPI0702832B1 - método de resfriamento de chapas de aço - Google Patents

método de resfriamento de chapas de aço Download PDF

Info

Publication number
BRPI0702832B1
BRPI0702832B1 BRPI0702832A BRPI0702832A BRPI0702832B1 BR PI0702832 B1 BRPI0702832 B1 BR PI0702832B1 BR PI0702832 A BRPI0702832 A BR PI0702832A BR PI0702832 A BRPI0702832 A BR PI0702832A BR PI0702832 B1 BRPI0702832 B1 BR PI0702832B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
cooling
steel sheet
region
pairs
regions
Prior art date
Application number
BRPI0702832A
Other languages
English (en)
Inventor
Yamamoto Ryuji
Ogawa Shigeru
Serizawa Yoshihiro
Original Assignee
Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp, Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Publication of BRPI0702832A2 publication Critical patent/BRPI0702832A2/pt
Publication of BRPI0702832B1 publication Critical patent/BRPI0702832B1/pt

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
    • B21B45/08—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing hydraulically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
    • B21B45/06—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing of strip material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

método de resfriamento de chapas de aço. a presente invenção refere-se a um método de resfriamento de ambas as superfícies de uma chapa de aço, enquanto a mesma é comprimida e transportada entre pares de cilindros compressores, por pulverização de resfriamento a partir de grupos de bocais de superfície superiores e inferiores entre pares de cilindros compressores, cujo método de resfriamento de chapa de aço garante estavelmente a precisão do controle de resfriamento a partir do início do resfriamento até o fim do resfriamento em uma região de resfriamento da chapa de aço entre pares de cilindros compressores de modo a resfriar uniformemente as superfícies superior e inferior da chapa de aço e portanto garantir estavelmente a qualidade da chapa de aço e resfriar a chapa de aço até uma temperatura almejada com uma boa precisão, que compreende especificamente dividir uma região de resfriamento da chapa de aço entre pares de cilindros compressores em cujos grupos de bocais de superfície superiores e inferiores são arranjados em pelo menos uma região de impacto de pulverização e regiões de não impacto de pulverização na direção de transporte de uma chapa de aço ou na direção de transporte de uma chapa de aço e na direção da largura, prevendo um coeficiente de transferência de calor para cada região previamente dividida, computando uma história de temperatura prevista da chapa de aço com base nesse valor previsto, e ajustando-se e controlando-se quantidades de meio de resf riamento pulverizado nas regiões de impacto de pulverização pelos grupos de bocais de superfície superiores e inferiores.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO DE RESFRIAMENTO DE CHAPAS DE AÇO.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
1. Campo Da Invenção
A presente invenção refere-se a um método de resfriamento de chapa de aço aplicado para permitir um resfriamento uniforme das faces superior e inferior no caso de pulverização de um agente de resfriamento (meio de resfriamento consistindo em água ou uma mistura de água e ar, doravante referido como “água de resfriamento, agente de resfriamento, e água) 10 nas superfícies superior e inferior da chapa de aço (principalmente chapas de aço de espessura grossa, doravante referida como chapa de aço) com uma temperatura de várias centenas de graus ou mais quando comprimida e transportada entre uma pluralidade de pares de cilindros compressores em um processo de laminação a quente ou um processo de tratamento térmico 15 da chapa de aço de modo a obter assim uma chapa de aço que tenha características de forma e características de material uniformes e uma alta qualidade.
2. Descrição da Técnica Relacionada
Por exemplo, um equipamento de produção de uma chapa de 20 aço fornecido com um processo referido como “resfriamento controlado que resfria rapidamente (resfria aceleradamente) uma chapa de aço de alta temperatura imediatamente após a laminação a quente com água de resfriamento para obter um efeito de resfriamento brusco e transmitir características de alta resistência à chapa de aço está em uso prático.
Como o equipamento de resfriamento controlado usado aqui, a
Publicação do Pedido de Patente japonês (A) n2 61-1420, figura 1., etc. descreve a tecnologia de se arranjar mecanismos alimentadores fornecidos com uma pluralidade de bocais no lado da superfície superior e no lado da superfície inferior da chapa de aço após a laminação a quente por um laminador 30 de acabamento a quente e pulverizar água de resfriamento dos grupos de bocais superiores e inferiores para resfriar forçadamente a chapa de aço.
Entretanto, em tal equipamento convencional de produção de chapas de aço fornecido com tal dispositivo de resfriamento controlado, há o problema de que quando se resfria aceleradamente uma chapa de aço pelo dispositivo de resfriamento controlado, ocorrem defeitos de forma devido ao empeno mais fácil que no caso convencional usando-se o resfriamento a ar 5 devido ao desequilíbrio do resfriamento, etc. das superfícies superior e inferior da chapa de aço.
Esses defeitos de forma são principalmente provocados pela diferença das taxas de resfriamento devido à diferença de comportamentos da água de resfriamento pulverizada do lado da superfície superior e do lado 10 da superfície inferior da chapa de aço ou a diferença de fluxo da água de resfriamento na direção da largura da chapa. Estresses internos assimétricos são gerados na direção da espessura da chapa e na direção da largura da chapa, provocando a deterioração da forma do produto. Em casos notáveis, em adição a esses defeitos de forma, surge algumas vezes o problema 15 de uma queda nas propriedades mecânicas tais como a resistência e o alongamento do material de aço.
Além disso, há também o problema de ocorrência fácil de variações na qualidade entre produtos quando se produz um grande número de produtos tendo as mesmas especificações. Isto se deve principalmente às 20 variações na transformação da estrutura do material de aço para flutuações na temperatura de parada do resfriamento.
Em anos recentes, restrições mais pesadas foram colocadas na uniformidade das propriedades mecânicas da chapa de aço nas variações em lotes de produção quando se produzem produtos que tenham as mes25 mas especificações.
No presente, para permitir variações no momento do resfriamento e manter os produtos em uma qualidade constante ou mais, uma variação na temperatura de parada do resfriamento está sendo compensada pelo controle dos ingredientes do aço, padrão de laminação, etc., pelo tratamento 30 de reaquecimento após a produção, etc. Se a variação da temperatura de parada do resfriamento for reduzida, o efeito econômico obtido torna-se muito grande, por exemplo, condições de produção tais como os ingredientes do aço e o padrão de Iam inação podem ser facilitados e o tratamento térmico após a produção pode ser omitido.
Além disso, como tecnologia para evitar a variação da temperatura de parada do resfriamento no momento do resfriamento das superfícies superior e inferior da chapa de aço para evitar a ocorrência de defeitos de conformação e concretizar a estabilidade das propriedades mecânicas, convencionalmente foi a tecnologia de medição da temperatura nas superfícies superior e inferior da chapa de aço no momento do resfriamento a água, prevendo-se a quantidade de deformação a partir da diferença de temperatura, e controlando-se as quantidades de água pulverizada para as superfícies superior e inferior da chapa de aço de forma a evitar a deformação.
Por exemplo, conforme descrito na reivindicação da Publicação da Patente japonesa (A) n- 2-179819, está descrito um dispositivo de controle de resfriamento de chapas de aço laminadas a quente tendo as funções de garantir uma temperatura final de resfriamento previamente determinada com base na qualidade do material e controlando as quantidades de água de resfriamento pulverizadas nas superfícies superior e inferior de forma que a quantidade de empeno da chapa de aço quente no momento do resfriamento a água caia dentro de um valor prescrito.
Na tecnologia descrita na Publicação da Patente japonesa (A) ne 2-179819, a relação entre as quantidades de água de resfriamento e os coeficientes de transferência de calor é descoberta em unidades da superfície superior e da superfície inferior com base nas várias propriedades físicas da chapa de aço quente dadas previamente, as histórias de temperatura no processo de resfriamento na distribuição da temperatura na direção da espessura da chapa são previstos a partir dessa relação, a quantidade de empeno da chapa de aço quente é prevista a partir das histórias de distribuição da temperatura, e as quantidades de água de resfriamento pulverizadas nas superfícies superior e inferior são controladas de forma que essa quantidade de empeno caia dentro da faixa prescrita.
Nessa tecnologia, uma zona de resfriamento é formada usando os espaços na direção de transporte entre uma pluralidade de pares de cilin4 dros compressores como unidades de controle. Nessa zona de resfriamento, as quantidades de água de resfriamento do grupo de bocais da superfície superior e os grupos de bocais da superfície inferior entre os pares de cilindros compressores são controlados para as mesmas quantidades. Uma plu5 ' ralidade dessas zonas de resfriamento são arranjadas para permitir o ajuste (uso seletivo) das zonas de resfriamento usadas conforme a espessura da chapa, do comprimento da chapa, e de outras condições e da temperatura de início do resfriamento, da temperatura de parada do resfriamento, e outros fatores. Então, é descrito o controle do resfriamento da chapa de aço 10 pela mudança das quantidades de água pulverizada e da velocidade de transporte. Além disso, é descrita a correção da taxa de resfriamento, que difere entre as porções mascaradas nas porções das extremidades e a porção central, na direção da largura da chapa de aço quente. Nesse momento, como o valor previsto do coeficiente de transferência de calor no momento 15 do resfriamento usado para computação das histórias da temperatura, o coeficiente de transferência, que muda devido às quantidades de água pulverizada e a temperatura da chapa de aço como fatores, é ajustado em cada zona de resfriamento descrita acima.
Entretanto, na tecnologia da Publicação da Patente japonesa (A) 20 ng 2-179819, por exemplo, conforme mostrado na figura 10, quando se resfria a chapa de aço 1 sendo comprimida e transportada entre os pares de cilindros compressores 2i e 22 em uma região de resfriamento da chapa de aço (distância L: cerca de 0,7 m a 1,5 m em casos comuns) de um equipamento de resfriamento 6 fornecido com grupos de bocais de superfície supe25 rior e inferior 6a e 6b tendo cada um uma pluralidade de bocais 3, é difícil garantir-se estaveImente a precisão do controle de resfriamento e é difícil responder-se suficientemente às demandas acima descritas.
De acordo com descobertas doe presentes inventores, para prever-se as histórias de temperatura da chapa de aço com uma boa precisão e 30 controlar-se as quantidades de agente de resfriamento pulverizado de acordo com a previsão com uma alta precisão, é necessário considerar-se suficientemente a transição do coeficiente de transferência de calor à medida que ele muda na direção do transporte e na direção da largura da chapa de aço na região de resfriamento da chapa de aço entre pares de cilindros compressores.
Entretanto, na tecnologia da Publicação da Patente japonesa (A) n9 2-179819, isto não é suficientemente considerado, portanto a precisão da previsão do coeficiente de transferência de calor torna-se insuficiente. Isto é particularmente notável quando se muda a velocidade de transporte na direção de transporte da chapa de aço.
Consequentemente, na tecnologia da Publicação da Patente japonesa (A) n9 2-179819, para também reduzir-se a diferença nas histórias de temperatura entre as superfícies superior e inferior da chapa de aço, garantir estavelmente as características de forma e as características mecânicas, garantir chapas de aço capazes de responder suficientemente às crescentes demandas rigorosas de qualidade, também o reforço das condições de resfriamento é exigido.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção, por exemplo, conforme mostrada na figura 1, é aplicada em um caso de resfriamento de chapa de aço laminada a quente 1 em ambas as superfícies pulverizando-se o agente de resfriamento pelos bocais 3 dos grupos de bocais das superfícies superior e inferior 6a e 6b enquanto a chapa está sendo transportada entre pares de cilindros compressores (por exemplo, entre 2i e 22) arranjados na direção de transporte da chapa de aço e um caso de resfriamento controlado pelos grupos de bocais das superfícies superior/inferior 6υ 62, -6n com as regiões tendo coeficientes de transferência de calor claramente diferentes, por exemplo, uma região de impacto da pulverização A e regiões de não-impacto da pulverização B e C, na região de resfriamento da chapa de aço (região L) dos grupos de bocais das superfícies superior e inferior 6a e 6b entre pares de cilindros compressores.
A região de impacto da pulverização aqui referida é definida como uma região principal de resfriamento na qual os bocais são densamente arranjados e na qual a razão de área de impacto do spray de agente de resfriamento, onde o spray de agente de resfriamento atinge diretamente a superfície da chapa de aço, é grande.
Além disso, uma região de não-impacto da pulverização é definida como uma região na qual há um fluxo de spray de agente de resfriamento, mas o mesmo não atinge diretamente a.superfície da chapa de aço.
Um objetivo da presente invenção é fornecer um método de resfriar-se suficientemente a chapa de aço considerando-se a transição do coeficiente de transferência de calor à medida que ele muda em diferentes regiões da região de resfriamento da chapa de aço de forma a, por exemplo, melhorar a tecnologia da Publicação da Patente japonesa (A) ne 2-179819 e também reforçar a precisão do controle de resfriamento, fazendo a diferença das histórias de temperatura das superfícies superior e inferior da chapa de aço suficientemente pequena, garantindo estavelmente as características de forma e as características mecânicas, e capazes de responder suficientemente às exigências mais rígidas de qualidade dos anos recentes.
O método de resfriamento de chapa de aço da presente invenção tem os itens (1) a (5) a seguir como sua essência s de modo a resolver vantajosamente os problemas acima descritos.
(1) Um método de resfriamento controlado da chapa de aço usando-se um equipamento de resfriamento da chapa de aço fornecido com uma pluralidade de pares de cilindros compressores, cada um compreendido de um cilindro superior e um cilindro inferior, para comprimir e transportar uma chapa de aço laminada a quente e grupos de bocais de superfícies superiores e inferiores tendo bocais arranjados em uma linha ou em uma pluralidade de linhas na direção da largura da chapa de aço e pulverizando um meio de resfriamento para as superfícies superior e inferior do aço transportado entre pares de cilindros transportadores adjacentes entre si para a frente e para trás na direção de transporte, o mencionado método de resfriamento de chapas de aço caracterizado pela divisão de uma região da chapa de aço resfriada pelo grupo de bocais de superfícies superior e inferior entre um par de cilindros compressores em pelo menos uma região de impacto da pulverização e regiões de não-impacto da pulverização, computando as his7 tórias de temperatura previstas da chapa de aço com base nos coeficientes de transferência de calor previamente previstos das regiões divididas, e controlando-se as quantidades de meio de resfriamento pulverizadas pelo grupo de bocais de superfície superior e inferior na região de impacto da pulveriza5 * ção entre os pares de cilindros compressores. , (2) Um método de resfriamento de chapas de aço conforme apresentado no item 1 caracterizado por dividir a região de impacto da pulverização da região de resfriamento da chapa de aço do grupo de bocais de superfície superiores e inferiores entre os pares de cilindros compressores em duas ou mais regiões na direção de transporte da chapa de aço e controlando-se as quantidades do meio de resfriamento pulverizado pelo grupo de bocais de superfície superiores e inferiores em unidades daqueías regiões divididas.
(3) Um método de resfriamento de chapas de aço conforme a15 presentado no item 1 ou 2 caracterizado pela divisão pelo menos da região de impacto da pulverização da região de resfriamento da chapa de aço entre os pares de cilindros compressores em duas regiões no lado da extremidade e em uma região no interior dessas duas regiões no lado da extremidade na direção da largura da chapa de aço, computando as histórias de temperatu20 ras previstas na direção da largura da chapa de aço com base nos coeficientes de transferência de calor previamente ajustados das regiões divididas, e controlando-se as quantidades de meio de resfriamento pulverizado do grupo de bocais de superfície superiores e inferiores na região de impacto da pulverização na direção da largura da chapa de aço entre os pares de cilin25 dros compressores.
(4) Um método de resfriamento de chapas de aço conforme apresentado no item 3 caracterizado por dividir-se a região de impacto da pulverização da região de resfriamento da chapa de aço do grupo de bocais de superfície superiores e inferiores entre os pares de cilindros compressores em duas ou mais regiões na direção da largura da chapa de aço e controlando-se as quantidades do meio de resfriamento pulverizado pelo grupo de bocais de superfície superior e inferior em unidades dessas regiões dividi8 das.
(5) Um método de resfriamento de chapas de aço conforme apresentado em qualquer um dos itens 1 a 4 caracterizado pela descoberta dos valores reais dos coeficientes de transferência de calor entre pares de cilindros compressores passados dos valores medidos da temperatura da chapa de aço no lado da entrada e no lado da saída entre os pares dos cilindros compressores, pela correção dos coeficientes de transferência de calor no momento da passagem entre os dois pares seguintes de cilindros compressores com base nos valores reais e nos valores medidos das temperaturas da chapa de aço para corrigir as histórias das temperaturas previstas da chapa de aço, e controlando-se as quantidades de meio de resfriamento pulverizado pelo grupo de bocais superior e inferior na região de impacto de pulverização na direção da largura da chapa de aço e na direção de transporte da chapa de aço entre os pares de cilindros de transporte.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Esses e outros objetivos e características da presente invenção tornar-se-ão mais claros a partir da descrição a seguir das modalidades preferidas dadas em relação aos desenhos anexos, onde:
A figura 1 é uma vista lateral conceituai explicativa mostrando um exemplo do arranjo de um equipamento de laminação a quente fornecido com um equipamento de resfriamento da chapa de aço para execução da presente invenção;
A figura 2(a) é uma vista lateral conceituai explicativa em uma porção central na direção da largura mostrando um exemplo de arranjo de bocais na direção de transporte em um grupo de bocais de superfícies superior/inferior entre pares de cilindros compressores no equipamento de resfriamento da figura 1 e um exemplo de divisão de uma região de resfriamento de uma chapa de aço, e a figura 2(b) é uma vista conceituai explicativa tomada ao longo da seta Aa-Ab da figura 2(a);
A figura 3(a) é uma vista conceituai plana explicativa mostrando um exemplo de arranjo de bocais em um grupo de bocais de superfície superior na figura 2(a) e um exemplo da divisão da região de resfriamento da chapa de aço, e a figura 3(b) é um diagrama conceituai plano explicativo do lado da superfície inferior da chapa de aço mostrando um exemplo de arranjo de bocais em um grupo de bocais de superfície inferior na figura 2(a) e um, exemplo da divisão da região de resfriamento da chapa de aço;
A figura, 4 apresenta vistas expliçativas em 3D mostrando exemplos de bocais usados na presente invenção;
A figura 5(a) é uma vista conceituai explicativa na porção central na direção da largura mostrando um outro exemplo de um grupo de bocais de superfícies superior/inferior entre pares de cilindros compressores e um exemplo de um arranjo de bocais ma direção de transporte do grupo de bocais da superfície superior e um exemplo da divisão da região de resfriamento da chapa de aço na direção de transporte, e a figura 5(b) é uma vista conceituai explicativa tomada ao longo da seta Ba-Bb da figura 5(a) mostrando um exemplo de arranjo de bocais na direção da largura no grupo de bocais da superfície superior na figura 2(a) e um exemplo de divisão da região de resfriamento da chapa de aço na direção da largura;
A figura 6 é uma vista explicativa dos coeficientes de transferência de calor em três classes de partes (regiões) de impacto da pulverização, partes (regiões) de não-impacto da pulverização, e um valor médio (convencional) mostrado pela relação da temperatura da superfície da chapa de aço e o coeficiente de transferência de calor de uma região de resfriamento da chapa de aço entre pares de cilindros compressores;
A figura 7 é uma vista explicativa da característica de resfriamento das partes de impacto da pulverização mostrada pela relação da temperatura da superfície da chapa de aço e o coeficiente de transferência de calor de uma região de resfriamento da chapa de aço entre pares de cilindros compressores e a relação de um aumento da densidade da água e um aumento de pontos MFH;
A figura 8 é uma vista explicativa das características de resfriamento das partes de não-impacto de pulverização pela relação da temperatura da superfície da chapa de aço e o coeficiente de transferência de calor entre pares de cilindros compressores e pela relação do aumento da densi10 dade de água e o aumento de pontos MHF;
A figura 9 é uma vista explicativa mostrando a mudança do valor médio (convencional) em um caso onde a velocidade de transporte da chapa de aço muda na figura 6; e
A figura 10 é uma vista lateral conceituai explicativa na porção central na direção da largura mostrando um exemplo de arranjo.de bocais em grupos de bocais nas superfícies superior e inferior em um grupo de bocais das superfície superior/inferior entre pares de cilindros compressores da chapa de aço convencional.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS
Na presente invenção, no momento de computar-se e prever-se as histórias da temperatura da chapa de aço, empregando-se um método fisicamente estável de dividir-se a região de resfriamento da chapa de aço resfriada pelos bocais de superfícies superior e inferior entrepares de cilindros compressores em regiões individuais tendo diferentes coeficientes de transferência de calor, torna-se possível uma previsão de temperatura de alta precisão nas zonas de temperatura onde a mudança do coeficiente de transferência de calor é grande antes e após um ponto MHF.
Devido a isso, mesmo quando se elimina a diferença de temperatura de início do resfriamento entre uma porção da extremidade dianteira e uma porção da extremidade traseira na mesma chapa de aço (a porção da extremidade traseira entrando no equipamento de resfriamento mais tarde, então a temperatura sendo menor) fazendo-se a velocidade de transporte continuamente mais rápida na porção da extremidade traseira em comparação com a porção dianteira de modo a fazer a temperatura da chapa de aço em um todo uniforme, uma estimativa fácil da temperatura torna-se possível.
A presente invenção, mais especificamente, controla o resfriamento pela divisão da região de resfriamento de uma chapa de aço resfriada pelo grupo de bocais de superfícies superior e inferior entre pares de cilindros compressores em uma pluralidade de regiões por regiões tendo coeficientes de transferência de calor fechados (por exemplo, divide-as em regiões de impacto da pulverização e regiões de não-impacto da pulverização) e
ΤΙ 20 prevendo-se antecipadamente o coeficiente de transferência de calor em cada região dividida, portanto é possível considerar-se também um caso de mudança da temperatura e da velocidade de transporte e portanto melhorar a precisão da previsão dos coeficientes de transferência de calor e a preci1 são da previsão das histórias de temperatura previstas da chapa de aço com base nos valores previstos dos coeficientes de transferência de calor. Devido a isso, é possível garantir-se estavelmente a precisão de controle do resfriamento e reduzir-se a largura da distribuição da temperatura da superfície da chapa de aço até cerca de 20°C.
Além disso, controlando-se o resfriamento pela consideração da distribuição do coeficiente de transferência de calor para as regiões divididas superior e inferior da chapa de aço, é possível reduzir-se a diferença de temperatura entre a superfície superior e a superfície inferior da chapa de aço até cerca de 10°C, resfriar até a temperatura desejada com uma boa precisão, e garantir estavelmente chapas de aço que tenham características de forma e propriedades mecânicas estáveis como um grupo de chapas de aço tendo pequenas diferenças de propriedades mecânicas para cada chapa de aço. Note que o ponto MHF será explicado mais tarde.
Os presentes inventores, por exemplo, conforme mostrado na figura 1, obtiveram as seguintes descobertas através de várias experiências para um caso de resfriamento controlado da chapa de aço 1 pelo grupo de bocais de superfícies superior/infertor 61 (explicado aqui usando-se 61 como exemplo representativo) tendo uma região de impacto da pulverização A e regiões de não-impacto de pulverização B e C em uma região de resfriamento da chapa de aço entre pares de cilindros compressores.
(1) O coeficiente de transferência de calor em relação à chapa de aço 1 difere grandemente entre a região de impacto da pulverização e as regiões de não-impacto da pulverização do agente de resfriamento pulverizado tanto na direção de transporte da chapa de aço quanto na direção da largura da chapa de aço. Isto é, o coeficiente de transferência de calor muda conforme a razão da área ocupada pelas superfícies de impacto da pulverização, do agente de resfriamento pulverizado (significando a área da super30 fície na qual o spray do agente de resfriamento pulverizado atinge a superfície da chapa de aço, doravante referida como área de impacto do spray) em uma certa região da chapa de aço 1.
Conseqüentemente, se, por exemplo, referindo-se ao caso do grupo de bocais 6a na superfície lateral superior na figura 1, o coeficiente de transferência de calor difere claramente entre a região de impacto da pulverização A do agente de pulverização pulverizado e as regiões de nãoimpacto da pulverização B e C. Ele também muda conforme a profundidade do agente de resfriamento empoçado na região e a taxa de fluxo de pulverização e a forma de fluxo do agente de resfriamento.
(2) Em relação à taxa de fluxo de pulverização do agente de resfriamento, quando a profundidade do poço de agente de resfriamento atinge certa altura, a freqüência do agente de resfriamento que passa através do poço de agente de resfriamento e atinge a chapa de aço é reduzida e o coeficiente de transferência de calor é diminuído.
(3) O coeficiente de transferência de calor muda de acordo com a temperatura da superfície da chapa de aço 1, portanto a temperatura cai na direção de transporte da chapa de aço, então é necessária a previsão do coeficiente de transferência de calor considerando-se isto.
(4) Quando se usa um agente de resfriamento incluindo água, o ponto de fluxo de calor mínimo (ponto MHF) observado em um fenômeno de fervura difere claramente entre a região de impacto da pulverização e as regiões de não-impacto da pulverização.
(5) De acordo com a mudança na velocidade de transporte, a história da temperatura da chapa de aço pelo resfriamento descrito acima, que exerce influência sobre a estabilidade da qualidade da chapa de aço, muda.
Das descobertas acima descritas, para prever-se as histórias de temperatura da chapa de aço com uma boa precisão e controle das quantidades de agente de resfriamento pulverizadas de acordo com a previsão com uma alta precisão, é necessário considerar-se suficientemente a transição do coeficiente de transferência de calor, uma vez que ele muda na dire ção de transporte da chapa de aço e na direção da largura da chapa de aço, em uma região de resfriamento da chapa de aço entre pares de cilindros compressores.
A presente invenção, a partir das descobertas acima descritas, ' divide basicamente uma região de resfriamento, de uma chapa de aço de um grupo de bocais de superfícies superior/inferior entre pares de cilindros compressores em uma pluralidade de regiões (divide-a em pelo menos uma região de impacto da pulverização e regiões de não-impacto da pulverização tendo coeficientes de transferência de calor claramente diferentes) e controla 10 o resfriamento considerando-se a transição do coeficiente de transferência de calor na direção de transporte da chapa de aço e na direção da largura. Isto é, ele prevê o coeficiente de transferência de calor para cada região dividida antecipadamente e melhora a precisão de previsão das histórias de temperatura previstas da chapa de aço com base nos valores previstos dos 15 coeficientes de transferência. Desta maneira, mesmo quando se muda a temperatura ou a velocidade de transporte, a precisão do controle do resfriamento pode ser estavelmente garantida, e chapas de aço tendo característica de forma e propriedades mecânicas estáveis são estavelmente garantidas como um grupo de chapas de aço tendo pequenas diferenças de propri20 edades mecânicas das chapas de aço individuais.
O coeficiente de transferência de calor de cada região dividida na presente invenção é computada e prevista considerando-se as condições do equipamento de resfriamento (a área de impacto da pulverização determinada pelo arranjo de bocais, profundidade do agente de resfriamento, taxa 25 de fluxo da pulverização, modo do fluxo, pontos de fluxo de calor mínimo), as condições da chapa de aço (tipo de aço e espessura da chapa e outras dimensões) condições de operação de resfriamento (temperatura, taxa de resfriamento, temperatura de resfriamento almejada, velocidade de transporte), e assim por diante.
Além disso, as histórias de temperatura previstas com base nos valores previstos dos coeficientes de transferência de calor para as regiões divididas e as quantidades de agente de resfriamento pulverizadas com base nas histórias de temperatura previstas são obtidas por computação com base nas experiências e na computação numérica.
Abaixo, a presente invenção será explicada mais especificamente.
Inicialmente, as relações entre o coeficiente de transferência de calor e a temperatura da superfície para cada região de resfriamento e o coeficiente de transferência de calor, a temperatura da superfície, a densidade do agente de resfriamento pulverizado (densidade de água), e as características de resfriamento, obtidos com base na computação do parágrafo [0012] pelo método de resfriamento de chapas de aço pelos grupos de bocais de superfícies superior/inferior 6 entre pares de cilindros de compressão conforme mostrado na figura 1 serão explicados em relação às FIGs. 6, 7 e 8.
A figura 6 mostra conceitualmente as relações da temperatura da superfície da chapa de aço e o coeficiente de transferência de calor em três seções da parte (região) de impacto da pulverização, da parte (região) de não-impacto da pulverização, e o valor médio convencional entre pares de cilindros compressores em uma região de resfriamento de chapa de aço entre pares de cilindros compressores (exemplo aqui do lado da superfície superior). Nesta figura, a temperatura na qual o coeficiente de transferência de calor torna-se abruptamente grande quando se resfria uma chapa de aço a partir de uma alta temperatura é chamada de ponto MHF (ponto de fluxo de calor mínimo). Esta figura 6 mostra o fato de que o ponto MHF da região de impacto da pulverização torna-se uma temperatura mais alta que os pontos MHF das regiões de não-impacto da pulverização e, ao mesmo tempo, o coeficiente de transferência de calor torna-se maior.
Além disso, a figura 7 mostra a relação da temperatura da superfície da chapa de aço e do coeficiente de transferência de calor da parte (região) de impacto da pulverização em uma região de resfriamento de uma chapa de aço entre pares de cilindros compressores (aqui comuns às superfícies superior e inferior). A figura 7 mostra o fato de que a temperatura do ponto MHF torna-se maior juntamente com o aumento da quantidade de agente de resfriamento pulverizada na região de impacto da pulverização e também o coeficiente de transferência de calor em cada temperatura tornase maior.
A figura 8 mostra conceitualmente a relação da temperatura da superfície da chapa de aço e o coeficiente de transferência de calor na regi5 ' ão de resfriamento da chapa de aço entre os peres de cilindros de compressão (aqui exemplo do lado da superfície superior). A figura 8 mostra o fato de que o coeficiente de transferência de calor em cada zona de temperatura aumenta quando a quantidade de agente de resfriamento aumenta nas regiões de não-impacto da pulverização, mas a mudança da temperatura do 10 ponto MHF não é evidente.
No ajuste convencional e no controle das quantidades de agente de resfriamento pulverizadas, em geral, conforme indicado pela linha tracejada na figura 6, as quantidades são previstas e ajustadas com base no coeficiente de transferência de calor previsto em conjunto (em média) na zona 15 de resfriamento usando-se uma pluralidade de grupos de bocais de superfícies superior e inferior entre pares de cilindros compressores como uma unidade de controle. Entretanto, conforme mencionado acima, as características do resfriamento no caso de uso de água como agente de resfriamento depende não somente da temperatura da superfície da chapa de aço, mas 20 também de como a água de resfriamento é aplicada e flutua consideravelmente grandemente.
Por esta razão, quando se prevê e se ajusta as condições de pulverização da água de resfriamento em conjunto na unidade de um equipamento de resfriamento individual, a precisão do controle de resfriamento 25 difere grandemente do caso em que se faz a predição e o ajuste das condições pela divisão da região em pequenas porções.
Além disso, quando a velocidade de transporte da chapa de aço muda, a forma como a água de resfriamento é aplicada também muda, portanto a soma dos coeficientes de transferência de calor da chapa de aço das 30 regiões da região de impacto da pulverização e das regiões de não-impacto da pulverização muda e freqüentemente surge uma discrepância comparado com o caso de manuseio das regiões em conjunto como no caso convencio16 nal. Isto significa que no caso de manuseio das regiões em conjunto como no caso convencional, o erro de ajuste freqüentemente torna-se maior.
Isto é, conforme mostrado na figura 9 mostrando a mudança do coeficiente de transferência de calor quando a velocidade de transporte mu5 da no caso da figura 6, em um caso onde a velocidade de transporte é rápida, o tempo de residência em cada ocorrência na região de impacto da pulverização é curta e o coeficiente médio de transferência de calor torna-se conforme mostrado pela linha tracejada, mas no caso onde a velocidade de transporte é lenta, o tempo de residência em cada ocorrência a região de 10 impacto da pulverização é longo e o ponto MHF é facilmente alcançado, portanto o coeficiente médio de transferência de calor torna-se conforme indicado pela linha de cadeia de pontos. Esta mudança é evidente no caso onde a quantidade de agente de resfriamento pulverizada é grande. Deve ser considerado deste fato que seria suficiente determinar as características médias 15 do agente de resfriamento para cada velocidade de resfriamento, mas quando a espessura da chapa aumenta, a chapa de aço torna-se mais difícil de resfriar etc. Para se ajustar adequadamente as condições de resfriamento necessárias para o controle da qualidade do material da chapa de aço, é necessário aumentar-se o parâmetro da característica de resfriamento para 20 cada condição de resfriamento tal como a espessura da chapa e a temperatura de parada do resfriamento, de forma que o ajuste torna-se complexo.
A presente invenção foi feita considerando-se suficientemente as descobertas e os resultados experimentais dos presentes inventores descritos acima. Basicamente, a presente invenção refere-se a resfriamento con25 trolado da chapa de aço usando-se um equipamento de resfriamento da chapa de aço fornecida com uma pluralidade de pares de cilindros compressores, cada um compreendido de um cilindro superior e de um cilindro inferior, para comprimir e transportar, por exemplo, a chapa de aço laminada a quente e grupos de bocais de superfícies superior e inferior tendo bocais 30 arranjados em uma linha ou em uma pluralidade de linhas na direção da largura da chapa de aço para pulverizar o agente de resfriamento nas superfícies superior e inferior da chapa de aço passando entre os pares de cilindros compressores adjacentes entre si para a frente e para trás a direção do transporte.
A presente invenção considera o fato de que há porções onde os coeficientes de transferência de calor com a chapa de aço são claramente diferentes na direção do transporte da chapa de aço e na direção da largura da chapa de aço em cada região de resfriamento da chapa de aço entre a pluralidade de pares de cilindros de compressão (por exemplo, a região de impacto da pulverização e as regiões de não-impacto da pulverização) e, por exemplo, divide a região nessas porções (regiões) para ajustar as condições ótimas de controle de resfriamento para aumentar a precisão da previsão dos coeficientes de transferência de calor e aumentar a precisão de previsão das histórias de temperatura da chapa de aço. Devido a isso, mesmo quando se muda a velocidade de transporte, a precisão do controle do resfriamento a partir do início do resfriamento até o final do resfriamento é garantida estavelmente e a chapa de aço é resfriada uniformemente com uma boa precisão até a temperatura almejada. Devido a isso, a presente invenção realiza um método de resfriamento de chapa de aço capaz de garantir estavelmente a qualidade da chapa de aço.
[Exemplo de Equipamento de Resfriamentol
Na presente invenção, conceitualmente, por exemplo, conforme mostrado no exemplo do layout de um equipamento de produção de chapa de aço da figura 1, é feito uso de um equipamento de resfriamento arranjado em uma etapa anterior de um laminador de laminação a quente 4 e fornecido com uma pluralidade de grupos de bocais 61, 62, ... 6n de superfícies superior/inferior, cada um compreendido de grupos de bocais de superfícies superior e inferior 6a e 6b tendo uma pluralidade de bocais 3 capazes de serem controlados em quantidades de agente de resfriamento pulverizado, entre uma pluralidade de pares de cilindros compressores 2^ e 22, 22 e 23,..., 2n.1 e 2n,cada um compreendido dos cilindros superior e inferior 2a e 2b.
Este equipamento de resfriamento tem regiões tendo claramente diferentes coeficientes de transferência de calor em cada região de resfriamento da chapa de aço dos grupos de bocais de superfícies superior e infe rior 6a e 6b dos grupos de bocais de superfície superior/inferior 61, 62,..., 6n, ... entre pares de cilindros compressores (distância L entre os pares de cilindros compressores 2i e 22 x largura da região da chapa de aço 1), por exemplo, a região de impacto da pulverização A do agente de resfriamento e as regiões de não-impacto da pulverização B e C no lado da superfície superior e a região de impacto da pulverização D do agente de resfriamento e as regiões de não-impacto da pulverização E e F no lado da superfície inferior.
Quando se usa esse tipo de equipamento para trabalhar a presente invenção, os grupos de bocais superiores/inferiores entre os pares de cilindros compressores para manusear o resfriamento são selecionados previamente de acordo com o tamanho e a temperatura da chapa de aço 1 no laminador de laminação a quente 4 e a velocidade de resfriamento, a temperatura de resfriamento almejada, a velocidade de transporte, etc. para se obter as características desejadas. A chapa de aço 1 tendo uma temperatura de 700 a 950°C sendo comprimida e transportada entre os pares de cilindros compressores é resfriada nas duas superfícies para resfriá-la até a temperatura almejada de uma faixa da temperatura ambiente até 700°C.
Esse equipamento de resfriamento é fornecido com um medidor de velocidade de transporte 8 e um termômetro 9 e pode obter informação sobre a velocidade de transporte e sobre a temperatura.
O presente invenção prevê o coeficiente de transferência de calor de cada região dividida de uma região de resfriamento de uma chapa de aço, computa e prevê as histórias de temperatura previstas da chapa de aço até a temperatura de resfriamento almejada, e ajusta e controla as quantidades de pulverização de agente de resfriamento. Para esse propósito, um equipamento de controle de resfriamento compreendido de um computador 10 para executar várias computações, uma unidade de ajuste 11 para ajustar várias condições de computação (ajustes, equações de computação,etc.), e é conectado um controlador do agente de resfriamento 12 para controlar as quantidades de agente de resfriamento das regiões de impacto da pulverização.
Nesse equipamento de resfriamento, como bocais 3 que formam os grupos de bocais de superfícies superior e inferior 6a e 6b, por exemplo, geralmente bocais usados conforme mostrado na figura 4 tais como bocais de pulverização de cone completo, bocais de pulverização ovais ou alongados, e bocais de pulverização planos que tenham bocais de agente de res' friamento propagando-se para fora e podem formar áreas de impacto maiores que os calibres dos bocais na superfície da chapa de aço 1 são usados principalmente, mas bocais de fendas, bocais colunares, bocais laminares e outros bocais são também incluídos. Note que, na figura 1, 5 é um dispositivo de decapagem e 7 é um alinhador.
fExemplo 1 de Divisão de Regiõesl
Na presente invenção conforme o exemplo do equipamento de resfriamento da figura 1, para melhorar a precisão do controle do resfriamento, uma região de resfriamento da chapa de aço de um grupo de bocais de superfícies superior/inferior entre pares de cilindros compressores é dividida em uma pluralidade de regiões ou pelo menos a região de impacto da pulverização A do agente de resfriamento e as regiões de não-impacto da pulverização B e C da direção de transporte da chapa de aço no lado da superfície superior. Além disso, a região é dividida em uma pluralidade de regiões de pelo menos a região de impacto da pulverização D do agente de resfriamento e as regiões de não-impacto das pulverização E e F no lado da superfície inferior.
O coeficiente de transferência de calor em cada região dividida é previsto previamente por experimentação, computação do calor, etc., as histórias de temperaturas das superfícies superior e inferior da chapa de aço 1 são computadas com base nos valores previstos, e as quantidades de agente de resfriamento pulverizadas para fazer as histórias de temperatura para as superfícies superior e inferior da chapa de aço a partir do início do resfriamento até o fim do resfriamento se aproximarem uma da outra são ajustadas e controladas.
Além disso, na direção da largura da chapa de aço de uma região de resfriamento da chapa de aço de um grupo de bocais de superfícies superior/inferior entre pares de cilindros compressores, embora não mostra do, há regiões que têm diferentes coeficientes de transferência de calor, por exemplo, uma região de impacto da pulverização (região central da largura) e regiões de não-impacto da pulverização (quando há uma porção com máscara) ou regiões de impacto da pulverização (onde não há porção com máscara) nos dois lados dela, portanto a região é dividida nessas regiões. Além disso, é considerada a divisão de regiões com base na diferença da maneira de fluxo do agente de resfriamento.
Além disso, os coeficientes de transferência de calor nas regiões divididas são previstos previamente e as histórias de temperatura das superfícies superior e inferior da chapa de aço são computadas com base nesses valores previstos. Combinando-se os resultados da computação com o coeficiente de transferência de calor e a história da temperatura de cada região dividida na direção de transporte descrita acima, é possível ajustar-se e controlar-se as quantidades de agente de resfriamento pulverizado para fazer as histórias de temperatura das superfícies superior e inferior da chapa de aço do início do resfriamento até o fim do resfriamento considerando tanto a direção de transporte da chapa de aço quanto a direção da largura da capa de aço se aproximarem.
Note que para melhorar a precisão do controle de resfriamento conforme a presente invenção no equipamento de resfriamento acima, pode ser considerado dividir-se, por exemplo, as regiões de impacto da pulverização A e D em duas ou mais regiões na direção do transporte da chapa de aço em uma região de resfriamento da chapa de aço dos grupos de bocais de superfícies superior e inferior 6a e 6b de cada um dos grupos de bocais de superfícies superior/inferior 61, 62, .... 6n>... entre pares de cilindros compressores. Nesse caso, pode ser considerado o controle das quantidades de agente de resfriamento pulverizadas nas unidades dessas regiões divididas. [Exemplo 2 de Divisão de Regiões!
O caso de usar-se o método de resfriamento de chapa de aço da presente invenção para resfriar-se a chapa de aço 1 pela pulverização do agente de resfriamento 3a usando-se água como agente de resfriamento (doravante também referido como água ou água de resfriamento) será explicado em detalhes com base na figura 2 e na figura 3 que são vistas conceituais das porções principais mostrando em ampliação um exemplo de grupo de bocais de superfícies superior/inferior 6, arranjado entre os pares de cilindros compressores 2i e 22 mostrados na figura 1.
' Aqui será mostrada a estrutura que, divide as regiões de impacto da pulverização A e D do grupo de bocais de superfícies superior e inferior em duas regiões respectivamente na direção de transporte da chapa de aço, prevendo um coeficiente de transferencia de calor para cada uma das regiões divididas inclusive outras regiões divididas, e ajustando-se separada10 mente e controlando-se as quantidades de agente de resfriamento nas regiões divididas.
A figura 2(a) mostra um exemplo de divisão da região de resfriamento da chapa de aço L entre os pares de cilindros compressores 2^ e 22, no exemplo de arranjo dos bocais 3 na direção de transporte da chapa de 15 aço pelos grupos de bocais de superfícies superior e inferior 6a e 6b fornecidos com uma pluralidade de bocais 3. Aqui, os bocais 3 são bocais de superfície ovais conforme mostrado na figura 4(c), e as superfícies de impacto da pulverização são do tipo oval. Os bocais são arranjados de forma que seu eixo maior cruze a direção de transporte. Eles são arranjados em uma plura20 lidade de linhas a intervalos fixos na direção de transporte de forma a fazer a pulverização de agente de resfriamento 3a atingirem a superfície da chapa de aço 1 em direções substancialmente de ângulo reto.
A figura 2(b) mostra o arranjo de bocais 3 na direção da largura da chapa de aço pelos grupos de bocais de superfície superior e inferior 6a e 25 6b e um exemplo da divisão da região de resfriamento L da chapa de aço entre os pares de cilindros compressores 2i e 22.
A pulverização de agente de resfriamento 3a pulverizado no lado da superfície superior da chapa de aço resfria a superfície superior da chapa de aço 1 e são descarregados das extremidades da chapa de aço 1 como 30 um fluxo superior de agente de resfriamento 3b superior da chapa. Além disso, as pulverizações do agente de resfriamento 3a pulverizado para o lado da superfície inferior da chapa de aço atinge a superfície inferior da chapa de aço 1, resfria a superfície inferior da chapa de aço 1, e então caem e são descarregadas.
Na figura 2(b), 13 são máscaras de bordas para formar porções de máscara para bloquear as pulverizações do agente de resfriamento 3a para evitar que elas atinjam as duas porções laterais da chapa de aço 1.
A figura 3(a) é uma vista plana conceituai mostrando um exemplo de arranjo de bocais 3 e as regiões divididas em uma região de resfriamento da chapa de aço na direção da largura da chapa de aço e na direção de transporte da chapa de aço do grupo de bocais de superfície superior 6a do grupo de bocais de superfícies superior e inferior 61 entre os pares de cilindros compressores 21 e 22 da figura 2(a).
A figura 3(b) é uma vista conceituai plana vista do lado da superfície inferior da chapa de aço 1 mostrando um exemplo de arranjo de bocais 3 e as regiões divididas em uma região de resfriamento da chapa de aço na direção da largura da chapa de aço e na direção de transporte da chapa de aço do grupo de bocais de superfície inferior 6b do grupo de bocais de superfícies superior/inferior 61 entre os pares de cilindros compressores 2\ e 22 da figura 2(a).
No Exemplo 2 da Divisão de Regiões, conforme mostrado na figura 2(a), a região de resfriamento da chapa de aço do grupo de bocais de resfriamento de superfícies superior/inferior 61 arranjada entre os pares de cilindros compressores 2i e 28, por exemplo, é dividida na direção de transporte do lado da superfície superior em:
(1) região de impacto da pulverização A, (2) região de impacto da pulverização ΑΊ, (3) região de não-impacto da pulverização B na região vizinha aos cilindros de compressão e (4) região de não-impacto da pulverização C na região vizinha aos cilindros de compressão 22.
Na divisão do lado da superfície superior na direção de transporte, os coeficientes de transferência de calor das regiões divididas são previamente previstos, a história da temperatura prevista a partir o início do res23 friamento até o fim do resfriamento no lado da superfície superior da chapa de aço 1 entre o par de cilindros compressores é computada com base nesses valores previstos, e as quantidades de agente de resfriamento pulverizada nas regiões de impacto de pulverização A e Ai na superfície superior 5 da chapa de aço a partir do início do resfriame.nto até o fim do resfriamento pelos grupos de bocais de superfícies superior e inferior 6a e 6b são ajustados e controlados.
Aqui, a região de resfriamento da chapa de aço foi dividida em quatro regiões, mas também regiões mais finas ou regiões com base na 10 queda de temperatura na direção de transporte ou a diferença de modos de fluxo do agente de resfriamento podem ser também consideradas. Além disso, a região de resfriamento da chapa de aço pode também ser dividida em apenas as duas regiões da região de impacto da pulverização A e das regiões de não-impacto da pulverização (B, C).
Além disso, no lado da superfície inferior, a região de resfriamento é dividida na direção de transporte da chapa de aço em:
(1) a região de impacto da pulverização D substancialmente de frente para a região de impacto da pulverização A no lado da superfície superior, (2) a região de impacto da pulverização Di substancialmente de frente para a região de impacto da pulverização Ai no lado da superfície superior, (3) a região de não-impacto E substancialmente de frente para a região de não-impacto B no lado da superfície superior, e (4) a região de não-impacto F substancialmente de frente para a região de não-impacto C no lado da superfície superior.
Nessa divisão do lado da superfície inferior também na direção de transporte, os coeficientes de transferência de calor são previstos em unidades da região dividida com base no tamanho, temperatura, e relação 30 entre a temperatura e o coeficiente de transferência de calor da chapa de aço 1, na temperatura de resfriamento almejada, na velocidade de transporte, na velocidade de resfriamento, na razão da área de impacto da pulveriza ção, e assim por diante, a história de temperatura prevista a partir do início do resfriamento até o fim do resfriamento do lado da superfície inferior da chapa de aço entre esse par de cilindros compressores é computada com base nos valores previstos, e a quantidade de agente de resfriamento pulverizada de cada região dividida é ajustada e controlada de forma que a história de temperatura dessa superfície inferior da chapa de aço se aproxime da história de temperatura do lado da superfície superior da chapa de aço de frente para ela. Aqui, a região de resfriamento da chapa de aço foi dividida em quatro regiões, mas outras divisões de regiões com base na queda de temperatura na direção de transporte ou na diferença do modo de fluxo do agente de resfriamento podem também ser consideradas.
Note que as pulverizações de agente de resfriamento do grupo de bocais de superfície inferior não provoca quase nenhum fluxo de agente de resfriamento na superfície da chapa de aço como no caso do grupo de bocais da superfície superior, portanto, formando-se, por exemplo, a região de impacto de pulverização larga correspondente aos coeficientes de transferência de calor das regiões divididas do grupo de bocais de superfície superior, as influências de qualquer mudança de velocidade de transporte pode ser tornada menor em comparação com o caso do grupo de bocais de superfície superior (correspondente ao aspecto da reivindicação 1).
Por outro lado, na direção da largura da chapa de aço do lado da superfície superior do grupo de bocais de superfícies superior/inferior 61 entre os pares de cilindros compressores, conforme mostrado na figura 2(b), a região de resfriamento da chapa de aço (largura w da região da chapa de aço 1) é dividida em:
(1) a região de impacto da pulverização A da região central (A no lado a montante e Ai no lado a jusante), (2) a região de não-impacto da pulverização de uma extremidade (região de máscaras) Ea (Ea0 no lado a montante corrente e Eai no lado a jusante), e (3) a região de não-impacto da pulverização da outra extremidade (região de máscaras) Eb (Ebo no lado a montante corrente e Ebi no lado a jusante).
Na divisão do lado da superfície superior na direção da largura da chapa de aço, a região é dividida por linhas de regiões divididas A (AO, Ea, e Eb na direção da largura da chapa de aço, coeficiente de transferência 5 1 de calor nasa regiões A, Ai, B e C na direção de transporte da chapa de aço são previstos, a história de temperatura da chapa de aço é computada com base nesses valores previstos, e as quantidades de agente de resfriamento nas regiões de impacto de pulverização A, A1} Ea e Eb são ajustadas e controladas (as quantidades de agente de pulverização pulverizadas são algu10 mas vezes ajustadas e controladas definindo-se as regiões Ea e Eb como regiões de impacto da pulverização quando elas não são regiões de máscara).
Além disso, na direção da largura da chapa de aço no lado da superfície inferior do grupo de bocais de superfícies superior/inferior 61 entre 15 os pares de cilindros compressores, da mesma forma que o lado da superfície superior, a região de resfriamento da chapa de aço é dividida em:
(1) a região de impacto da pulverização da região central (D no lado contra corrente, e Dj no lado a jusante), (2) a região de não-impacto da pulverização em uma extremida— 20 de (região de máscara) Ec, e (3) a região de não-impacto da pulverização na outra extremidade (região de máscara) Ed.
Na divisão do lado da superfície inferior na direção da largura da chapa de aço, a região é dividida nas linhas das regiões divididas D (Di), Ec, 25 e Ed na direção da largura da chapa de aço, os coeficientes de transferência de calor nas regiões D, Di, E e F na direção de transporte da chapa de aço são previstos, a história da temperatura da chapa de aço a partir do início do resfriamento até o fim do resfriamento entre esse par de cilindros compressores é computado com base nesses valores previstos, e quantidades de 30 agente de resfriamento pulverizadas nas regiões de impacto da pulverização D ou Di, Ec, e Ed são ajustadas e controladas de modo a aproximar a história de temperatura prevista da chapa de aço nas regiões divididas de frente para as linhas divididas do grupo de bocais de superfície superior 6a (onde as regiões Ec e Ed não são as regiões de máscara, as quantidades de agente de resfriamento pulverizada são algumas vezes ajustadas e controladas definindo-se essas como as regiões de impacto da pulverização).
Dessa forma, quando se consideram os coeficientes de transferência de calor das regiões divididas na direção de transporte da chapa de aço e na direção da largura da chapa de aço, é possível também aumentar estavelmente a precisão do controle do resfriamento mais que no caso de considerar-se apenas os coeficientes de transferência de calor na direção de transporte da chapa de aço (correspondendo ao aspecto da reivindicação 3).
Para garantir mais estavelmente a precisão acima descrita do controle do resfriamento, por exemplo, é eficaz considerar-se também a divisão das regiões de impacto da pulverização dos grupos de bocais de superfícies superior e inferior 6a e 6b dos grupos de bocais superiores/inferiores 61 e 62 entre os pares de cilindros compressores 2Ί e 22 e entre os pares de cilindros compressores 22 e 23 em uma pluralidade de regiões na direção de transporte da chapa de aço e na direção da largura da chapa de aço, prevendo-se os coeficientes de transferência de calor em unidades das regiões divididas, computando-se as histórias de temperatura previstas da chapa de aço, e ajustando-se e controlando-se as quantidades de agente de resfriamento pulverizadas (correspondentes aos aspectos da reivindicação 2 e da reivindicação 4).
Em geral, na operação real em um equipamento de resfriamento, algumas vezes as histórias de temperaturas previstas da chapa de aço nas regiões divididas acima descritas não se tornam conforme previstas devido às flutuações do tamanho da chapa de aço, velocidade de transporte, temperatura, etc. então a precisão do controle de resfriamento é reduzida, as superfícies superior e inferior da chapa de aço 1 não podem ser resfriadas uniformemente até a temperatura almejada com uma boa precisão, e a qualidade da chapa de aço torna-se incapaz de ser estavelmente assegurada.
Como contramedida para isso, mais preferivelmente a velocidade de transporte e a temperatura no lado de entrada e no lado de saída dos
5><°^ grupos de bocais de superfícies superior/inferior 61, 62,...» 6n,... entre os pares de cilindros compressores 2^ e 22, 22 e 23,...» 2n-i e 2n, ... são realmente medidos, os coeficientes reais de transferência de calor nos bocais de superfícies superior/inferior entre os pares específicos de cilindros compressores e ‘ os seguintes pares são computados, as histórias de temperatura previstas da chapa de aço pelos grupos de bocais de superfície superior/inferior entre os pares específicos de cilindros compressores e os pares seguintes são corrigidos com base nesses valores computados, e 0 ajuste e 0 controle correspondentes à operação real podem ser mudados (correspondente ao as10 pecto da reivindicação 5).
Na presente invenção, dividindo-se a região de resfriamento da chapa de aço em pelo menos uma região de impacto da pulverização e em regiões de não-impacto da pulverização na direção de transporte da chapa de aço e prever-se um coeficiente de transferência de calor para cada região 15 dividida é uma necessidade. Na direção da largura da chapa de aço, 0 modo de fluxo do agente de resfriamento, particularmente á profundidade do agente de resfriamento, difere entre a região central e as regiões dos dois lados, portanto os coeficientes de transferência de calor são diferentes, então a divisão da região de resfriamento na direção da largura da chapa de aço é 20 considerada.
Dividindo-se a região de resfriamento da chapa de aço tanto na direção de transporte da chapa de aço quanto na direção da largura da chapa de aço não é indispensável, mas algumas vezes as máscaras de borda 13 são arranjadas nas regiões dos dois lados na direção da largura da chapa 25 de aço de modo a bloquear às pulverizações de agente de resfriamento 3a dos bocais 3 para evitar que eles atinjam a chapa de aço. Com 0 propósito de garantir estavelmente a precisão do controle de resfriamento na direção da largura também naquele momento, é possível prever-se 0 coeficiente de transferência de calor nas porções de máscara das bordas de máscaras 13 30 separadamente de modo a melhorar proporcionalmente a precisão do controle de resfriamento. Conseqüentemente, é preferível dividir-se a região de resfriamento da chapa de aço tanto na direção de transporte da chapa de aço quanto na direção da largura da chapa de aço e prever o coeficiente de transferência de calor para cada região dividida.
Note que, conforme descrito acima, quando se divide uma região de resfriamento de uma chapa de aço pelos grupos de bocais de superfícies superior e inferior 6a e 6b, não é indispensável que as regiões divididas sejam exatamente as mesmas no lado da superfície superior da chapa de aço e no lado da superfície inferior da chapa de aço.
[Exemplo 3 de Divisão de Regiõesl
O Exemplo 3 da Divisão de Regiões, conforme mostrado nas FIGs. 5(a) e 5(b), difere dos Exemplos 1 e 2 das Regiões de Divisão no ponto que os bocais 3Ί (grupo) e 32 (grupo) dos grupos de bocais de superfície superior 6a são arranjados em relação à chapa de aço 1 para serem claramente separados na direção de transporte da chapa de aço.
Quando se aplica a presente invenção, os bocais da região 3i e da região 32 são definidos como as regiões de impacto da pulverização A e Ai, e o espaço entre a região do bocal 3Ί e a região do bocal 32 é tratada como região de não-impacto da pulverização BC. Conseqüentemente, nesse caso, a região de resfriamento da chapa de aço é dividida em, por exemplo:
(1) a região de impacto da pulverização A (2) a região de impacto da pulverização Ai (3) a região de não-impacto da pulverização B (4) a região de não-impacto da pulverização C (5) a região de não-impacto da pulverização BC
Além disso, no grupo de bocais de superfície superior 6a na direção da largura da chapa de aço, basicamente, da mesma forma que no caso do Exemplo 2 da Divisão de Regiões mostrada na figura 2(b) e na figura 3(b), pode ser considerada a divisão da região de resfriamento da chapa de aço para Ea, A (ou Ai), e Eb.
Note que, aqui, é omitida a explicação para a divisão de regiões do grupo de bocais de superfície inferiores 6b.
Em relação às quantidades de agente de resfriamento pulverizadas pelos bocais do grupo de bocais de superfícies superior e inferior 6a e
6b entre os pares de cilindros compressores na presente invenção, é possível considerar-se as características do resfriamento com base em, por exemplo, valores experimentais e computação de calor, por exemplo, com base nas relações das temperaturas das superfícies da chapa de aço e os 5 ' coeficientes de transferência de calor nas regipes de impacto da pulverização e nas regiões de não-impacto da pulverização conforme a figura 7, figura 8, etc. as densidades da água, presença/ausência de aumento do ponto MHF, e assim por diante para computar, ajustar e controlar as condições permitindo a realização eficientemente de resfriamento uniforme nas superfí10 cies superior e inferior da chapa de aço, e na direção da largura da chapa de aço.
Por exemplo, no grupo de bocais de superfície superiores, o coeficiente de transferência de calor de cada região dividida é previsto e ajustado, a história da temperatura da chapa de aço é computada com base 15 nos valores previstos, e as quantidades de agente de resfriamento pulverizadas e as velocidades de transporte das regiões divididas (regiões de impacto da pulverização) na direção de transporte da chapa de aço e na direção da largura da chapa de aço a partir do início do resfriamento até o fim do resfriamento são ajustadas e controladas correspondendo às condições da - . 20 chapa de aço (espessura da chapa, largura da chapa, temperatura de parada do resfriamento), mudança na temperatura de início do resfriamento, e mudança na velocidade de transporte.
Além disso, no grupo de bocais de superfície inferior, basicamente, correspondendo ao coeficiente de transferência de calor em cada 25 região dividida do grupo de bocais de superfície superior, a região de resfriamento da chapa de aço é dividida em uma pluralidade de regiões e a quantidade de agente de resfriamento pulverizada em cada região dividida é ajustada e controlada de forma a reduzir a diferença das histórias de temperatura das superfícies superior e inferior da chapa de aço.
Na presente invenção, dessa forma, a região de resfriamento da chapa de aço de cada grupo de bocais de superfície superior/inferior entre pares de cilindros compressores é dividida em uma pluralidade de regiões, os coeficientes de transferência de calor nas regiões divididas são previstos com uma boa precisão, as histórias de temperatura previstas da chapa de aço são computadas, a diferença nas histórias de temperatura das superfícies superior e inferior da chapa de aço é tornada menor, e as quantidades de agente de resfriamento pulverizadas são ajustadas e controladas de modo a fazer a chapa de aço tornar-se a temperatura almejada de resfriamento no grupo de bocais de superfície superior/inferior entre pares de cilindros compressores.
Acima, a explicação foi dada com base no grupo de bocais de superfície superior/inferior 61 arranjado entre os pares de cilindros compressores 2i e 22. Após o grupo de bocais de superfície superior/inferior 61, os grupos de bocais de superfícies superior/inferior 62, 6n, ... entre pares de cilindros compressores 22 e 23.....2η-ι e 2n, ... similar ao grupo de bocais de superfície superior/inferior 61 (onde o nível de temperatura da chapa de aço torna-se menor quanto mais para trás estiver o grupo de bocais de superfície superior/inferior entre os pares de cilindros compressores, portanto esses grupos de bocais de superfície superior/inferior não se tornam sempre os mesmos) são arranjados na direção de transporte de forma a dividir o resfriamento.
Em cada um dos grupos de bocais de superfície superior/inferior a seguir 62, ..., 6n, ... etc. entre os pares de cilindros compressores 22 e 23j .... 2n-i e 2n, ... bem como, basicamente, da mesma forma que o grupo de bocais de superfície superior/inferior 61 entre os pares de cilindros compressores, a região de resfriamento da chapa de aço é dividida, o coeficiente de transferência de calor de cada região dividida é prevista, a história de temperatura prevista da chapa de aço é computada, e as quantidades de agente de resfriamento pulverizadas de cada bocal de superfície superior/inferior entre os pares de cilindros compressores são ajustados e controlados de forma a reduzir a diferença da história de temperatura da chapa de aço na direção da superfície superior/inferior e na direção da largura da chapa de aço e obter a temperatura de resfriamento almejada quando termina o resfriamento no último grupo de bocais de superfície superior/inferior entre os pa31 res de cilindros compressores.
EXEMPLO
Esse Exemplo é um exemplo do equipamento de resfriamento da chapa de aço conforme mostrado na figura 1 até a figura 3 e mostra um caso onde a chapa de aço acabada a quente (tira de aço) 1 tendo uma espessura de chapa de 25 mm, uma largura de chapa de 4000 mm, e uma temperatura de 850°C é decapada, e então estabilizado e comprimido a uma velocidade de transporte de 60 m/min entre pares de cilindros compressores 2i e 22 durante o qual a água de resfriamento foi pulverizada pelos bocais 3 dos grupos de bocais de superfície superior e inferior 6a e 6b do bocal de superfície superior/inferior 61 arranjado entre os pares de cilindros compressores 2·ι e 22 de forma a resfriar a chapa de aço 1 até 400°C a uma taxa de resfriamento de 30°C/s.
Em um equipamento de resfriamento real, após o grupo de bocais de superfície superior/inferior 61 entre os pares de cilindros compressores, o resfriamento é repartido com os grupos de bocais de superfície superior/inferior arranjado entre uma pluralidade de pares de cilindros compressores, mas aqui, é mostrado o exemplo de resfriamento por apenas a unidade do grupo de bocais de superfície superior/inferior 61 entre os pares de cilindros compressores.
Nesse exemplo, a região de resfriamento da chapa de aço do grupo de bocais de superfície superiores 6a do grupo de bocais de superfície superior/inferior 61 entre os pares de cilindros compressores foi dividido em quatro regiões das regiões de impacto da pulverização A e Ai, a região de não-impacto da pulverização do lado de entrada B, e a região de nãoimpacto de pulverização do lado de saída C na direção de transporte da chapa de aço, o coeficiente de transferência de calor foi previsto para cada região dividida, e as quantidades de agente de resfriamento pulverizada podem ser ajustadas e controladas separadamente nas regiões de impacto da pulverização A e ΑΊ. Conseqüentemente, a divisão da região de resfriamento foi baseada no Exemplo 2 acima da Divisão de Regiões.
Além disso, a região de resfriamento da chapa de aço na direção da largura da chapa de aço foi dividida nas três regiões da região de impacto A (ou Ai) e as regiões de não-impacto de pulverização Ea e Eb das duas porções laterais (regiões de máscara) da mesma na direção de transporte, o coeficiente de transferência de calor foi previsto para cada região dividida, e 5 as quantidades de água de resfriamento pulverizadas poderíam ser separadamente ajustadas e controladas na região de impacto de pulverização A (ou Ai), porções laterais Ea0, Eb0 da região A, e as porções laterais Eai, Ebi da região Αί (pode ser considerado fazer Ea0, Eb0, Eai, e Ebi as regiões de impacto de pulverização bem como quando elas não são tornadas regiões 10 de máscara).
Por outro lado, no grupo de bocais de superfície inferiores 6b, a região de resfriamento da chapa de aço foi dividida nas quatro regiões das regiões de impacto da pulverização D e Dn a região de não impacto de pulverização no lado de entrada E, e a região de não-impacto de pulverização 15 do lado de saída F na direção de transporte da chapa de aço, os coeficientes de transporte de calor sob essas condições foram previstos com base nas características dos coeficientes de transferência de calor descobertos previamente por experimentação para cada uma das regiões divididas, e quantidades de água de resfriamento pulverizada podem ser separadamente 20 ajustadas e controladas nas regiões de impacto da pulverização D e Dg
Além disso, na direção da largura da chapa de aço, a região de resfriamento da chapa de aço foi dividida nas três regiões da região de impacto da pulverização D (ou Di) na direção de transporte e nas regiões de impacto da pulverização Ec e Ed nas suas duas porções laterais, o coefici25 ente de transferência de calor foi previsto para cada região dividida, e as quantidades de água de resfriamento pulverizada podem ser ajustadas e controladas separadamente nas regiões de impacto da pulverização D (ou D^, Ec e Ed.
As condições de trabalho e os resultados do trabalho serão ex30 plicados abaixo juntamente com o caso conforme um exemplo convencional (Exemplo Comparativo). O Exemplo Convencional referido aqui é um exemplo do caso da não divisão da região de resfriamento da chapa de aço dos grupos de bocais de superfície superior e inferior de um grupo de bocais de superfícies superior/inferior entre pares de cilindros compressores, prevendo o coeficiente de transferência de calor em conjunto, e ajustando e controlando as quantidades de água de resfriamento dos grupos de bocais de superfície superior e inferior dos grupos dq bocais de superfície superior/inferior entre os pares de cilindros compressores.
[Condições de Trabalhol
Diâmetro do cilindro compressor: 400 mm
Distância L entre os pares de cilindros compressores (região de resfriamento da chapa de aço): 1000 mm
Área da região de resfriamento da chapa de aço: 4 m2 (largura da chapa de aço 1 x distância entre os cilindros compressores)
Grupo de bocais de superfície 6a (direção de transporte)
Área da região de não-impacto da pulverização B no lado de entrada: 1 m2 (Comprimento de B: 250 mm)
Áreas das regiões de impacto da pulverização A e Av 2 m2 no total (Comprimentos de A e Af 250 mm para cada um)
Razão da área de impacto de pulverização das regiões de impacto de pulverização A e Αν
70% para cada uma
Área da região de não impacto de pulverização C no lado da saída: 1 m2 (Comprimento de C: 250 mm) (Direção da largura)
Áreas das regiões de não impacto da pulverização Ea0, Eb0, Eai e Ebi das porções laterais (porções de máscara): 0,125 m2 para cada uma (Larguras de Ea0, Eb0, Eai e Ebv 250 mm para cada uma) Grupo de bocais de superfície inferior 6b (Direção de transporte)
Área da região de não impacto da pulverização E no lado de entrada: 0,8 m2 (Comprimento de E: 200 mm)
Áreas das regiões de impacto da pulverização D e Di : 2,4 m2 no total (Comprimentos de D e 300 m para cada um)
Razões de área de impacto de pulverização das regiões de impacto de pulverização D e Di:
90% para cada uma
Área da região de impacto da pulverização F no lado de saída: 0,8 m2 (Comprimento de F: 200 mm) (Direção da largura)
Áreas das regiões de impacto da pulverização Ec e Ed das porções laterais:
0,22 m2para cada uma (Larguras de Ec e Ed: 220 mm para cada uma)
Nesse exemplo no grupo de bocais de superfície superior 6a, os coeficientes de transferência de calor do lado da superfície superior necessária para garantir a taxa de resfriamento acima descrita considerando-se as regiões divididas A, Ai, Ea0, Eb0, Eai e Ebi na direção da largura da chapa de aço (Ea0, Eb0, Eai e Ebi tornam-se aqui porções de máscara, portanto são tornadas regiões de não-impacto da pulverização às quais a água de pulverização não foi pulverizada) e as regiões divididas B, A (ou A-ι), e C na direção de transporte da chapa de aço foram previstas, e a temperatura da chapa de aço no lado de saída do grupo de bocais de superfície superior/inferior 61 entre os pares de cilindros compressores foi tornada a temperatura almejada 400°C fazendo-se as densidades da água de resfriamento pulverizada nas regiões de impacto da pulverização A, Ai, Eao, Ebo, Eai e Ebi a partir do início do resfriamento até o fim do resfriamento (note, a quantidade de água pulverizada é 0 nas regiões Ea0, Eb0, Eai e Ebi) como segue:
Região A: 1,3 m3/m2/min, e
Região Ai: 1,0 m3/m2/min e ajustando-se e controlando-se a velocidade de transporte para 60 m/min.
Os coeficientes de transferência de calor das regiões divididas foram aqui ' previstos e ajustados com base no seguinte:
Região A: Linha de 1.3 na figura: 7
Região ΑΊ: Linha de 1.0 na figura 7
Região B: Linha de 1.3 na figura 8
Região C: Linha de 1.0 na figura 8
Regiões Ea0, Eb0: Linha de 1.3 na figura 8
Regiões Eai, Ebi: Linha de 1.0 da figura 8
Por outro lado, no grupo de bocais de superfície inferior 6b, foram previstos os coeficientes de transferência de calor no lado da superfície inferior necessários para garantir a taxa de resfriamento acima descrita considerando tanto as regiões divididas Ec, D, Di e Ed na direção da largura da chapa de aço (aqui, Ec e Ed foram definidas como porções de máscara e tornadas regiões de não-impacto da pulverização) quanto as regiões divididas E, D, Di e F na direção de transporte da chapa, e a temperatura da chapa de aço no lado de saída go grupo de bocais de superfície superior/inferior 61 entre os pares de cilindros compressores foi tornada a temperatura almejada 400°C pelo ajuste e controle das densidades de água de resfriamento pulverizada nas regiões de impacto da pulverização D, Di, Ec e Ed desde o início do resfriamento até o fim do resfriamento para:
Região D: 1,7 m3/m2/min
Região ϋΊ: 1,3 m3/m2/min
Os coeficientes de transferência de calor das regiões divididas foram previstos e ajustados com base no seguinte:
Região D: Linha de 1.7 na figura 7
Região Linha de 1.3 na figura 7
Regiões Ec e Ed: Valores medidos separadamente de resfriamento a ar
Região E, região F: valores medidos separadamente de resfria36 mento a ar
Quando se mede a temperatura do lado da superfície superior e a temperatura do lado da superfície inferior da chapa de aço 5 segundos após ser resfriada pelos grupos de bocais de superfície superior e inferior do 5 grupo de bocais de superfície superior/inferior 61 entre os pares de cilindros compressores e passando através dos cilindros compressores no sentido da corrente 22, a diferença de temperatura entre o lado da superfície superior e o lado da superfície inferior foi de ± 10°C em relação à temperatura almejada de 400°C, isto é, a uniformidade foi alta, e pode ser obtida a chapa de aço 1 10 tendo uma distorção e um estresse residual extremamente pequenos, excelente tanto em forma quanto em qualidade do material, e suficientemente satisfatória.
Esses resultados são possíveis dividindo-se a região de resfriamento da chapa de aço na direção de transporte da chapa de aço e na dire15 ção da largura da chapa de aço em uma pluralidade de regiões tendo coeficientes de transferência de calor claramente diferentes para aumentar a precisão da previsão dos coeficientes de transferência de calor e tornar menor a diferença das porções das histórias de temperatura da chapa de aço a partir do início do resfriamento até o fim do resfriamento na direção da largura nas 20 superfícies superior e inferior.
Note que a temperatura da chapa de aço foi medida aqui na porção central excluindo-se as regiões das porções de bordas (largura: 10 mm) correspondentes a 2 vezes a espessura da chapa a partir das extremidades da chapa de aço.
Além disso, quando de produzem 1200 chapas de aço tendo a mesma largura de chapa que a desta chapa de aço e tendo espessuras de 15 a 40 mm enquanto de muda a velocidade de transporte em uma faixa de 40 a 90 m/min, ocorreu uma flutuação de ± 20°C na temperatura de início do resfriamento de 850°C, mas o desvio padrão resultante da temperatura de parada do resfriamento foi um valor bom de 10°C.
EXEMPLO COMPARATIVO
Esse Exemplo Comparativo difere nas condições de trabalho do
Exemplo 1 nos pontos de não divisão das regiões de resfriamento da chapa de aço dos grupos de bocais de superfície superior e inferior 6a e 6b, mas prevendo-se os coeficientes de transferência de calor em conjunto e ajustando-se e controlando-se as quantidades de agente de resfriamento pulve5 1 rizadas em conjunto com as regiões de impactp da pulverização. Nesse lado da superfície superior, a quantidade de agente de resfriamento pulverizada é a mesma do Exemplo como quantidade total.
No grupo de bocais de superfície superiores 6a, o coeficiente de transferência de calor do lado da superfície superior da chapa de aço neces10 sário para garantir a taxa de resfriamento acima descrita foi prevista (aqui, o coeficiente de transferência de calor do lado da superfície superior foi previsto supondo-se 0,65 m3/m2/min (valor médio) na figura 6), as quantidades de água de resfriamento pulverizadas nas regiões de impacto da pulverização A + Ai foram ajustadas, e as quantidades de água de resfriamento pulveriza15 das foram ajustadas e controladas desde o início do resfriamento até o fim do resfriamento para fazer a temperatura da chapa de aço no lado de saída do grupo de bocais de superfícies superior/inferior 61 entre os pares de cilindros compressores a temperatura alvo de 400°C.
Por outro lado, no grupo de bocais de superfície inferior 6b, o 20 coeficiente de transferência de calor do lado da superfície superior da chapa de aço foi previsto, e as quantidades de água de resfriamento pulverizadas na região de impacto da pulverização D+Di, Ec e Ed foram ajustadas e controladas com base nesse valor previsto de forma a fazer a história de temperatura da chapa de aço do início do resfriamento até o fim do resfriamento se 25 aproximar da história de temperatura do lado da superfície superior da chapa de aço.
Quando se mede a temperatura do lado da superfície superior e a temperatura do lado da superfície inferior da chapa de aço 5 segundos após ter sido resfriada pelos grupos de bocais de superfície superior e inferi30 or dos grupos de bocais de superfície superior/inferior 61 entre os pares de cilindros compressores e passando através da cilindro de compressão 22 na direção da corrente, a diferença de temperatura entre o lado da superfície superior e o lado da superfície inferior foi de ± 20°C em relação à temperatura almejada de 400°C, isto é, a flutuação de largura foi grande, a distorção e o estresse residual foram grandes, e a chapa de aço excelente em uniformidade tanto em forma quanto em qualidade não pode ser obtida.
Além disso, quando se produz 1200 chapas de aço tendo a mesma largura de chapa que a dessa chapa de aço e tendo espessuras de 15 a 40 mm com uma temperatura almejada de final de resfriamento de 400°C, houve uma flutuação de ± 18°C na temperatura de início do resfriamento de 850°C e o desvio padrão da temperatura de parada de resfriamento resultante foi de 25°C. Este foi maior em comparação com o Exemplo da presente invenção.
Note que a história de temperatura da chapa de aço do início do resfriamento até o fim do resfriamento nesse exemplo comparativo diferiu claramente na direção da largura. Houve também diferenças similares nas superfícies superior e inferior.
Acredita-se que a causa principal disso seja que os coeficientes de transferência de calor foram ajustados em conjunto (média) e as quantidades de água de resfriamento pulverizada foram ajustadas e controladas independentemente de haverem porções tendo coeficientes de transferência de calor claramente diferentes na direção de transporte da chapa de aço.
A presente invenção não é limitada aos teores dos exemplos acima descritos. Por exemplo, as regiões divididas, os tipos (estruturas) e condições de arranjos (número de alinhamentos) que constituem os grupos de bocais de superfície superior e inferior, as condições de pulverização do agente de resfriamento pelos bocais, os diâmetros dos cilindros compressores, as condições de arranjo, a presença/ausência das máscaras de borda, e assim por diante, mudam dentro do escopo das reivindicações de acordo com o tamanho (particularmente a espessura), da chapa de aço almejada, a temperatura, a velocidade de transporte, a temperatura de resfriamento almejada, o tempo de resfriamento (taxa de resfriamento), e assim por diante.
Além disso, as modalidades acima mostram apenas exemplos específicos de trabalhar a presente invenção. Eles não devem ser usados para interpretar o escopo técnico da presente invenção de maneira limitada. Isto é, a presente invenção pode ser executada de várias maneiras sem sair da sua idéia técnica e características principais.
LISTAGEM DE REFERÊNCIA
* 1. Chapa de aço
2i,22 2a. Pares de cilindros compressores Cilindro superior
2b. Cilindro inferior
3, 3i, 32 3a. Bocais Pulverização de meio de resfriamento
3b. fluxo de meio de resfriamento na parte superior da chapa
3s. Superfície de impacto da pulverização
4. Laminador de acabamento a quente
5. Equipamento de decapagem
61, 62 Grupos de bocais superior/inferior entre pares de cilindros com-
pressores
6a. Grupo de bocais de superfície superiores
6b. Grupo de bocais de superfície inferiores
7. Retificado r
8. Medidor da velocidade de transporte
9. Termômetro
10. Equipamento de processamento
11. Unidade de ajuste
12. Controlador do meio de resfriamento
13. Máscara de borda
L. Distância entre pares de cilindros compressores (comprimento
da região de resfriamento da chapa de aço)
W. Largura da chapa de aço
(LADO SUPERIOR DA SUPERFÍCIE)
A. região de impacto da pulverização (lado a montante)
Ai. B. região de impacto da pulverização (lado a jusante) região de não impacto da pulverização (lado a montante)
c.
BC região de não impacto da pulverização (lado a jusante) região de não impacto da pulverização (Entre A e AJ
Ea, Eb Regiões laterais na direção da largura (partes laterais da região de impacto da pulverização)
Eao, Ebo Lado a montante
Eai, Ebi Lado a jusante (LADO INFERIOR DA SUPERFÍCIE)
D. região de impacto da pulverização (lado a montante)
D). região de impacto da pulverização (lado a jusante)
B. região de não impacto da pulverização (lado a montante)
F. região de não impacto da pulverização (íado a jusante)
Ec, Ed regiões na direção da largura (partes laterais da região de impacto da pulverização)

Claims (5)

REIVINDICAÇÕES
1. Método de resfriamento controlado de chapas de aço usandose um equipamento de resfriamento de chapas de aço fornecido com uma pluralidade de pares de cilindros compressores (21, 22), cada um compreendido de um cilindro superior (2a) e um cilindro inferior (2b), para comprimir e transportar a chapa de aço laminada a quente (1) e grupos (61, 62) de bocais de superfície superiores e inferiores tendo bocais (3) arranjados em uma linha ou em uma pluralidade de linhas na direção da largura da chapa de aço e pulverizando um meio de resfriamento às superfícies superior e inferior do aço transportado entre pares de cilindros compressores (21, 22) adjacentes entre si para a frente e para trás na direção do transporte, o mencionado método de resfriamento de chapas de aço compreendendo dividir uma região da chapa resfriada pelo grupo (61, 62) de bocais de superfície superiores e inferiores entre os pares de cilindros compressores em pelo menos uma região de impacto de pulverização e pulverizar as regiões de não impacto, caracterizado por compreender ainda computar a história das temperaturas previstas da chapa de aço com base nos coeficientes de transferência de calor prevista previamente das regiões divididas, e controlando-se as quantidades de meio de resfriamento pulverizado do grupo (61, 62) de bocais de superfície superiores e inferiores na região de impacto da pulverização entre os pares de cilindros compressores (21, 22).
2. Método de resfriamento de chapas de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por dividir a região de impacto da pulverização da região de resfriamento da chapa de aço do grupo (61, 62) de bocais de superfície superiores e inferiores (3) entre os pares de cilindros compressores (21, 22) em duas ou mais regiões na direção de transporte da chapa de aço e controlando-se as quantidades do meio de resfriamento pulverizado do grupo de bocais de superfície superiores e inferiores em unidades daquelas regiões divididas.
3. Método de resfriamento de chapas de aço de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela divisão pelo menos da região de impacto da pulverização da região de resfriamento da chapa de aço entre os
Petição 870190025028, de 15/03/2019, pág.
4/9 pares de cilindros compressores (2i, 22) em duas regiões no lado da extremidade e em uma região no interior dessas duas regiões no lado da extremidade na direção da largura da chapa de aço, computando as histórias de temperaturas previstas na direção da largura da chapa de aço com base nos
5 coeficientes de transferência de calor previamente ajustados das regiões divididas, e controlando-se as quantidades de meio de resfriamento pulverizado do grupo (61, 62) de bocais de superfície superiores e inferiores (3) na região de impacto da pulverização na direção da largura da chapa de aço entre os pares de cilindros compressores (21, 22).
10 4. Método de resfriamento de chapas de aço de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por dividir-se a região de impacto da pulverização da região de resfriamento da chapa de aço do grupo (61, 62) de bocais de superfície superiores e inferiores (3) entre os pares de cilindros compressores (21, 22) em duas ou mais regiões na direção da largura da chapa de 15 aço e controlando-se as quantidades do meio de resfriamento pulverizado pelo grupo de bocais de superfície superior e inferior em unidades dessas regiões divididas.
5. Método de resfriamento de chapas de aço de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela descoberta dos 20 valores reais dos coeficientes de transferência de calor entre pares de cilindros compressores (21, 22) usados dos valores medidos da temperatura da chapa de aço no lado da entrada e no lado da saída entre os pares dos cilindros compressores, pela correção dos coeficientes de transferência de calor no momento da passagem entre os dois pares seguintes de cilindros com25 pressores com base nos valores reais e nos valores medidos das temperaturas da chapa de aço para corrigir as histórias das temperaturas previstas da chapa de aço (1), e controlando-se as quantidades de meio de resfriamento pulverizado do grupo (61, 62) de bocais superior e inferior na região de impacto de pulverização na direção da largura da chapa de aço e na direção 30 de transporte da chapa de aço entre os pares de cilindros compressores (21, 22).
BRPI0702832A 2006-09-19 2007-07-25 método de resfriamento de chapas de aço BRPI0702832B1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006252336A JP4238260B2 (ja) 2006-09-19 2006-09-19 鋼板の冷却方法
PCT/JP2007/065032 WO2008035510A1 (fr) 2006-09-19 2007-07-25 Procédé de refroidissement d'une plaque en acier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0702832A2 BRPI0702832A2 (pt) 2011-03-15
BRPI0702832B1 true BRPI0702832B1 (pt) 2019-09-03

Family

ID=39200339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0702832A BRPI0702832B1 (pt) 2006-09-19 2007-07-25 método de resfriamento de chapas de aço

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7718018B2 (pt)
EP (1) EP1944099B1 (pt)
JP (1) JP4238260B2 (pt)
KR (1) KR101032838B1 (pt)
CN (2) CN101374613B (pt)
BR (1) BRPI0702832B1 (pt)
RU (1) RU2397036C2 (pt)
WO (1) WO2008035510A1 (pt)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20070622L (fi) * 2007-08-17 2009-04-15 Outokumpu Oy Menetelmä ja laitteisto tasaisuuden kontrolloimiseksi ruostumatonta terästä olevan nauhan jäähdytyksessä
JP4678448B2 (ja) * 2009-07-15 2011-04-27 住友金属工業株式会社 熱延鋼板の製造装置、及び鋼板の製造方法
EP2465620B1 (en) * 2009-12-16 2013-07-03 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Method for cooling hot-rolled steel strip
JP5392143B2 (ja) * 2010-02-22 2014-01-22 新日鐵住金株式会社 厚鋼板の冷却制御方法、冷却制御装置および厚鋼板の製造方法
EP2361699A1 (de) 2010-02-26 2011-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Kühlung eines Blechs mittels einer Kühlstrecke, Kühlstrecke und Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Kühlstrecke
WO2012011578A1 (ja) * 2010-07-22 2012-01-26 新日本製鐵株式会社 鋼板の冷却装置及び鋼板の冷却方法
TWI511809B (zh) 2011-02-25 2015-12-11 China Steel Corp Method and apparatus for deruring hot - rolled high - pressure fluid
CN102284522B (zh) * 2011-08-30 2015-06-17 北京科技大学 一种带预矫直的在线加速冷却方法
KR101376565B1 (ko) * 2011-12-15 2014-04-02 (주)포스코 연속 소둔라인 급냉대의 스트립 온도제어 방법 및 장치
KR101498890B1 (ko) * 2012-06-28 2015-03-05 현대제철 주식회사 냉각장치의 에지마스크 제어방법
CN103418621B (zh) * 2013-08-15 2015-04-15 北京首钢国际工程技术有限公司 一种取向硅钢电磁感应炉板坯装、出炉装置及控制方法
DE102014001146A1 (de) * 2014-01-31 2015-08-06 Loi Thermprocess Gmbh Einrichtung zum Abkühlen von platten- oder bahnförmigem Blech aus Metall und Verfahren zur Wärmebehandlung
CN105772518B (zh) * 2014-12-19 2018-01-19 上海梅山钢铁股份有限公司 一种热轧高强钢应力减量化的两段稀疏层流冷却方法
KR101666814B1 (ko) 2015-07-21 2016-10-17 주식회사 포스코 냉각수 제어 장치
JP6399985B2 (ja) * 2015-09-08 2018-10-03 株式会社日立製作所 巻取温度制御装置および巻取温度制御方法
CN105177237A (zh) * 2015-10-19 2015-12-23 郑英 高强度铝合金薄板立式喷淋固溶淬火机列
CN105414204B (zh) * 2015-12-07 2017-11-28 武汉钢铁有限公司 用于热轧带钢的层流冷却控制系统及方法
WO2017109526A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 Arcelormittal A method of heat transfer of a non-metallic or metallic item
WO2017109525A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 Arcelormittal A method of a heat transfer of a non-metallic or metallic item
CN106435147B (zh) * 2016-08-26 2018-01-09 日照海恩锯业有限公司 一种圆锯片空气淬火方法
WO2018055918A1 (ja) * 2016-09-23 2018-03-29 新日鐵住金株式会社 熱延鋼板の冷却装置及び冷却方法
CN106755833B (zh) * 2017-01-10 2017-11-24 中南大学 一种喷淋淬火工艺研究装置及其使用方法
US11148182B2 (en) 2017-03-31 2021-10-19 Nippon Steel Corporation Cooling device for hot rolled steel sheet and cooling method for the same
JP6819469B2 (ja) * 2017-06-06 2021-01-27 日本製鉄株式会社 熱処理鋼板の製造方法
CN108070710B (zh) * 2017-08-29 2019-03-29 东北大学 一种基于辊式淬火机的钢板控温淬火方法
DE102017127470A1 (de) * 2017-11-21 2019-05-23 Sms Group Gmbh Kühlbalken und Kühlprozess mit variabler Abkühlrate für Stahlbleche
WO2019241514A1 (en) * 2018-06-13 2019-12-19 Novelis Inc. Systems and methods for quenching a metal strip after rolling
WO2020059577A1 (ja) * 2018-09-19 2020-03-26 日本製鉄株式会社 熱延鋼板の冷却装置および熱延鋼板の冷却方法
CN112912522A (zh) * 2018-10-25 2021-06-04 杰富意钢铁株式会社 淬火装置和淬火方法以及钢板的制造方法
JP7103511B2 (ja) * 2019-09-30 2022-07-20 Ｊｆｅスチール株式会社 金属帯急冷装置及び金属帯急冷方法並びに金属帯製品の製造方法
CN112090967B (zh) * 2020-08-28 2022-03-18 中冶华天工程技术有限公司 长材轧制穿水冷却控制方法和系统
CN113000608B (zh) * 2021-02-05 2023-04-11 首钢集团有限公司 一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法及装置
CN113695405B (zh) * 2021-09-07 2022-07-29 燕山大学 一种大型筒节差温轧制均匀冷却系统及方法
CN114618895B (zh) * 2022-04-11 2022-11-08 福建三宝特钢有限公司 基于动态调节的热轧带轧制系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6087914A (ja) * 1983-10-19 1985-05-17 Nippon Steel Corp 熱鋼板のオンライン冷却方法
JPS611420A (ja) 1984-06-12 1986-01-07 Kobe Steel Ltd 熱間圧延厚鋼板の強制冷却方法およびその装置
JPS62130222A (ja) 1985-12-03 1987-06-12 Nippon Steel Corp 熱鋼板の冷却方法及び装置
JP2610019B2 (ja) 1986-07-03 1997-05-14 新日本製鐵株式会社 熱鋼板の冷却方法
US4774996A (en) 1986-09-29 1988-10-04 Steel Casting Engineering, Ltd. Moving plate continuous casting aftercooler
JPH0516206Y2 (pt) * 1987-05-07 1993-04-28
JP2644289B2 (ja) 1988-06-30 1997-08-25 川崎重工業株式会社 油圧機械の騒音防止装置
JPH0270018A (ja) 1988-09-05 1990-03-08 Nippon Steel Corp 熱鋼板の冷却方法
JPH0741303B2 (ja) * 1988-12-28 1995-05-10 新日本製鐵株式会社 熱間圧延鋼板の冷却制御装置
JP2003138318A (ja) 2001-10-31 2003-05-14 Nkk Corp 熱延鋼板の品質管理方法、その装置及び熱延鋼板
JP3896094B2 (ja) 2002-03-25 2007-03-22 新日本製鐵株式会社 厚鋼板の冷却方法および冷却装置
JP4214134B2 (ja) * 2004-06-23 2009-01-28 新日本製鐵株式会社 厚鋼板の冷却装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1944099A1 (en) 2008-07-16
KR20080089600A (ko) 2008-10-07
CN101374613B (zh) 2013-03-13
US7718018B2 (en) 2010-05-18
JP2008073695A (ja) 2008-04-03
BRPI0702832A2 (pt) 2011-03-15
RU2397036C2 (ru) 2010-08-20
WO2008035510A1 (fr) 2008-03-27
KR101032838B1 (ko) 2011-05-06
EP1944099A4 (en) 2008-11-19
EP1944099B1 (en) 2011-07-06
JP4238260B2 (ja) 2009-03-18
US20090121396A1 (en) 2009-05-14
CN101374613A (zh) 2009-02-25
CN102039322A (zh) 2011-05-04
RU2008129687A (ru) 2010-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0702832B1 (pt) método de resfriamento de chapas de aço
CA2679695C (en) Device and method for cooling hot strip
KR101425109B1 (ko) 공기 분출 노즐 및 그것을 사용한 텐터 오븐
KR101374459B1 (ko) 이동하는 스트립으로 가스를 분출하기 위한 방법 및 장치
US4785646A (en) Method of cooling hot-rolled steel plate
RU2403110C2 (ru) Способ размещения и установки форсунок для охлаждения распылением и устройство для охлаждения горячей стальной плиты
KR101149210B1 (ko) 열연강판의 폭 방향 균일냉각 제어장치 및 그 방법
JP5327140B2 (ja) 熱間圧延鋼板の冷却方法
JPH0534093B2 (pt)
US4591133A (en) Cooling apparatus for thick steel plate
JP5597989B2 (ja) 熱延鋼帯の下面冷却装置
TWI731415B (zh) 熱軋鋼板之冷卻裝置及熱軋鋼板之冷卻方法
EP2979843B1 (en) Tenter oven and method for manufacturing thermoplastic resin film
JPH02179825A (ja) 熱間圧延鋼板の冷却制御装置
JP2007105792A (ja) スプレー冷却ノズルの配置設定方法および熱鋼板冷却装置
JP2016163898A (ja) 厚鋼板冷却方法及び厚鋼板冷却装置
JP2004306064A (ja) 高温鋼板の冷却装置
JPS6261713A (ja) 熱間圧延鋼板の冷却方法
JP7128163B2 (ja) 厚鋼板冷却方法
WO2023248632A1 (ja) 鋳片の連続鋳造設備及び鋳片の連続鋳造方法
JPH06210339A (ja) 高温鋼板の冷却装置
JPH07252538A (ja) 薄鋼板の冷却方法
JPWO2021085474A1 (ja) 連続鋳造鋳片の二次冷却方法
JPH1190521A (ja) 高温鋼板の冷却方法
JP2002241845A (ja) 鋼帯の冷却方法

Legal Events

Date Code Title Description
B25G Requested change of headquarter approved

Owner name: NIPPON STEEL CORPORATION (JP)

B25D Requested change of name of applicant approved

Owner name: NIPPON STEEL AND SUMITOMO METAL CORPORATION (JP)

B15K Others concerning applications: alteration of classification

Ipc: B21B 45/02 (2006.01), B21B 37/74 (2006.01)

B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B25D Requested change of name of applicant approved

Owner name: NIPPON STEEL CORPORATION (JP)

B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 03/09/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. (CO) 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 03/09/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS