BRPI0711142A2

BRPI0711142A2 - dispositivo de resfriamento e método de resfriamento para tira quente

Info

Publication number: BRPI0711142A2
Application number: BRPI0711142-8A
Authority: BR
Inventors: Satoshi Ueoka; Akio Fujibayashi; Naoki Nakata; Takashi Kuroki; Shougo Tomita
Original assignee: Jfe Steel Corp
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2011-08-23
Also published as: CN101437631A; US8353191B2; EP2025423A1; TWI317305B; KR101052453B1; CN101437631B; EP2025423A4; TW200824807A; US20090126439A1; EP2025423B1; KR20080108333A; BRPI0711142B1; WO2008013318A1

Abstract

DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO E MéTODO DE RESFRIAMENTO PARA TIRA QUENTE.A presente invenção refere-se a um dispositivo de resfriamento e um método de resfriamento para uma tira laminada a quente em que a tira pode ser resfriada uniformemente de uma borda dianteira para uma borda traseira com refrigerante através da realização, adequadamente, de uma grande capacidade de resfriamento e uma zona de resfriamento estável. Es- pecificamente, os três métodos a seguir são adotados. (1) Bocais redondos (14) para ejetar fluxos de refrigerante similares à haste inclinados a um lado a jusante na direção de deslocamento da tira (12) e bocais redondos (14) para ejetar fluxos de refrigerante similares à haste inclinados para um lado a montante na direção de deslocamento são dispostos em um lado superior da tira (12), de modo a se oporem um ao outro.(2) Bocais redondos (14) para ejetar fluxos de refrigerante similares à haste inclinados do lado a montante de uma mesa transportadora de roletes (9) exatamente para acima da mesa transportadora de roletes (9) e bocais redondos (14) para ejetar fluxos de refrigerante similares à haste inclinados do lado a jusante da mesa transportadora de roletes (9) para acima da mesa transportadora de roletes (9) são dispostos no lado superior da tira 12 de modo a se oporem um ao outro. (3)Bocais de resfriamento inferiores (19) para ejetar refrigerante de entre mesas transportadoras de roletes para uma superfície inferior de uma tira (12) são proporcionados no lado inferior da tira (12) e bocais de resfriamento (14) para ejetar fluxos de refrigerante similares à haste inclinados do lado a montante de uma posição onde o refrigerante ejetado dos bocais de resfriamento inferiores (19) colide com a tira (12) para acima da posição e bocais de resfriamento (14) para ejetar fluxos similares à haste do lado a jusante da posição para acima da posição são dispostos no lado superior da tira (12) de modo a se oporem um ao outro.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVODE RESFRIAMENTO E MÉTODO DE RESFRIAMENTO PARA TIRAQUENTE".

Campo Técnico

A presente invenção se refere a um dispositivo de resfriamento ea um método de resfriamento para resfriar uma tira laminada a quente tendouma alta temperatura.Técnica Anterior

Em geral, uma tira quente é fabricada por aquecimento de umaplaca até uma temperatura predeterminada em um forno de aquecimento,laminação da placa aquecida até uma espessura predeterminada por umaestação de desbaste de modo a formar uma barra bruta, laminação da barrabruta por uma estação contínua de acabamento, incluindo uma pluralidadede estações de laminação, de modo a formar uma tira tendo uma espessurapredeterminada. Essa tira quente é resfriada por um dispositivo de resfria-mento proporcionado em uma mesa de saída e, então, enrolada por umabobinadeira disposta em nível mais baixo.

Nesse caso, no dispositivo de resfriamento proporcionado namesa de saída de modo a resfriar continuamente uma tira laminada a quentetendo uma alta temperatura, uma pluralidade de fluxos Iaminares de refrige-rante são derramados linearmente de um bocal de fluxo laminar do tipo re-dondo nas mesas transportadoras de roletes, transportando tiras, através dalargura das mesas transportadoras de roletes com a finalidade de resfriar olado superior. Por outro lado, bocais de pulverização são proporcionadosentre as mesas transportadoras de roletes com a finalidade de resfriar o ladoinferior. Dos bocais de pulverização, refrigerante é ejetado. O método descri-to acima é adotado normalmente.

Nesse dispositivo de resfriamento conhecido, porém, refrigerantederramado no lado superior da tira, então, fica no lado superior da tira apósresfriamento e isso resfria excessivamente o lado superior. O estado de res-friamento excessivo não é uniforme na direção longitudinal da tira e, portan-to, a temperatura de parada de resfriamento varia nessa direção. Ainda, umavez que o refrigerante do bocal de fluxo laminar do tipo redondo usado pararesfriar o lado superior é derramado na forma de fluxos de queda livre, elenão alcança facilmente a tira, se houver refrigerante residual no lado superi-or da tira. Dependendo de se há refrigerante residual no lado superior datira, a capacidade de resfriamento difere. Além disso, uma vez que o refrige-rante que cai na tira se espalha livremente nas direções para frente, paratrás, para a direita e para a esquerda, uma zona de resfriamento muda eisso causa instabilidade térmica no resfriamento. Como um resultado dessamudança na capacidade de resfriamento, o material da tira está ápto paraficar irregular.

Em conseqüência, um método em que o refrigerante (refrigeran-te residual) na tira é purgado para uma capacidade de resfriamento estávelpor ejeção obliquamente de fluido através do lado superior da tira de modo adescarregar o refrigerante residual (por exemplo, vide o Documento de Pa-tente 1) e um método em que uma zona de resfriamento é fixada por meiode represamento de refrigerante residual com um rolete de restrição servin-do como um rolete de purga para restrição de movimento vertical de uma tira(por exemplo, vide o Documento de Patente 2) têm sido propostos. Ainda,como um método de resfriamento para fixar uma zona de resfriamento atra-vés da manutenção de refrigerante em uma tira, um método para ejetar refri-gerante de bocais do tipo fenda, inclinados e se opondo um ao outro, con-forme mostrado nas figuras 11A e 11B (por exemplo, vide o Documento dePatente 3), tem sido proposto.

Documento de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Ja-ponês Não-Examinado N° 9-141322;

Documento de Patente 2: Publicação de Pedido de Patente Ja-ponês Não-Examinado N° 10-166023;

Documento de Patente 3: Publicação de Pedido de Patente Ja-ponês Não-Examinado N° 59-144513.

Descrição da Invenção

Contudo, de acordo com o método discutido no Documento dePatente 1, a quantidade refrigerante que permanece na tira aumenta em di-reção ao lado a jusante e, portanto, o efeito de purgação diminui em direçãoao lado a jusante.

No método discutido no Documento de Patente 2, uma bordadianteira da tira é transportada da estação para a bobinadeira disposta emnível mais baixo sem ser restringida pelo rolete de restrição. Portanto, o efei-to de purgação do rolete de restrição (rolete de purgação) não é obtido. Alémdisso, uma vez que a borda dianteira da tira passa através da mesa de saídaenquanto se move para cima e para baixo dè maneira ondulada, se refrige-rante for fornecido em uma superfície superior da borda dianteira da7tira, fácile seletivamente, ele permanece no fundo da onda. Até que a borda dianteirada tira seja enrolada pela bobinadeira disposta em nível mais baixo e a tiraseja tensionada para remover a onda, um fenômeno de flutuação da tempe-ratura de enrolamento ocorre. Esse fenômeno de flutuação da temperaturade enrolamento também causa variações na propriedade mecânica da tira.

No método de resfriamento para manutenção do refrigerante natira através da ejeção de refrigerante dos bocais do tipo fendas, inclinados ese opondo um ao outro, como no documento de Patente 3, o refrigerantepode ser represado apenas quando os fluxos de refrigerante são fluxos dotipo fenda. A fim de manter fluxos do tipo fenda contínua, é impossível colo-car os bocais e a tira afastados uns dos outros. Além disso, nesse método,uma placa de divisão é proporcionada perto das extremidades dianteiras dosbocais de modo a encher de refrigerante. Portanto, a tira, os bocais e a placade divisão devem ser colocados perto uns dos outros e há uma alta possibi-lidade de que a tira colidirá com os bocais e a placa de divisão. Em partiçu-lar, quando a tira tem uma forma de onda indesejável, ela toca, inevitavel-mente, os bocais e a placa de divisão e é, assim, raspada. Portanto, é difícilaplicar o método à operação real.

Dessa maneira, de acordo com os métodos discutidos nos Do-cumentos de Patente de 1 a 3, é impossível obter, adequadamente, umagrande capacidade de resfriamento e uma capacidade de resfriamento está-vel.

Durante a fabricação de uma tira quente, a temperatura da su-perfície de uma região da mesa de saída, perto da bobinadeira disposta emnível mais baixo, se torna, algumas vezes, por exemplo, 550a ou menos, eisso causa o seguinte problema.

Isto é, nessa região, desvios de resfriamento de um estado detransferência de calor, em que a ebulição de película é dominante e umapelícula de vapor existe entre a tira e o refrigerante, para uma região onde áchamada ebulição nucleada, causada por um contato direto entre a tira e orefrigerante, é dominante. Esse fenômeno de ebulição em que a transição doestado de ebulição é feita é chamado ebulição de transição e o resfriamentoé promovido rapidamente. Como um resultado dessa promoção de resfria-mento, apenas uma camada de superfície da tira é resfriada rapidamente euma estrutura indesejável é formada, algumas vezes. Por exemplo, quandoa temperatura de uma porção perto da camada de superfície cai a 400°C oumenos, martensita é formada como uma estrutura. Mesmo se a temperaturada camada de superfície for, então, recuperada e o resfriamento for acabadoa 500°C, uma estrutura diferente daquela do interior, tal como martensitatemperada, é formada, algumas vezes, na camada de superfície.

Ainda, uma vez que o refrigerante adere à tira da região de ebu-lição de transição para a região de ebulição nucleada, ele permanece emuma zona de resfriamento a ar fora do dispositivo (zona) de resfriamento eum chamado estado de falha de purgação é facilmente ocasionado. Essaporção é resfriada em excesso e a qualidade da tira é desigual.

Até agora, a velocidade de resfriamento tem sido aumentada doponto de vista do material simplesmente aumentando a quantidade de refri-gerante dos bocais de fluxo laminar do tipo redondo. Contudo, se uma gran-de quantidade de refrigerante for ejetada verticalmente na tira, ele não podeser represado pelos métodos descritos nos Documento de Patente 1 e 2 euma grande quantidade de refrigerante residual for proporcionado ná tira.Como um resultado, uma séria instabilidade da temperatura ocorre.

A presente invenção foi feita em vista das circunstâncias descri-tas acima e um objetivo da invenção é proporcionar um dispositivo de resfri-amento e um método de resfriamento - para uma tira laminada a quente, emque a tira pode ser resfriada uniformemente de uma borda dianteira parauma borda traseira com refrigerante através da obtenção, adequadamente,de uma grande capacidade de resfriamento e uma zona de resfriamento es-tável.

A fim de resolver os problemas descritos acima, a presente in-venção tem as seguintes características:

1. Dispositivo de resfriamento de tira quente para resfriamentode uma tira quente transportada em uma mesa de saída após laminação deacabamento, em que os bocais de resfriamento inclinados para urti lado ajusante e um lado a montante em uma direção de deslocamento da tira sãodispostos em um lado superior da tira de modo a se opor um ao outro e osbocais de resfriamento ejetam fluxos de refrigerante similares à haste.

2. Dispositivo de resfriamento de tira quente, de acordo com areivindicação 1, em que uma pluralidade de bocais de resfriamento são dis-postos em uma direção da largura da tira e um ângulo formado pelos fluxossimilares à haste ejetados dos bocais de resfriamento e a tira tem 60s oumenos.

3. Dispositivo de resfriamento de tira quente, de acordo com areivindicação 1 ou 2, em que uma pluralidade de fileiras de bocais de resfri-amento inclinados para o lado a jusante e uma pluralidade de fileiras de bo-cais de resfriamento inclinados para o lado a montante são dispostos na di-reção de deslocamento da tira.

4. Dispositivo de resfriamento de tira quente, de acordo comqualquer uma das reivindicações de 1 a 3, em que o dispositivo de resfria-mento de tira quente é formado por uma unidade de dispositivo de resfria-mento e uma pluralidade de unidades de dispositivo de resfriamento e quesão dispostas na direção de deslocamento da tira.

5. Dispositivo de resfriamento de tira quente, de acordo com areivindicação 4, em que meio de purgação para purgar o refrigerante emuma superfície superior da tira é proporcionado a jusante da unidade de dis-positivo de resfriamento.

6. Dispositivo de resfriamento de tira quente para resfriamentode uma tira quente transportada em uma mesa de saída após laminação deacabamento, em que um bocal de resfriamento para ejetar um fluxo de refri-gerante similar à haste inclinado de um lado a montante de uma mesa trans-portadora de roletes na direção exatamente acima da mesa transportadorade roletes e um bocal de resfriamento para ejetar um fluxo de refrigerantesimilar à haste inclinado de um lado a jusante de uma mesa transportadorade roletes na direção exatamente acima da mesa transportadora de roletessão dispostos em um lado superior da tira de modo a se oporem um ao ou-tro. (

7. Dispositivo de resfriannento de tira quente, de aco'do com areivindicação 6, em que os bocais de resfriamento no lado superior e umbocal de resfriamento em um lado inferior da tira são dispostos de modo queuma quantidade de resfriamento pelo refrigerante no lado superior da tira éigual a uma quantidade de resfriamento pelo refrigerante no lado inferior datira.

8. Dispositivo de resfriamento de tira quente, de acordo com areivindicação 7, em que um bocal de resfriamento para ejetar um fluxo derefrigerante simiiar à haste entre as mesas transportadoras de roletes emdireção à superfície inferior da tira é proporcionado no lado inferior da tira.

9. O dispositivo de resfriamento de tira quente para resfriamentoda tira quente transportada na mesa de saída após a laminação de acaba-mento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5,

em que um bocal de resfriamento de lado inferior para ejetar re-frigerante entre as mesas transportadoras de roletes em direção a uma su-perfície inferior da tira é proporcionado em um lado inferior da tira; e

em que um bocal de resfriamento para ejetar um fluxo de refrige-rante similar à haste inclinado de um lado a montante de uma posição ondeo refrigerante ejetado flo bocal de resfriamento do lado inferior colide com atira em direção exatamente acima da posição e um bocal de resfriamentopara ejetar um fluxo de refrigerante similar à haste inclinado de um lado ajusante da posição onde o refrigerante ejetado do bocal de resfriamento dolado inferior colide com a tira em direção exatamente acima da posição sãodispostos no lado superior da tira de modo a se oporem um ao outro.

10. Dispositivo de resfriamento de tira quente, de acordo com areivindicação 9, em que os bocais de resfriamento do lado superior e o bocalde resfriamento do lado inferior são dispostos de modo que uma quantidadede resfriamento pelo refrigerante no lado superior da tira é igual a uma quan-tidade de resfriamento pelo refrigerante no lado inferior da tira e de modoque uma pressão de fluido recebida pela tira do refrigerante no lado superiorda tira é igual a uma pressão de fluido recebida pela tira do refrigerante nolado inferior da tira. (

11. Dispositivo de resfriamento de tira quente, de acordo corrrareivindicação 10, em que o bocal de resfriamento de lado inferior é um bocalpara ejetar fluxos de refrigerante similares à haste.

12. Método de resfriamento de tira quente para resfriamento deuma tira quente transportada na mesa de saída após laminação de acaba=mento, em .que um fluxo de refrigerante similar à haste inclinado para umlado a jusante em uma direção de deslocamento da tira e um fluxo de refri-gerante similar à haste inclinado para um lado a montante na direção dedeslocamento da tira são ejetados em um lado superior da tira, de modo ase oporem um ao outro.

13. Método de resfriamento de tira quente, de acordo com a rei-vindicação 12, em que um ângulo formado pelos fluxos de refrigerante simi-lares à haste e a tira é de 60s ou menos.

14. Método de resfriamento de tira quente, de acordo com a rei-vindicação 12 ou 13, em que uma pluralidade de fileiras dos fluxos de refri-gerante inclinados para o lado a jusante e uma pluralidade de fileiras dosfluxos de refrigerante similares à haste inclinados para o lado a montantesão ejetados na direção de deslocamento da tira.

15. Métodb de resfriamento de tira quente, de acordo com qual-quer uma das reivindicações de 12 a 14, em que resfriamento intermitentepara repetição de água de resfriamento e resfriamento de ar é realizado a -través da realização de ejeção de oposição dos fluxos de refrigerante simila-res à haste inclinados em uma pluralidade de posições espaçadas na dire-ção de deslocamento da tira.

16. Método de resfriamento de tira quente, de acordo com a rei-vindicação 15, em que o refrigerante é purgado pelo meio de purgação pro-porcionado a jusante das posições onde ejeção de oposição dos fluxos derefrigerante similares à haste inclinados de refrigerante é realizada.

17. Método de resfriamento de tira quente para resfriamento datira quente transportada na mesa de saída após laminação de acabamento,de acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 16, em que um flu-xo de refrigerante similar à haste, inclinado de um lado a montanté de umamesa de saída em direção exatamente acima da mesa transportadora deroletes e um fluxo de refrigerante, similar à haste, inclinado dè um lado ajusante de uma mesa transportadora de roletes em direção exatamente aci-ma da mesa transportadora de roletes são ejetados no lado superior da tirade modo a se operem um ao outro.

18. Método de resfriamento de tira quente, de acordo com a rei-vindicação 17, em que o refrigerante é ejetado no lado superior e no ladoinferior da tira, de modo que uma quantidade de resfriamento pelo refrigeran-te no lado superior da tira é igual a uma quantidade de resfriamento pelorefrigerante no lado inferior da tira.

19. Método de resfriamento de tira quente, de acordo com a rei-vindicação 18, em que um fluxo de refrigerante similar à haste é ejetado deentre mesas transportadoras de roletes em direção a uma superfície inferiorda tira no lado inferior da tira.

20. Método de resfriamento de tira quente para resfriar a tiraquente transportada na mesa de saída após laminação de acabamento, deacordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 16, em que refrigeran-te é ejetado de entre mesas transportadoras de roletes em direção a umasuperfície inferior da tifa no lado inferior da tira: e

em que um fluxo de refrigerante similar à haste inclinado, ejeta-do do lado a montante de uma posição onde o refrigerante no lado inferiorcolide com a tira em direção exatamente acima da posição e um fluxo derefrigerante similar à haste inclinado ejetado de um lado a jusante da posi-ção onde o refrigerante no lado inferior colide com a tira em direção exata-mente acima da posição oposta um ao outro no lado superior da tira.

21. Método de resfriamento de tira quente, de acordo com a rei-vindicação 20, em que o refrigerante é ejetado no lado superior e no ladoinferior da tira, de modo que uma quantidade de resfriamento pelo refrigeran-te no lado superior da tira é igual a uma quantidade de resfriamento pelorefrigerante no lado inferior da tira e de modo que uma pressão de fluido re-cebida pela tira do refrigerante no lado superior da tira é igual a uma pressãode fluido recebida pela tira do refrigerante no lado inferior da tira. (

22. Método de resfriamento de tira quente, de acordo com a rei-vindicação 21, em que o refrigerante no lado inferior da tira inclui um fluxo derefrigerante similar à haste.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é uma vista estruturai esquemática de equipamento delaminação de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

A figura 2 é uma vista explanatória de um dispositivo de resfria-mento na primeira modalidade da presente invenção.

A figura 3 é uma vista explanatória de um dispositivo de resfria-mento na primeira modalidade da presente invenção.

A figura 4 é uma vista explanatória de um dispositivo de resfria-mento na primeira modalidade da presente invenção.

A figura 5 é uma vista explanatória de um dispositivo de resfria-mento de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

A figura 6 é uma vista explanatória de um dispositivo de resfria-mento de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção.

A figura 7 é uma vista explanatória de um dispositivo de resfria-mento de acordo com outra modalidade da presente invenção.

A figura 8 é uma vista explanatória de um dispositivo de resfria-mento na outra modalidade da presente invenção.

A figura 9 é uma vista explanatória de um dispositivo de resfria-mento de acordo com uma outra modalidade da presente invenção.

A figura 10 é uma vista explanatória de um dispositivo de resfri-amento de acordo com outra modalidade da presente invenção.

As figuras 11A e 11B são vistas explanatórias da técnica rela-cionada.

Melhores Modos para Realização da Invenção

Modalidades da presente invenção serão descritas abaixo comreferência aos desenhos.

A figura 1 mostra equipamento de fabricação para uma tiraquente de acordo com uma modalidade da presente invenção. Uma barrabruta 2, laminada por uma estação de desbaste 1, é transportada nas mesastransportadoras de roletes 3, é laminada continuamente em uma tira 12, ten^do uma espessura predeterminada, por sete estações de acabamento contí-nuas 4 e é, então, guiada para uma mesa de saída 5 proporcionada atrás deuma estação de acabamento final 4E de modo a formar um curso de trans-porte de tira. A mesa de saída 5 tem um comprimento global de cerca de100 m e é parcial ou substancialmente dotado, inteiramente, de um dispositi-vo de resfriamento. Após ser resfriado no dispositivo de resfriamento, a tira12 é enrolada por uma bobinadeira disposta em nível mais baixo 6 de modoa ser uma bobina iaminada a quente.

Nesta modalidade, um tipo conhecido de dispositivo de resfria-mento 7 e um dispositivo de resfriamento 11 de acordo com a presente in-venção são dispostos naquela ordem como exemplos de dispositivos de res-friamento proporcionados na mesa de saída 5 para resfriamento do lado su-perior.

O tipo conhecido de dispositivo de resfriamento 7 inclui uma plu-ralidade de bocais de fluxo laminar do tipo redondo 8 que são dispostos emum passo predeterminado no lado superior da mesa de saída 5 de modofornecer refrigerante na forma de fluxos de queda livre na tira.

Como um tlispositivo de resfriamento para resfriamento do ladoinferior, uma pluralidade de bocais de pulverização 10 são proporcionadosentre as mesas de roletes transportadoras de tiras 9 e são dispostos em li-nha na direção da largura. A pressão de ejeção e a densidade de refrigeran-te dos bocais de pulverização 10 são ajustáveis.Um exemplo do dispositivo de resfriamento 11 de acordo com apresente invenção será descrita com referência à figura 2, servindo comouma vista parcial ampliada. Na mesa de saída 5, por exemplo, mesas trans-portadoras de roletes 9 que giram para transportar tiras são dispostas emum passo de cerca de 400 mm na direção longitudinal. As mesas transpor-tadoras de roletes 9 têm um diâmetro de 330 mm. Uma tira 12 se deslocaatravés das mesas transportadoras de roletes 9.

No dispositivo de resfriamento 11 da presente invenção, umapluralidade de unidades de resfriamento de lado superior 17 são dispostasem intervalos rt^ulares no lado superior da tira 12. Cada unidade de resfri-amento de lado superior 17 ejeta fluxos de refrigerante similares à haste in-clinados em relação aos lados a jusante e a montante na direção de deslo-camento da tira 12 e se opondo um ao outro.

Um dispositivo de resfriamento de iado inferior nesta região nãoé particularmente e, por exemplo, resfriamento por pulverização pode serrealizado, ou fluxos similares à haste adotados para resfriamento de ladosuperior na presente invenção podem ser adotados.

Nesta modalidade, bocais de pulverização 10, similares àquelesproporcionados na região do dispositivo de resfriamento 7 descrito acimasão usados.

Cada unidade de resfriamento de lado superior 17 é dividida emuma seção a montante e uma seção a jusante na direção de deslocamentoda tira e cada seção inclui um número predeterminado de fileiras (quatro fi-leiras nesta modalidade) de cabeças de bocais de resfriamento/13. Tubos deabastecimento 15 são conectados às cabeças de bocais de resfriamentocorrespondentes 13 e controle liga/ desliga dos tubos de abastecimento 15pode ser realizado independentemente pelas válvulas 16. Em cada cabeçade bocal de resfriamertto 13, bocais redondos 14 são dispostos em linha emum passo predeterminado na direção da largura. Os bocais redondos 14 têmum ângulo de ejeção predeterminado θ (por exemplo, 50e) com relação àdireção de deslocamento da tira.

Esses bocais redondos 14 são bocais retos, cada um tendo umdiâmetro interno de 3 a 10 mm e uma superfície interna lisa. Fluxos de refri-gerante similares à haste são ejetados dos bocais redondos 14. Os fluxos derefrigerante similares à haste formam o ângulo predeterminado θ com a tira12 em uma direção predeterminada, isto é, na direção de deslocamento datira 12. Embora os bocais redondos 14 possam ser paralelos à tira 12 nadireção da largura da tira 12, é preferível que bocais redondos 14 sejam in-clinados para fora do centro na direção da largura da tira 12 em I8 a 309,mais preferivelmente, 5S a 15° de modo que refrigerante ejetado circula ra-pidamente para baixo de ambas as bordas da tira 12. As saídas dos bocaisredondos 14 são proporcionadas em uma altura predeterminada (por exem-plo, 1000 mm) do lado superior da tira 12, de modo que a tira 12 não tocaráos bocais redondos 14, mesmo quando a tira 12 se move para cima e parabaixo.

Um fluxo similar à haste na presente invenção se refere a umfluxo de refrigerante que é ejetado de um orifício de bocal do tipo redondo(incluindo uma forma elíptica ou poligonal) sob alguma pressão, que é ejeta-do do orifício de bocal em uma velocidade de ejeção de 7 m/s ou mais, quemantém uma seção transversal substancialmente circular até que seja ejeta-do do orifício de bocal e colida com a tira e que tenha continuidade e Iineari-dade. Em outras palavras, um fluxo similar à haste é diferente de um fluxode queda livre de um bocal de fluxo laminar do tipo redondo e gotas ejetadascomo uma pulverização.

É preferível deslocar as fileiras de bocais redondos 14 uma daoutra na direção da largura, de modo que fluxos de refrigerante similares àhaste em uma fileira colidem quase com os pontos medianos entre posiçõesonde fluxos similares à haste na fileira precedente colidem. Em conseqüên-cia, fluxos de refrigerante similares à haste em uma fileira coincidem comporções, onde o resfriamento é enfraquecido, entre fluxos de refrigerantesimilares à haste adjacente na direção da largura na fileira precedente. Issocomplementa o resfriamento e permite resfriamento uniforme na direção dalargura.

Das quatro fileiras de bocais redondos 14 no lado a montante equatro fileiras de bocais redondos 14 no lado a jusante na direção de deslo-camento da tira, fluxos de refrigerante são ejetados em direção quase àmesma posição na tira 12 (por exemplo, em direção à mesma mesa trans-portadora de roletes 9) de modo a se oporem um ao outro.

Dessa maneira, quando fluxos de refrigerante similares à hastesão ejetados dos bocais redondos 14 dispostos em uma linha, eles circulamem paralelo e circulam intermitentemente na forma de um plano fálso. Ainda,uma vez que os fluxos similares à haste, ejetados de quatro fileiras de bo-cais redondos 14 no lado a montante e fluxos similares à haste ejetados dequatro fileiras de bocais redondos 14 no lado a jusante na direção de deslo-camento da tira se opõem um ao outro, os fluxos de refrigerante colidindocom a tira 12 são represados um pelo outro e caem fora de ambas as bordasda tira 12 nas posições de colisão. Isso impede os fluxos de refrigerante decircularem para os lados a montante e a jusante na tira.

Nesse caso, quando o ângulo de ejeção θ excede 60°, o refrige-rante pode circular para os lados a montante e a jusante na tira, dependendoda velocidade da tira 12. Portanto, é preferível ajustar o ângulo de ejeção θem 60° ou menos. Quando o ângulo de ejeção θ é 60° ou menos, o refrige-rante não circulará para os lados a montante e a jusante na tira, independen-te da velocidade da tira 12. É mais preferível ajustar o ângulo de ejeção θ em50° ou menos. Contudo, em um caso em que o ângulo de ejeção θ é menordo que 45° se a altura dos bocais redondos 14 da tira 12 for ajustada em umvalor desejado, por exemplo, 1000 mm) a fim de evitar uma colisão entre atira 12 e os bocais redondos 14, a distância para a qual fluxos de refrigerantesimilares à haste ejetados dos bocais redondos 14 circulam até a colisãocom a tira 12 é demasiado longa. Nesse caso, os fluxos similares à hastepodem ser dispersos e isso pode deteriorar a característica de resfriamento.Portanto, é preferível ajustar o ângulo de ejeção θ em 45° a 60° e mais pre-ferível estabelecer o ângulo de ejeção θ em torno de 45° a 50°

Incidentalmente, o dispositivo de resfriamento 11 da presenteinvenção adota os bocais redondos 14, que formam fluxos de refrigerantesimilares à haste como os bocais para resfriamento do lado superior da tira12 pela seguinte razão.

Isto é, a fim de realizar o resfriamento com segurança, é neces-sário que o refrigerante, seguramente, alcance e colida com a tira 12. Comaquela finalidade, o refrigerante fresco deve alcançar a tira 12 através dapenetração de refrigerante residual no lado superior da tira 12 e o refrigeran-te precisa ser ejetado, não na forma de gotículas tendo uma fraca força depenetração como gotículas pulverizadas de um bocal de pulverização, masna forma de fluxos de refrigerante similares à haste, que tem continuidade,linearidade e uma forte força de penetração. Ainda, uma vez que fluxos Ia-minares de boceis de fluxo laminar do tipo redondo são fluxos de queda li-vre, se houver refrigerante residual, os fluxos Iaminares não alcançam facil-mente a tira 12 e a capacidade de resfriamento varia, dependendo de se orefrigerante residual existe. Quando a velocidade da tira muda, a capacidadede resfriamento muda uma vez que os fluxos que caem na tira 12 se disper-sam.

Portanto, na presente invenção, os bocais redondos 14 (elespodem ser elípticos ou poligonais) são usados, a velocidade de ejeção derefrigerante dos orifícios de bocais é 7 m/s ou mais e fluxos de refrigerantesimilares à haste tendo continuidade e linearidade são ejetados dos orifíciosde bocais. A seção transversal dos fluxos é mantida substancialmente circu-lar até que os fluxos dos orifícios de bocais colidam com a tira. Quando osfluxos de refrigerante similares à haste são ejetados dos orifícios de bocaisem uma velocidade de ejeção de 7 m/s ou mais, eles podem penetrar esta-velmente o refrigerante residual no lado superior da tira, mesmo quandosendo ejetados obliquamente.

É concebível usar fluxos Iaminares contínuos em forma de corti-na, em lugar de fluxos de refrigerante similares à haste. Contudo, se bocaisdo tipo fenda tiverem lima folga que não obstrui os bocais (uma folga de 3mm ou mais é necessária, na prática), a área seccional transversal dos bo-cais é consideravelmente maior do que quando os bocais redondos 15 sãodispostos em intervalos na direção da largura. Por essa razão, quando refri-gerante é ejetado dos orifícios de bocais em uma velocidade de ejeção de 7m/s ou mais a fim de proporcionar uma força de penetração do refrigeranteresidual, uma grande quantidade de refrigerante é necessária. Isso torna ocusto do equipamento extremamente alto e é difícil realizar a ejeção. Ainda,uma vez que a primeira fileira de fluxos Iaminares de refrigerante similares àcortina, colidindo com a tira 12, forma uma camada que impede colisões dassegundas e subseqüentes fileiras de fluxos, a capacidade de resfriamentodeclina nas segundas e subseqüentes fileiras ou a capacidade de resfria-mento varia na direção da largura. Em contraste, fluxos de refrigerante simi-lares à haste empurram porções da camada de refrigerante residual para olado e alcançam a tira 12. Uma vez qu* o refrigerante empurrado circula du-rante o deslizamento entre os fluxos intermitentes similares à haste, o refri-gerante que permanece após o resfriamento raramente atrapalha processosde resfriamento subseqüente.

Uma vez que uma pluralidade de unidades de resfriamento 17são dispostas em intervalos regulares no dispositivo de resfriamento 11 dapresente invenção, zonas de resfriamento a ar são proporcionadas entre asunidades de resfriamento 17, isto é, o assim chamado resfriamento intermi-tente é realizado. Portanto, particularmente quando uma camada rija, tal co-mo martensita, é facilmente formada em uma tira através de resfriamentoexcessivo da sua superfície, mesmo se a temperatura da camada de super-fície diminuir, ela é aumentada por calor interno na zona de resfriamento a arseguinte. Portanto, o resfriamento excessivo da camada de superfície é su-primido e não só variações de temperatura, mas também variações da mi-croestrutura na direção da espessura da tira são reduzidas. Nesta modalida-de, uma vez que a capacidade de resfriamento do dispositivo de resfriamen-to 11 da presente invenção proporcionado no lado superior é maior do que ados bocais de pulverização 10 conhecidos, é preferível ajustar a distânciaentre as unidades de resfriamento de lado superior ou aumentar a pressão ea taxa de fluxo de refrigerante para resfriamento do ,lado inferior, de modoque o resfriamento do lado superior e o resfriamento do lado inferior são rea-lizados de maneira bem-equilibrada.

No dispositivo de resfriamento 11 da presente invenção, um bo-cal de jato de ar 22, proporcionado a jusante de cada unidade de resfriamen-to 17, realiza purgação de modo que o refrigerante não circula para fora. Emgeral, a purgação é realizada por um método de purgação de água de jate-amento. Contudo, quando a temperatura da superfície da tira é 550SC oumenos, se a purgação for realizada com água, há uma possibilidade de queo refrigerante venha a aderir a superfície da tira, de que a purgação seráimperfeita e que o resfriamento excessivo local ocorrerá. Portanto, nessecaso, é preferível realizar purgação por jateamento de ar. Embora seja prefe-rível que o bocal de jato de ar 22 seja proporcionado no lado a jusante decada-unidade de resfriamento 17, é satisfatório desde que o bocal de jato deI ar 22 seja proporcionado a jusante da unidade de resfriamento mais a jusan-te 17.

Quando o dispositivo de resfriamento 11, tendo a configuraçãodescrita acima, é usado, o resfriamento é controlado como segue.

Primeiro, o comprimento da zona de resfriamento, no lado supe-rior, onde a ejeção é realizada, é obtido da velocidade da tira, da temperatu-ra medida e da quantidade de resfriamento para a temperatura de parada deresfriamento para a espessura-a!vo. Então, o número de unidades de resfri-amento 17 que cobrem o comprimento da zona de resfriamento encontradoe o número de fileiras de cabeças de bocais de resfriamento 13 que realizamejeção das unidades de resfriamento 17 é determinado e as válvulas de eje-ção correspondentes 16 são abertas. Subseqüentemente, o número de uni-dades de resfriamento 17 e o número de fileiras de cabeças de bocais deresfriamento 13 que realizam ejeção são ajustados de modo a mudar, ocomprimento da zona de resfriamento, enquanto se verifica o registro de umtermômetro após o resfriamento e considerando a mudança da velocidadeda tira (aceleração, desaceleração). Quando da mudança do número de filei-ras de cabeças de btfcais de resfriamento 13, a fim de minimizar o derra-mamento do refrigerante em zonas de não resfriamento (zonas de resfria-mento de ar) na tira, é preferível ajustar o número de fileiras para ejeção dolado a montante para o lado a jusante e as fileiras para ejeção do lado a ju-sante para o lado a montante, de modo que a pressão de fluido do refrige-rante é equilibrada entre os lados a montante e a jusante da tira. Por exem-plo, é preferível que as cabeças de bocais de resfriamento a montante e ajusante sejam ligadas e desligadas em pares.

A modalidade acima descrita pode obter as seguintes vanta-gens:

(1) A tira pode ser resfriada uniformemente a partir da borda di-anteira para a borda traseira e a qualidade da tira é estabilizada. Isso reduzpermissão de corte da tira e aumenta o rendimento.

(2) Uma vez que o resfriamento intermitente é realizado, particu-laVmente quando a tira é resfriada até uma baixa faixa de temperatura de500°C ou menos, uma anormalidade de estrutura (por exemplo, formação demartensita) não ocorre na camada de superfície da tira e uma estrutura de-sejada pode ser obtida através de toda a seção transversal da tira (da ca-mada de superfície para o centro, na direção da espessura).

Na figura 2, mostrando a primeira modalidade, as posições deejeção opostas (posições de colisão) para o resfriamento de lado superiorsão proporcionadas nas mesas transportadoras de roletes. Isso é porque asposições de ejeção são preferíveis, em termos de estabilidade de rosquea-mento.

Alternativamente, por exemplo, as posições de ejeção opostas(posições de colisão) para o resfriamento de lado superior podem ser pro-porcionadas entre as mesas transportadoras de roletes, conforme mostradona figura 3. Nesse caso, se a tira for comprimida por fluxos de refrigerantesimilares à haste do dispositivo de resfriamento de lado superior, ela podeser curvada entre as mesas transportadoras de roletes e o rosqueamentopode se tornar instável. A fim de impedir isso, é preferível ejetar uma quanti-dade maior de refrigerante em uma pressão maior do que no tipo conhecidode dispositivo de resfriamento, de modo que uma força de compressão paracima no resfriamento de lado inferior é substancialmente igual à força decompressão no resfriamento de lado superior.

Cada unidade de resfriamento de lado superior 17 é dividida naseção a montante e na seção a jusante, na direção de deslocamento da tira,e cada seção inclui quatro fileiras de cabeças de bocais de resfriamento 13,na figura 2, e oito fileiras de cabeças de bocais de resfriamento 13, na figura3. O número de fileiras não está limitado e um número apropriado de fileiraspode ser colocado. Contudo, quando o número de fileiras aumenta, o com-primento da faixa onde fluxos de refrigerante similares à haste colidem coma tira aumenta na direção de deslocamento da tira. Portanto, fluxos de refri-gerante similares à haste não podem colidir sempre com a tira, apenas aci-ma das mesas transportadoras de roletes. Nesse caso, fluxos de refrigerantesimilares à haste são levados a colidir com a tira exatamente acima das me-sas transportadoras de rcletes e entre as mesas transportadoras de roletes.Isto é, por exemplo, quando dezesseis fileiras de cabeças dé bocais sãoproporcionadas em cada um dos lados a montante e a jusante, na direçãode deslocamento da tira, conforme mostrado na figura 4, a faixa onde fluxosde refrigerante similares à haste colidem com a tira algumas vezes é maiordo que o passo de montagem das mesas transportadoras de roletes. Nessecaso, a faixa pode se estender acima das mesas transportadoras de roletese entre as mesas transportadoras de roletes.

Embora o tipo conhecido de dispositivo de resfriamento 7 e odispositivo de resfriamento 11 da presente invenção sejam dispostos naque-la ordem como os dispositivos de resfriamento proporcionados na mesa desaída 5 para resfriamento de lado superior nessa modalidade, isso é satisfa-tório desde que o dispositivo de resfriamento 11 da presente invenção fazparte ou a totalidade do dispositivo de resfriamento proporcionado na mesade saída 5. Embora o resfriamento seja trazido para um estado instávelchamado ebulição de transição na região perto da bobinadeira disposta emnível mais baixo, dependendo da temperatura de enrolamento, conformedescrito acima, o dispositivo de resfriamento 11 da presente invenção permi-te ebulição nucléica através de todo a região e evita a região de ebulição detransição onde o resfriamento é instável. Uma vez que resfriamento estávelpode ser realizado, independente da temperatura de enrolamento e a tempe-ratura de enrolamento pode ser controlada precisamente, é preferível que odispositivo de resfriamento 11 da presente invenção seja proporcionado pelomenos exatamente antes da bobinadeira disposta em nível mais baixo. Comessa disposição, resfriamento instável é evitado e variações na temperaturasão pequenas, mesmo em uma baixa temperatura de enrolamento (500e Cou menos). Como um resultado, a qualidade da tira, tal como resistência ealongamento, é uniforme através do comprimento global da tira.

A figura 5 mostra um equipamento de fabricação de tira quentede acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

Embora um processo de fabricação de laminação bruta para res-friamento seja o mesmo que aquele adotado na primeira modalidade, umdispositivo de resfriamento 11 da presente invenção é proporcionado a mon-tante de um tipo conhecido de dispositivo de resfriamento 7 na segunda mo-dalidade. No dispositivo de resfriamento 11 da presente invenção três unida-des de resfriamento de lado superior, cada uma tendo dezesseis fileiras decabeças de bocais de resfriamento, proporcionadas em cada um dos lados amontante e a jusante, conforme mostrado na .figura 4, são dispostas na dire-ção de deslocamento da tira. Similarmente à primeira modalidade, mesastransportadoras de roletes 9 que giram para transportar uma tira são dispos-tas em uma mesa de saída 5, por exemplo, em um passo de cerca de 400mm na direção longitudinal. As mesas transportadoras de roletes 9 têm umdiâmetro de 330 mm. Uma tira 12 se desloca através das mesas transporta-doras de roletes 9. Um dispositivo de resfriamento, proporcionado no ladoinferior nesta região, não é particularmente limitado e bocais de pulverização10, similares àqueles na região do dispositivo de resfriamento do tipo conhe-cido 7 descrito acima são usados aqui. Contudo, uma vez que fluxos de re-frigerante similares à haste colidem entre as mesas transportadoras de role-tes no dispositivo de resfriamento 11 da presente invenção, a tira é facilmen-te curvada ao ser prensada de cima durante rosqueamento. A fim de corrigira curvatura, a quantidâde e a pressão de refrigerante dos bocais de pulveri-zação 10 adotados no dispositivo de resfriamento de lado inferior são au-mentadas de modo a equilibrar a força sobre o lado superior e a força sobreo lado inferior.

Conforme mostrado na figura 4, tubos de abastecimento 15 sãoconectados às cabeças de bocais de resfriamento correspondentes 13 econtrole liga/ desliga dos tubos de abastecimento 15 pode ser realizado in-dependentemente por meio de válvulas 16. Em cada cabeça de bocal deresfriamento 13, bocais redondos 14 são dispostos em uma linha em umpasso predeterminado na direção da largura. Os bocais redondos 14 têm umângulo de ejeção θ (por exemplo, 45e) com relação à direção de desloca-mento da tira.

Similarmente à primeira modalidade, os bocais redondos 14 sãobocais retos, cada um tendo um diâmetro interno de 3 a 10 mm é uma su-perfície interna lisa. Os fluxos de refrigerante similares à haste são ejetadosdos bocais redondos 14. Os fluxos de refrigerante similares à haste são eje-tados dos bocais redondos 14. Os fluxos de refrigerante similares à hasteformam um ângulo predeterminado θ com a tira 12 em uma direção prede-terminada, isto é, na direção de deslocamento da tira 12. O passo de monta-gem dos fluxos similares à haste na direção de largura da tira 12 e a.estrutu-ra dos fluxos similares à haste podem, basicamente, ser os mesmos que naprimeira modalidade.

A fim de impedir o refrigerante de circular para fora, o mesmométodo de purgação que aquele adotado na primeira modalidade pode serrealizado no lado a jusante da unidade de resfriamento 17.

A ordem em que o refrigerante é derramado nas cabeças de bo-cais de resfriamento pode ser determinada, como na descrição da primeiramodalidade.

Essa modalidade pode obter, basicamente, as mesmas vanta-gens que (1) e (2) da primeira modalidade e também pode obter uma vanta-gem (3):

(1) A tira pode ser resfriada uniformemente da borda dianteirapara a borda traseira fe a qualidade da tira é estabilizada. Isso reduz a per-missão de corte da tira e aumenta o rendimento.

(2) Uma vez que resfriamento intermitente é realizado, particu-larmente quando a tira é resfriada até uma baixa faixa de temperatura, umaanormalidade de estrutura (por exemplo, formação de martensita) não ocorrena camada de superfície da tira e uma estrutura desejada pode ser obtidaatravés de toda a seção transversal da tira (da camada de superfície para ocentro, na direção da espessura).

(3) Pelo aumento do número de fileiras de bocais em cada uni-dade de resfriamento e encurtamento de zonas de resfriamento a ar entre asunidades de resfriamento, uma velocidade de resfriamento relativamente altapode ser obtida e a velocidade de resfriamento varia raramente na direçãoda espessura. Portanto, uma camada dura, tal como bainita, pode ser for-mada na tira toda. Isso permite a fabricação de um material tendo alta resis-tência.

Como os dispositivos de resfriamento proporcionados na mesade saída 5 para resfriamento de lado superior, o dispositivo de resfriamento11 da presente invenção é proporcionado a jusante do tipo conhecido dedispositivo de resfriamento 7 na primeira modalidade e o dispositivo de res-friamento 11 da presente invenção é proporcionado a montante do tipo co-nhecido de dispositivo de resfriamento 7 na segunda modalidade. A disposi-ção não está limitada ao acima.

Por exemplo, como uma terceira modalidade, um tipo conhecidode dispositivo de resfriamento 7 pode ser proporcionada a jusante de umdispositivo de resfriamento 11 da presente invenção e outro dispositivo deresfriamento 11 da presente invenção pode ser proporcionado a jusante dotipo conhecido de dispositivo de resfriamento 7, conforme mostrado na figura6. Nesse caso, o dispositivo de resfriamento a montante 11 da presente in-venção (dispositivo de resfriamento perto de uma estação de acabamento, 4)pode incluir cabeças de bocais de resfriamento mostradas na figura 4 e odispositivo de resfriamento a jusante 11 da presente invenção (dispositivo deresfriamento perto de uma bobinadeira disposta em nível mais baixo 6) podeincluir cabeças de bocais de resfriamento mostradas na figura 2. A estruturaacima pode ser invertida.

Como outra modalidade, apenas um dispositivo de resfriamento11 da presente invenção pode ser proporcionado. Nesse caso, cabeças debocais de resfriamento mostradas nas figuras de 2 a 4 podem ser mistura-das.

Em outras modalidades, é satisfatório desde que o dispositivo deresfriamento 11 da presente invenção forme uma parte ou a totalidade dodispositivo de resfriamento proporcionado na mesa de saída 5.

Incidentalmente, como descrito acima, o resfriamento, algumasvezes, é trazido para um estado instável, o assim chamado ebulição de tran-sição, perto da bobinadeira disposta em nível mais baixo, dependendo datemperatura de enrolamento. De acordo com o dispositivo de resfriamento11 da presente invenção, ebulição nucléica ocorre através de toda a tira eisso evita a região de ebulição de transição, onde o resfriamento é instável.Quando é necessário ajustar a temperatura de enrolamento em uma baixatemperatura (por exemplo, 500SC ou menos), o dispositivo de resfriamento11 da presente invenção é proporcionado perto da bobinadeira disposta emnível mais baixo. Ainda, quando um material de alta resistência é fabricadopela formação de uma camada rija, tal como bainita ou martensita, atravésde toda a espessura, é preferível realizar resfriamento rápido após Iamina-ção de acabamento. Portanto, é preferível colocar as unidades de resfria-mento de modo a minimizar o comprimento da zona de resfriamento a ar eperto da estação de acabamento. Naturalmente, quando resfriamento embaixa temperatura é realizado e um material de alta resistência é fabricado,os dispositivos de resfriamento 11 da presente invenção podem ser propor-cionados, respectivamente, nos lados a montante e a jusante da mesa desaída, como na terceira modalidade mostrada na figura 6.

Embora as posições de ejeção opostas para resfriamento delado superior (posições onde fluxos de refrigerante similares à haste colidemcom a tira) e o método de resfriamento de lado inferior adotado nas modali-dades descritas acima não estejam limitados, eles podem ser determinadoscomo na modalidade seguinte.

Um dispositivo de resfriamento de acordo com uma outra moda-lidade da presente invenção será descrito com referência à figura 7, servindocomo uma vista parcial ampliada. Em uma mesa de saída 5, as mesastransportadoras de roletes 9, que giram para transporte de tiras, são dispôs-tas, por exemplo, em um passo de cerca de 400 mm na direção longitudinal.As mesas transportadoras de roletes 9 têm um diâmetro de 330 mm. Umatira 12 se desloca através de mesas transportadoras de roletes 9. No dispo-sitivo de resfriamento 11 desta modalidade, uma pluralidade de unidades deresfriamento de lado superior 17 são dispostas na direção de deslocamentoda tira 12. Cada unidade de resfriamento de lado superior 17 ejeta fluxos derefrigerante similares à haste inclinados e opostos um ao outro dos lados amontante e a jusante da mesma mesa transportadora de roletes 9 em umadireção exatamente acima da mesa transportadora de roletes. A unidade deresfriamento de lado superior 17 é similar àquelas nas primeira a terceiramodalidades, exceto que bocais redondos 14 para ejetar fluxos de refrige-rante similares à haste são dispostos de modo a se oporem uns aos outrosexatamente acima da mesma mesa transportadora de roletes 9.

Por outro lado, no dispositivo de resfriamento 11 desta modali-dade, bocais de resfriamento no lado inferior da tira não são limitados, parti-cularmente. Contudo, nesta modalidade, é preferível usar bocais redondosque podem ser montados, facilmente, em espaços estreitos, por exemplo,entre mesas transportadoras de roletes e que ejetam fluxos de refrigerantesimilares à haste tendo uma grande capacidade para penetrar uma películade refrigerante, quando uma grande quantidade de refrigerante é ejetada.Em outras palavras, nesta modalidade, cabeças de bocais de resfriamento18 são proporcionadas entre mesas transportadoras de roletes adjacentes ecada cabeça de bocal de resfriamento 18 inclui um número predeterminadode (duas, nesta modalidade) fileiras de bocais redondos 19, dispostos e,mum passo predeterminado na direção da largura de modo a ejetar fluxos derefrigerante similares à haste. Os tubos de abastecimento 20 são conecta-dos às cabeças de bocais de resfriamento correspondentes 18 e controleliga/desliga dos tubos de abastecimento 20 pode ser realizado independen-temente por válvulas de ejeção 21. Desse modo, pelo uso dos bocais redon-dos que ejetam fluxos de refrigerante similares à haste tendo alto desempe-nho de resfriamento à medida que os bocais de resfriamento para o resfria-mento de lado inferior, é possível encurtar o comprimento da zona de resfri-amento e fazer o dispositivo compacto.

Nesse caso, é preferível ajustar a disposição dos bocais de res-friamento nos lados superior e inferior da tira 12 e a densidade e a velocida-de de chegada de refrigerante, de modo que a quantidade de resfriamentopelo refrigerante no lado superior da tira (fluxos de refrigerante similares àhaste dos bocais redondos 14) é igual à quantidade de resfriamento pelorefrigerante no lado inferior da tira (fluxos de refrigerante similares à hastedos bocais redondos 19).

No dispositivo de resfriamento 11 dessa modalidade, fluxos def refrigerantesimilaresà haste inclinados são ejetados da unidade de resfria-mento de lado superior 17 em direção exatamente acima da mesma mesatransportadora de roletes 9, de modo a se oporem um ao outro. Portanto, atira 12 se desloca através da mesa de saída 5 enquanto está sendo compri-mida contra as mesas transportadoras de roletes 9 pelos fluxos similares àhaste e o rosqueamento da tira 12 é estabilizado, mesmo em um estado denenhuma tensão, até que a borda dianteira da tira 12 seja enrolada por umabobinadeira disposta em nível mais baixo 6.

No dispositivo de resfriamento 11 desta modalidade, purgaçãotambém é realizada por um bocal de jato de ar 22 proporcionado a jusantede cada unidade de resfriamento 17, de modo que o refrigerante no lado su-perior da tira não circula para fora.

Quando o dispositivo de resfriamento 11 tendo a configuraçãodescrita acima é usado, o resfriamento é controlado como segue. Primeiro,os comprimentos de zonas de resfriamento nos lados superior e inferior on-de ejeção é realizada são encontrados a partir da velocidade da tira, da tem-peratura medida e da quantidade de resfriamento para a temperatura de pa-rada de resfriamento para a espessura-alvo. Então, o número de unidadesde resfriamento 17 qute cobrem o comprimento de zona de resfriamento en-contrado no lado superior e o número de fileiras de cabeças de bocais deresfriamento 13, que realizam ejeção nas unidades de resfriamento 17, sãodeterminados e as válvulas de ejeção 16 correspondentes são abertas. Ain-da, o número de cabeças de bocais de resfriamento 18 que cobrem o com-primento de zona de resfriamento encontrado no lado inferior é determinadoe as válvulas de ejeção correspondentes 21 são abertas. Nesse caso, é pre-ferível que a quantidade de resfriamento pelo refrigerante no lado superiorda tira seja igual à quantidade de resfriamento pelo refrigerante no lado infe-rior da tira.

Subseqüentemente, o número de unidades de resfriamento 17 eo número de fileiras de cabeças de bocais de resfriamento 13 que realizamejeção no lado superior e o número de cabeças de bocais de resfriamento18 que realizam ejeção no lado inferior são ajustados de modo a mudar oscomprimentos das zonas de resfriamento, durante verificação do registro dotermômetro após resfriamento e considerando a mudança da velocidade datira (aceleração, desaceleração). Quando da mudança do número de fileirasde cabeças de bocais de resfriamento 13, a fim de minimizar o derramamen-to do refrigerante em zonas de não-resfriamento (zonas de resfriamento aar) na tira, é preferível ajustar o número de fileiras para ejeção do lado a ju-sante para o lado a montante, de modo que a pressão de fluido de refrige-rante é equilibrada entre os lados a montante e a jusante da tira. Por exem-plo, é preferível que cabeças de bocais de resfriamento a montante e a ju-sante sejam ligadas e desligadas em pares.

A modalidade descrita acima pode obter as seguintes vanta-gens.

(1) A tira pode ser resfriada uniformemente da borda dianteirapara a borda traseira e a qualidade da tira é estabilizada. Isso reduz a per-missão de corte da tira e aumenta o rendimento.

(2) Uma vez que a tira se desloca através da mesa de saída en-quanto está sendo comprimida contra as mesas transportadoras de roletespor fluxos similares à haste, o rosqueamento da tira é estável, mesmo emum estado de nenhuma tensão, até que a borda dianteira da tira seja enrola-da. Em conseqüência, os problemas, tais como um engasgamento da tira euma paralisação, são reduzidos.

Embora fluxos de refrigerante similares à haste inclinados sejamejetados dos lados a montante e a jusante da mesma mesa transportadorade roletes em direção exatamente acima da mesa transportadora de roletesno lado superior da tira, de modo a se oporem um ao outro nesta modalida-de, conforme mostrado na figura 7, a presente invenção não está limitada aisso. Por exemplo, conforme mostrado na figura 8, fluxos de refrigerante si-milares à haste inclinados ejetados do lado a montante de uma mesa trans-portadora de roletes em direção exatamente acima da mesa transportadorade roletes e fluxos de refrigerante similares à haste inclinados ejetados dolado a jusante de uma mesa transportadora de roletes proporcionados a ju-sante da mesa transportadora de roletes acima, exatamente para acima damesa transportadora de roletes podem se opor um ao outro. Contudo, a fimde que o refrigerante ejetado no lado superior da tira circule rapidamentepara baixo de ambas as bordas da tira e para estabilizar o rosqueamento, épreferível ejetar fluxos similares à haste opostos exatamente para acima damesma mesa transportadora de roietes.

Um dispositivo de resfriamento 11 de acordo com uma outramodalidade da presente invenção será descrito com referência à figura 9,servindo como uma vista parcial ampliada. Em uma mesa de saída 5, mesastransportadoras de roletes 9 que giram para transporte de tiras são dispos-tas, por exemplo, em um passo de cerca de 400 mm na direção longitudinal.As mesas transportadoras de roletes 9 têm um diâmetro de 330 mm. Umatira 12 se desloca através das mesas transportadoras de roletes 9. No dis-positivo de resfriamento 11 desta modalidade, uma pluralidade de unidadesde resfriamento 17 são dispostas na direção de deslocamento da tira. Emcada unidade de resfriamento 17, bocais de resfriamento do lado inferior 19são proporcionados no lado inferior da tira 12 de modo a ejetar fluxos de re-frigerante similares à haste de entre as mesas transportadoras de roletes 9em direção ao lado inferior da tira e bocais de resfriamento 14 se opõem umao outro no lado superior da tira 12. Exatamente para acima das posiçõesonde fluxos similares à haste ejetados dos bocais de resfriamento inferiores19 colidem com a tira 12, os bocais de resfriamento 14 ejetam fluxos de re-frigerante similares à haste inclinados dos lados a montante e a jusante dasposições. As unidades de resfriamento de lado superior nas unidades deresfriamento 17 são similares àquelas nas primeira a terceira modalidades,exceto que bocais redondos 14 para ejetar fluxos de refrigerante similares àhaste se opõem um ao outro de modo a apontar exatamente para acima dasposições onde fluxos similares à haste ejetados dos bocais de resfriamentode lado inferior 19 colidem com a tira 12.

Por outro lado, cabeças de bocais de resfriamento 18 são pro-porcionadas entre as mesas transportadoras de roletes 9 em cada unidadede resfriamento 17 no lado inferior da tira. Em cada cabeça de bocal de res-friamento 18, um número predeterminado de fileiras (três fileiras aqui) debocais redondos 19 para ejetar fluxos de refrigerante-similares à haste sãodispostas em um passo predeterminado na direção da largura. Os tubos deabastecimento 20 são conectados às cabeças de bocais de resfriamentocorrespondentes 18 e controle liga/ desliga dos tubos de abastecimento 20podem ser realizados independentemente pelas válvulas de ejeção 21. Des-se modo, pelo uso dos bocais redondos que ejetam fluxos de refrigerantesimilares à haste tendo alto desempenho de resfriamento como os bocais deresfriamento para resfriamento do lado inferior, o comprimento da zona deresfriamento pode ser encurtado e o dispositivo pode ser feito compacto.

Nesse caso, a disposição dos bocais de resfriamento nos ladossuperior e inferior da tira 12 e a densidade e a velocidade de chegada dorefrigerante são ajustadas de modo que a quantidade de resfriamento pelorefrigerante no lado superior da tira (fluxos de refrigerante similares à hastedos bocais redondos 14) é igual à quantidade de resfriamento pelo refrige-rante no lado inferior da tira (fluxos de refrigerante similares à haste dos t>o-cais redondos 19) e de modo que a pressão de fluido recebida pela tira dorefrigerante no lado superior da tira é igual à pressão de fluido recebida pelatira do refrigerante do lado inferior da tira.

Em conseqüência, no dispositivo de resfriamento 11 dessa mo-dalidade, a tira 12 se desloca através da mesa de saída 5 enquanto estápresa de cima e abaixo na mesma pressão de fluido pelo refrigerante no la-do superior da tira e pelo refrigerante no lado inferior da tira e o rosqueamen-to da tira 12 é estabilizado, mesmo em um estado de nenhuma tensão até aborda dianteira da tira ser enrolada por uma bobinadeira disposta em nívelmais baixo 6. Além disso, uma vez que o resfriamento é realizado na mesmaposição no lado superior e no lado inferior da tira 12, uma história de calor,em particular, uma história de calor perto da camada de superfície é subs-tancialmente igual e a qualidade do produto é igual entre os lados superior einferior.

No dispositivo de resfriamento 11 desta modalidade, a purgaçãotambém é realizada por um bocal de jato de ar 22 proporcionado a jusantede cada unidade de resfriamento 17, de modo que o refrigerante no lado su-periorda tira não circule para fora.

Quando o dispositivo de resfriamento 11 tendo a configuraçãodescrita acima é usado, o resfriamento é controlado como segue.

Primeiro, o comprimento de uma zona de resfriamento onde eje-ção é realizada é encontrado a partir da velocidade da tira, da temperaturamedida e da quantidade de resfriamento para a temperatura de parada deresfriamento para a espessura-alvo. Então, o número de unidades de resfri-amento 17 que cobrem o comprimento da zona de resfriamento encontrado,o número de fileiras de cabeças de bocais de resfriamento 13 que realizamejeção nas unidades de resfriamento 17 e o número de fileiras de cabeçasde bocais de resfriamento 18 são determinados e as válvulas de ejeção cor-respondentes 16 e 21 são abertas. Nesse caso, a quantidade de resfriamen-to pelo refrigerante no lado superior da tira é ajustada para ser igual à quan-tidade de resfriamento pelo refrigerante no lado inferior da tira e a pressãode fluido recebido pela tira do refrigerante no lado superior da tira é ajustadapara ser igual à pressão de fluido recebida pela tira do refrigerante do ladoinferior da tira. Subseqüentemente, o número de unidades de resfriamento17 e o número de fileiras de cabeças de bocais de resfriamento 13 e 18 querealizam ejeção são ajustados de modo a mudar o comprimento da zona deresfriamento enquanto verificando o registro de um termômetro após resfri-amento e considerando a mudança da velocidade da tira (aceleração, desa-celeração). Quando da mudança do número de fileiras de cabeças de bocaisde resfriamento 13, a fim de minimizar o derramamento do refrigerante naszonas de não-resfriamento (zonas de resfriamento de ar) na tira, é preferívelajustar o número de fileiras para ejeção do lado a montante para o lado ajusante e de fileiras para ejeção do lado a jusante para o lado a montante, demodo que a pressão de fluido do refrigerante é equilibrada entre os lados ajusante e a montante da tira. Por exemplo, é preferível que cabeças de bo-cais de resfriamento a montante e a jusante sejam ligadas e desligadas empares.

A modalidade descrita acima pode obter as seguintes vanta-gens:

(2) uma vez que a tira se desloca através da mesa de saída en-quanto está sendo presa pelos fluxos similares à haste superior e inferior, orosqueamento da tira é estabilizado, mesmo em um estado de não-tensãoaté que a borda dianteira da tira seja enrolada. Em conseqüência, proble-mas, tais como o engasgamento da tira e uma paralisação, são reduzidos.

(3) Uma vez que histórias de resfriamento nos lados superior einferior da tira são substancialmente iguais, a qualidade da tira é uniformenos lados superior e inferior.

Nesta modalidade, exatamente para acima da mesma posiçãoque a posição onde fluxos de refrigerante similares à haste ejetados dos bo-cais de resfriamento inferiores colidem com a tira, fluxos de refrigerante simi-lares à haste inclinados são ejetados dos lados a jusante e a montante daposição no lado superior da tira, de modo a se oporem um ao outro, confor-me mostrado na figura 9. A presente invenção não está limitada a isso. Porexemplo, conforme mostrado na figura 10 fluxos de refrigerante similares àhaste inclinados ejetados exatamente para acima de uma posição, fluxos derefrigerante similares à haste inferiores colidem com a tira, do lado a mon-tante da posição, e fluxos de refrigerante similares à haste inclinados ejeta-dos exatamente para acima de uma posição, onde fluxos de refrigerante si-milares à haste inferiores, a jusante dos fluxos similares à haste acima coli-dem com a tira, do lado a jusante da posição, podem se opor um ao outro.Contudo, é preferível ejetar fluxos similares à haste opostos exatamente pa-ra a mesma posição acima, onde fluxos similares à haste ejetados dos bo-cais de resfriamento inferiores exatamente para uma posição acima, a fim deque o refrigerante ejetado no lado superior da tira circule rapidamente parafora de ambas as bordas da tira e a fim de estabilizar o rosqueamento.

Embora o tipo conhecido de dispositivo de resfriamento 7 e odispositivo de resfriamento 11 da presente invenção sejam dispostos naque-la ordem como o dispositivo de resfriamento proporcionado na mesía de saí-da 5 para resfriamento do lado superior nas duas modalidades descritas a-cima que as outras modalidades, é satisfatório desde que o dispositivo deresfriamento 11 da presente invenção forme uma parte ou a totalidade dodispositivo de resfriamento proporcionado na mesa de saída 5. Embora oresfriamento seja trazido para um estado instável chamado ebulição de tran-sição perto da bobinadeira disposta em nível mais baixo, dependendo datemperatura de enrolamento, como descrito acima, o dispositivo de resfria-mento 11 da presente invenção proporciona ebulição ηucléica através detoda a superfície e evita uma região de ebulição de transição onde o resfria-mento é instável. Uma vez que resfriamento estável pode ser obtido, inde-pendente da temperatura de enrolamento, e a temperatura de enrolamentopode ser controlada precisamente, é preferível que o dispositivo de resfria-mento 11 da presente invenção seja proporcionado pelo menos exatamenteantes da bobinadeira disposta em nível mais baixo. Com essa disposição,resfriamento instável é evitado e variações de temperatura são pequenas,mesmo em uma baixa temperatura de enrolamento (500s C ou menos). Co-mo um resultado, a qualidade da tira, tal como resistência e alongamento, éuniforme através de todo o comprimento da tira.

Exemplos

Primeiro Exemplo

Como um primeiro exemplo, uma tira tendo uma espessura deacabamento de 2,8 mm foi fabricada com o dispositivo de cabeça de bocalde resfriamento, mostrado na figura 2, na disposição de equipamento mos-trada na figura 1, com base na primeira modalidade descrita acima. No dis-positivo de resfriamento 11 da presente invenção, seis unidades de resfria-mento foram montadas e cada unidade de resfriamento incluía quatro fileirasde cabeças de bocais de resfriamento no lado a montante e quatro fileiras decabeças de bocais de resfriamento no lado a jusante. A velocidade da bordadianteira da tira era 700 mpm no lado de saída da estação de acabamento 4e a velocidade da tira foi aumentada, seqüencialmente, até um máximo de1000 mpm após a borda dianteira da tira ter alcançado a bobinadeira dispos-ta em nível mais baixo 6. A temperatura da tira no lado de saída dá estaçãode acabamento era 850°C. A tira foi resfriada para cerca de 600° C pelo tipoconhecido do dispositivo de resfriamento 10 e foi, então, resfriada para 400°C, que era a temperatura-alvo de resfriamento pelo dispositivo de resfria-mento 11 da presente invenção. Aqui, o ângulo de ejeção θ de refrigerantedo dispositivo de resfriamento 11 foi ajustado em 50° C e a velocidade deejeção de refrigerante foi ajustada em 30 m/s, de modo que a taxa de fluxodo refrigerante na direção longitudinal da tira, quando o refrigerante colidiucom a tira era maior do que ou igual à velocidade máxima da tira. Em con-seqüência, a taxa de fluxo na direção longitudinal da tira é m/s χ cos 50° =1152 mpm.

O resfriamento foi controlado como segue. O comprimento deuma zona de resfriamento nos lados superior e inferior onde refrigerante éejetado é encontrado da velocidade da tira, da temperatura medida e daquantidade de resfriamento até a temperatura de parada de resfriamentopara espessura-alvo. Uma condição de resfriamento de lado superior e urnacondição de resfriamento de lado inferior que cobrem o comprimento da zo-na de resfriamento encontrado são encontradas, uma porção para o resfria-mento de lado inferior é excluída e o número de unidades de resfriamento 17e o número de fileiras de cabeças de bocais de resfriamento 13, que reali-zam ejeção na unidade de resfriamento 17 é determinado para o resfriamen-to de lado superior e as válvulas de ejeção correspondentes 16 são abertas.

Subseqüentemente, o número de unidades de resfriamento e o número defileiras de cabeças de bocais de resfriamento que realizam a ejeção foramajustados de modo a mudar o comprimento da zona de resfriamento en-quanto se verifica o registro do termômetro após o resfriamento e conside-rando a mudança da velocidade da tira (aceleração, desaceleração). Quan-do da mudança do número de fileiras de cabeças de bocais de resfriamentoque realizam ejeção, o número de fileiras para ejeção do lado a montantepara o lado a jusante e o número de fileiras para ejeção do lado a jusantepara o lado a montante foram ajustados de modo que a pressão de fluido derefrigerante foi equilibrada entre os lados a jusante e a montante da tira ecabeças de bocais de resfriamento a montante e a jusante foram ligadas edesligadas em pares.

Ainda, o comprimento de zona em cada unidade de resfriamento17 foi ajustado de modo que martensita não seria formada na superfície su-perior da tira, no lado de saída da unidade de resfriamento 17, o comprimen-to da zona de resfriamento a ar foi determinado dê modo que recuperaçãode calor suficiente seria completada pela difusão de calor interno na zona deresfriamento a ar seguinte e as condições de uso de unidades de resfria-mento 17 subseqüentes foram determinadas.

Incidentalmente, uma vez que a estrutura da martensita é for-mada no aço usado aqui em uma temperatura de 350°C ou menos. O resfri-amento foi controlado de modo que a superfície não diminuirá para 350°C oumenos.

Como um resultado, neste exemplo, a temperatura da tira nabobinadeira disposta em nível mais baixo 6 estava dentro da faixa de 400°C± 10QC através de todo o comprimento e resfriamento consideravelmenteuniforme foi obtido. Além disso, uma estrutura de martensita temperada nãoexiste na camada de superfície superior da tira. Em conseqüência, uma tiraque era estável em qualidade poderia ser obtida.

Segundo Exemplo

Como um segundo exemplo, uma tira tendo uma espessura deacabamento de 2,4 mm foi fabricada com o dispositivo de cabeça de bocalde resfriamento, mostrado na figura 3, na disposição de equipamento mos-trada na figura 1, com base na primeira modalidade descrita acima. No dis-positivo de resfriamento 11 da presente invenção, três unidades de resfria-mento foram montadas e cada unidade de resfriamento incluía oito fileiras decabeças de bocais de resfriamento no lado a montante e oito fileiras de ca-beças de bocais de resfriamento no lado a jusante. A velocidade da bordadianteira da tira era 750 mpm no lado de saída da estação de acabamento 4e a velocidade da tira foi aumentada, seqüencialmente, para um máximo de1000 mpm após a borda dianteira da tira ter alcançado a bobinadeira dispos-ta em nível mais baixo 6. A temperatura da tira no lado de saída da estaçãode acabamento era 860°C. A tira foi resfriada até cerca de 650°C ípelo tipoconhecido de dispositivo de resfriamento 10 e foi, então, resfriada para450°C, que era temperatura-alvo de enrolamento, pelo dispositivo de resfri-amento 11 da presente invenção. Aqui, o ângulo de ejeção θ de refrigerantedo dispositivo de resfriamento 11 foi estabelecido em 45e e a velocidade deejeção de refrigerante foi estabeiecida em 35 m/s, de modo que a taxa defluxo do refrigerante na direção longitudinal da tira, quando o refrigerantecolidiu com a tira era maior do que ou igual à velocidade máxima da tira. Emconseqüência, a taxa de fluxo na direção longitudinal da tira é 30 m/s χ cos45® = 1484 mpm.

Similarmente ao primeiro exemplo descrito acima, o resfriamentofoi controlado, isto é, o número de unidades de resfriamento e o número defileiras de cabeças de bocais de resfriamento que realizam ejeção foram a-justados de modo a mudar o comprimento da zona de resfriamento.

A fim de repetir, alternadamente, o resfriamento de água e o res-friamento de ar (resfriamento intermitente), de modo que martensita não ,seformasse na superfície superior da tira no lado de saída de cada unidade deresfriamento 17, o comprimento da zona de resfriamento na unidade de res-friamento 17 foi ajustado pela mudança do número de fileiras de cabeças debocais de resfriamento que realizam ejeção na unidade de resfriamento 17 ea condição de uso da unidade de resfriamento foi determinada. Incidental-mente, uma vez que a estrutura da martensita é formada no aço aqui usadoem uma temperatura de 350° C ou menos, o resfriamento foi controlado demodo que a temperatura da superfície não diminuísse para 350°C ou menos.Como um resultado, no segundo exemplo, a temperatura da tirana bobinadeira disposta em nível mais baixo 6 estava dentro da faixa de450°C ± 8°C através de todo o comprimento e resfriamento consideravel-mente uniforme foi realizado. Além disso, uma estrutura de martensita tem- perada não existia na camada superior da superfície da tira. Em conseqüên-cia, uma tira que era estável em qualidade poderia ser obtida.

Terceiro Exemplo

Como um terceiro exemplo, uma tira tendo uma espessura deacabamento de 3,6 mm foi fabricada com o dispositivo de cabeça; de bocal de resfriamento mostrado na figura 4, na disposição de equipamento mos-trada na figura 5, com base na segunda modalidade descrita acima. No dis-positivo de resfriamento 11 da presente invenção, cinco unidades de resfri-amento foram montadas e cada unidade de resfriamento incluía dezesseisfileiras de cabeças de bocais de resfriamento no lado a montante e dezes- seis fileiras de cabeças de bocais de resfriamento no lado a jusante. A velo-cidade da borda dianteira da tira era 600 mpm no lado de saída da estaçãode acabamento 4 e a velocidade da tira foi aumentada, seqüencialmente,para um máximo de 800 mpm após a borda dianteira da tira ter alcançado abobinadeira disposta em nível mais baixo 6. A temperatura da tira no lado de saída da estação de acabamento era 840º C. A tira foi resfriada até cerca de650º C pelo dispositivo de resfriamento 11 da presente invenção e foi, então,resfriada para 500°C, que era temperatura-alvo de enrolamento, pelo tipoconhecido de dispositivo de resfriamento 7. Aqui, o ângulo de ejeção θ derefrigerante do dispositivo de resfriamento 11 foi estabelecido em 55s e a velocidade de ejeção de refrigerante foi estabelecida em 30 m/s, de modoque a taxa de fluxo do refrigerante na direção longitudinal da tira, quando orefrigerante colidiu com a tira era maior do que ou igual à velocidade máximada tira. Em conseqüência, a taxa de fluxo na direção longitudinal da tira é 30m/s χ cos 559 ~ 1032 mpm.

Incidentalmente1 a fim de formar bainita através de toda a es-pessura do aço usado aqui, uma alta velocidade de resfriamento é necessá-ria durante o resfriamento de 800s C para 6005 C. Contudo, uma vez queuma estrutura de martensita é formada em uma temperatura de 350s C oumenos, o resfriamento foi controlado de modo que a temperatura da superfí-cie não diminuiria para 350s C ou menos. Em outras palavras, a velocidadede resfriamento foi aumentada e a distância entre a zona de resfriamento aar e a zona de resfriamento a água foi ajustada de modo que a temperaturadá superfície não diminuísse para 350° C ou menos.

Como um resultado, no terceiro exemplo, a temperatura da tirana bobinadeira disposta em nível mais baixo 6 estava dentro da faixa de500°C ± 12°C através de todo o comprimento e resfriamento consideravel-mente uniforme foi realizado. Contudo, uma vez que a velocidade de resfri-amento era alta e estável, uma estrutura de bainita poderia ser formada nadireção de espessura da tira e um material de alta resistência poderia serfabricado.

Quarto Exemplo

Como um quarto exemplo, uma tira tendo uma espessura deacabamento de 4,0 mm foi fabricada na disposição de equipamento mostra-da na figura 6, com base na terceira modalidade descrita acima pelo uso dodispositivo de cabeça de bocal de resfriamento mostrado na figura 4, no ladoa montante da mesa de saída e usando o dispositivo de cabeça de bocal deresfriamento mostrado na figura 2 no lado a jusante da mesa de saída. Nodispositivo de resfriamento a montante 11 da presente invenção, cinco uni-dades de resfriamento foram montadas e cada unidade de resfriamento in-cluía dezesseis fileiras de cabeças de bocais de resfriamento no lado a mon-tante e dezesseis fileiras de cabeças de bocais de resfriamento no lado ajusante. No dispositivo de resfriamento a jusante 11 da presente invenção,três unidades de resfriamento foram montadas e cada unidade de resfria-mento incluía quatro fileiras de cabeças de bocais de resfriamento no lado amontante e quatro fileiras de cabeças de bocais de resfriamento no lado ajusante. A velocidade da borda dianteira da tira era 500 mpm no lado de saí-da da estação de acabamento 4, e a velocidade da tira foi aumentada, se-qüencialmente, até um máximo de 55Ò mpm, após a borda dianteira da tirater alcançado a bobinadeira disposta em nível mais baixo 6. A temperaturada tira no lado de saída da estação de acabamento era 850°C. A tira foi res-friada para cerca de 650°C pelo dispositivo de resfriamento a montante 11da presente invenção e foi, então, resfriada para 400°C, que era a tempera-tura-alvo de resfriamento, pelo dispositivo de resfriamento a montante 11 dapresente invenção, sem usar o tipo conhecido de dispositivo de resfriamento7. Aqui, o ângulo de ejeção 0 de refrigerante dos dispositivos de resfriamentoa montante e a jusante foi estabelecido em 45s, e a velocidade de ejeção derefrigerante foi estabelecida em 30 m/s, de modo que a taxa de fluxo do re-frigerante na direção longitudinal da tira, quando o refrigerante colidiu com atira era maior do que ou igual à velocidade máxima da tira. Em conseqüên-cia, a taxa de fluxo na direção longitudinal da tira é 30 m/s χ cos 45s = 1272mpm.

Incidentalmente, a fim de formar bainita através de toda a es-pessura do aço aqui usado, uma alta velocidade de resfriamento é necessá-ria durante resfriamento de 800°C para 600°C. Contudo, uma vez que umaestrutura de martensita é formada em uma temperatura de 350°C ou menos,o resfriamento foi controlado de modo que a temperatura da superfície nãodiminuirá para 350°C ou menos. Em outras palavras, a velocidade de resfri-amento foi aumentada e a distância entre a zona de resfriamento a ar e azona de resfriamento à água em cada um dos dispositivos de resfriamento amontante e a jusante 11 foi ajustada de modo que a temperatura da superfí-cie não diminuirá até 350s C ou menos.

Como um resultado, neste exemplo, a temperatura da tira nabobinadeira disposta em nível mais baixo 6 estava dentro da faixa de 400°C± 11°C através de todo o comprimento e resfriamento consideravelmenteuniforme foi realizado. Além disso, uma vez que a velocidade de resfriamen-to era alta e estável, uma estrutura de bainita uniforme poderia ser formadana direção da espessura da tira e um material de alta resistência poderia serfabricado.

Quinto Exemplo

Como um quinto exemplo, uma tira tendo uma espessura de a-cabamento de 2,8 mm foi fabricada pelo uso do equipamento mostrado nasfiguras 1 e 7 com base na modalidade descrita acima. A velocidade íia bordadianteira da tira era 700 mpm no Iadp de saída da estação de acabamento 4e a velocidade da tira foi aumentada seqüencialmente até um máximo 1000mpm após a borda dianteira da tira ter alcançado a bobinadeira disposta emnível mais baixo 6. A temperatura da tira no lado de saída da estação de a-cabamento era 850°C. A tira foi resfriada para cerca de 650°C pelo tipo co-nhecido de dispositivo de resfriamento 10 e foi, então, resfriada para 400°C,que era a temperatura-alvo de enrolamento, pelo dispositivo de resfriamento11 da presente invenção. Aqui, o ângulo de ejeção θ de refrigerante do dis-positivo de resfriamento foi ajustado em 50s e a velocidade de ejeção de re-frigerante foi ajustada em 30 m/s de modo que a taxa de fluxo do refrigerantena direção longitudinal da tira quando o refrigerante colidiu com a tira eramaior do que ou igual à velocidade máxima da tira. Em conseqüência, a taxade fluxo na direção longitudinal da tira é 30 m/s χ cos 50® « 1152 mpm.

O resfriamento foi controlado como segue. Primeiro, os compri-mentos das zonas de resfriamento nos lados superior e tnferior~.onde refrige-rante era ejetado foram encontrados da velocidade da tira, da temperaturamedida e da quantidade de resfriamento para a temperatura de parada deresfriamento para a espessura-alvo. Então, o número de unidades de resfri-amento 17 que cobrem o comprimento da zona de resfriamento encontradono lado superior e o número de fileiras de cabeças de bocais de resfriamento13 que realizam ejeção nas unidades de resfriamento 17 foram determina-dos e as válvulas de ejeção correspondentes 16 foram abertas. Além disso,o número de cabeças de bocais de resfriamento 18 que cobre o comprimen-to da zona de resfriamento encontrado no lado inferior foi determinado, e asválvulas de ejeção 21 foram abertos. Nesse caso, a quantidade de resfria-mento por refrigerante no lado superior da tira foi ajustada para ser igual àquantidade de resfriamento pelo refrigerante no lado inferior da tira. Subse-qüentemente, o número de unidades de resfriamento 17 no lado superior, onúmero de fileiras de cabeças de bocais de resfriamento 13 que realizamejeção e o número de cabeças de bocais de resfriamento 18 que realizamejeção no lado inferior foram ajustados de modo a mudar os comprimentosdas zonas de resfriamento durante verificação do registro do termômetroapás resfriamento e considerando a mudança da velocidade da tira (acelera-ção, desaceleração). Quando da mudança do número de fileiras de cabeçasde bocais de resfriamento que realizam ejeção, o número de fileiras paraejeção do lado a montante para o lado a jusante e o número de fileiras paraejeção do lado a jusante para o lado a montante foram ajustados de modoque a pressão de fluido de refrigerante ficasse equilibrada entre os lados ajusante e a montante da tira e as cabeças de bocais de resfriamento a mon-tante e a jusante fossem ligadas e desligadas em pares.

Ainda, o comprimento de zona em cada unidade de resfriamento17 foi ajustado de modo que martensita será formada na superfície superiorda tira, no lado de saída da unidade de resfriamento 17, o comprimento dazona de resfriamento a ar foi determinado de modo que recuperação de ca-lor suficiente será completada pela difusão de calor interno na zona de res-friamento a ar seguinte e as condições de uso em unidades de resfriamento17 subseqüentes foram determinadas.

Incidentalmente, uma vez que uma estrutura de martensita éformada no aço usado aqui em uma temperatura de 350e C ou menos, res-friamento foi controlado de modo que a temperatura de superfície não dimi-nuirá para 350°C ou rrtenos.

Como um resultado, neste exemplo, a temperatura da tira nabobinadeira disposta em nível mais baixo 6 estava dentro da faixa de 400°C± 10°C através de todo o comprimento e resfriamento consideravelmenteuniforme foi realizado. Além disso, uma estrutura de martensita temperadanão existia na camada de superfície superior da tira. Em conseqüência, umatira que era estável em qualidade poderia ser obtida.

Sexto Exemplo

Como um sexto exemplo, uma tira tendo uma espessura de a-cabamento de 2,8 mm foi fabricada pelo uso do equipamento mostrado nasfiguras 1 e 9 com base na modalidade descrita acima. A velocidade da bordadianteira da tira era 700 mpm no lado de saída da estação de acabamento 4e a velocidade da tira foi aumentada, seqüencialmente, para um máximo de1000 mpm, após a borda dianteira da tira ter alcançado a bobinadeira dis-posta em nível mais baixo 6. A temperatura da tira no lado de-saída da esta-ção de acabamento era 850°C. A tira foi resfriada até cerca de 650°C pelotipo conhecido de dispositivo de resfriamento 10 e foi, então, resfriada para400°C, que era uma temperatura-alvo de enrolamento, pelo dispositivo deresfriamento 11 da presente invenção. Aqui, o ângulo de ejeção θ de refrige-rante do dispositivo de resfriamento 11 foi estabelecido em 50s e a velocida-de de ejeção de refrigerante foi estabelecida em 30 m/s, de modo que a taxade fluxo do refrigerante na direção de largura da tira, quando o refrigerantecolidiu com a tira era maior do que ou igual à velocidade máxima da tira. Emconseqüência, a taxa de fluxo na direção longitudinal da tira é 30 m/ s xcos50° ~ 1152mpm.

O resfriamento foi controlado como segue. Primeiro, o compri-mento de uma zona de resfriamento onde refrigerante foi ejetado foi encon-trado a partir da velocidade da tira, da temperatura medida e da quantidadede resfriamento para a temperatura de parada de resfriamento para a es-pessura-alvo. Uma condição de resfriamento de lado superior e uma condi-ção de resfriamento de lado inferior que cobrem o comprimento da zona deresfriamento encontrado foram encontradas, o número de unidades de res-friamento 17 e o núrrfiero de fileiras de cabeças de bocais de resfriamentosuperiores e inferiores 13 e 18 que realizam ejeção nas unidades de resfria-mento 17 foram determinados e as válvulas de ejeção correspondentes fo-ram abertas. Nesse caso, a quantidade de resfriamento pelo refrigerante nolado superior da tira foi ajustada para ser igual à quantidade de resfriamentopelo refrigerante no lado inferior da tira e a pressão de fluido recebido pelotira do refrigerante no lado superior da tira foi estabelecida para ser igual àpressão de fluido recebido pela tira do refrigerante no lado inferior da tira.Subseqüentemente, o número de unidades de resfriamento e o número decabeças de bocais de resfriamento 13 e 18 que realizam ejeção foram ajus-tados de modo a mudar o comprimento da zona de resfriamento durante ve-rificação do registro do termômetro após resfriamento e considerando a mu-dança da velocidade da tira (aceleração, desaceleração). Quando da mu-dança do número de fileiras das cabeças de bocais de resfriamento 13, onúmero de fileiras para ejeção do Iado a montante para o lado a jusante e oj número de fileiras para ejeção do lado a jusante para o lado a montante fo-ram ajustados de modo que a pressão de fluido de refrigerante foi equilibra-da entre os lados a jusante e a montante da tira e as cabeças de bocais deresfriamento a montante e a jusante foram ligadas e desligadas em pares.

Ainda, o comprimento de zona enseada unidade de resfriamento17 foi ajustado de modo que martensita não seria formada na superfície su-perior da tira no lado de saída da unidade de resfriamento 17, o comprimen-to da zona de resfriamento a ar foi determinado de modo que recuperaçãode calor suficiente será completada pela difusão de calor interno na zona deresfriamento a ar seguinte e as condições de uso em unidades de resfria-mento 17 subseqüentes foram determinadas. Incidentalmente, uma vez queuma estrutura de martensita é formada no aço em uma temperatura de 350sC ou menos, o resfriamento foi controlado de modo que a temperatura dasuperfície não diminuirá para 350s C ou menos.

Como um resultado, neste exemplo, a temperatura da tira nabobinadeira disposta em nível mais baixo 6 estava dentro da faixa de 400°C± 10°C através de todo o comprimento e resfriamento consideravelmenteuniforme foi realizado.· Além disso, uma estrutura de martensita temperadanão existia na camada de superfície superior da tira. Em conseqüência, umatira que era estável em qualidade poderia ser obtida.Primeiro Exemplo Comparativo

Para comparação com as vantagens da presente invenção pro-porcionadas no enrolamento em uma baixa temperatura de menos do que500s nos primeiro, segundo e quarto exemplos, como um primeiro exemplocomparativo, resfriamento até 400°C, que tem uma temperatura-alvo de en-rolamento, foi realizado apenas com o tipo conhecido de dispositivo de res-friamento 7 (bocais de fluxo laminar do tipo redondo 8 no lado superior e bo-cais de pulverização 10 no lado inferior), sem usar o dispositivo de resfria-mento 11 da presente invenção no mesmo equipamento que aqueles adota-dos nos exemplos. Outras estruturas eram similares àquelas nos exemplos.

Como um resultado, no exemplo comparativo, uma vez que flu-xos Iaminares dos bocais de fluxo laminar do tipo redondo 8 eram fluxos dequeda livre, eles não alcançavam facilmente a tira 12, quando havia refrige-rante residual. Além disso, a capacidade de resfriamento diferia, dependen-do da presença ou da ausência do refrigerante residual e flutuação da tem-peratura foi encontrada na direção de largura da tira. Em particular, q refrige-rante permanecia em uma porção côncava na borda dianteira da tira desdequando o enrolamento pela bobinadeira disposta erri nível mais baixo 6 foiiniciado até quando a tira estava tensionada e a temperatura, assim, variavana direção de largura da tira. Portanto, a temperatura na tira variou grande-mente dentro da faixa de 250°C a 450°C, em contraste com a temperatura-alvo de 400°C na bobinadeira disposta em nível·mais baixo 6. Por essa ra-zão, a resistência variou grandemente na tira.

Segundo Exemplo Comparativo

Para comparação com as vantagens de resfriamento rápido pelodispositivo de resfriamento 11 da presente invenção imediatamente apóslaminação de acabamento nos terceiro e quarto exemplos descritos acima,como um segundo exemplo comparativo, resfriamento até 500°C, que erauma temperatura-alvo de enrolamento, foi realizado apenas com o tipo co-nhecido de dispositivo*de resfriamento 7 (bocais de fluxo laminar do tipo re-dondo 8, no lado superior e bocais de pulverização 10 no lado inferior), semusar o dispositivo de resfriamento da presente invenção no mesmo equipa-mento que aquele adotado no primeiro exemplo. Outras estruturas eram si-milares àquelas adotadas no terceiro exemplo.Gomo um resultado, no segundo exemplo comparativo, uma vezque os fluxos Iaminares dos bocais de fluxo laminar do tipo redondo 8 eramfluxos de queda livre, eles não alcançariam facilmente a tira 12, quando ha-via refrigerante residual. Além disso, a capacidade de resfriamento diferia,dependendo da presença ou da ausência do refrigerante residual e flutuaçãoda temperatura foi encontrada na direção longitudinal da tira. Em particular,o refrigerante permaneceu em uma porção côncava na borda dianteira datira desde quando o enrolamento pela bobinadeira disposta em nível maisbaixo 6 foi iniciado até quando a tira estava tensionada e a temperátura, as-sim, variou na direção longitudinal da tira. Portanto, a temperatura na tiravariou grandemente dentro da faixa de 400B C a 500s C em contraste com atemperatura-alvo de 500s C na bobinadeira disposta em nível mais baixo 6.Por essa razão, a resistência variou grandemente na tira. Ainda, uma vezque a velocidade de resfriamento era menor do que nos terceiro e quartoexemplos, uma camada macia, tal como ferrita ou perlita, foi formada local-mente e a resistência alvo não poderia ser obtida.

Numerais de referência nos desenhos denotam os seguintescomponentes:Listagem de Referência

1: estação de desbaste;

2: barra bruta;

3: mesa transportadora de roletes;

4: estação de acabamento contínuo;

5: mesa de saída;

6: bobinadeira disposta em nível mais baixo;

7: tipo conhecido de dispositivo dè resfriamento;

8: bocal de fluxo laminar do tipo redondo;

9: mesa. transportadora-de roletes;

10: bocal de pulverização;

11: dispositivo de resfriamento de acordo com a presente inven-ção;

12: tira;

13: cabeça de bocal de resfriamento;

14: bocal redondo;

15: tubo de abastecimento;

16: válvula de ejeção;

17: unidade de resfriamento;

18: cabeça de bocal de resfriamento;

19: bocal redondo;

20: tubo de abastecimento;

21: válvula de ejeção;

22: bocal de jato de ar;

Claims

1. Dispositivo de resfriamento de tira quente para resfriar umatira quente transportada em uma mesa de saída após laminação de acaba-mento, em que bocais de resfriamento inclinados para um lado a jusante eum lado a montante em uma direção de deslocamento da tira são dispostosno lado superior da tira de modo a se oporem e os bocais de resfriamentoejetam fluxos de refrigerante similares à haste.

2. Dispositivo de resfriamento de tira quente de acordo com areivindicação 1, em que uma pluralidade dos bocais de resfriamento são dis-postos em uma direção de largura da tira e um ângulo fcrmado pelos fluxossimilares à haste ejetados dos bocais de resfriamento é 60° ou menos.

3. Dispositivo de resfriamento de tira quente de acordo com areivindicação 1 ou 2, em que uma pluralidade de fileiras dos bocais de resfri-amento inclinados para o lado á jusante e uma pluralidade de fileiras dosbocais de resfriamento inclinados para o lado a montante são dispostas nadireção de deslocamento da tira.

4. Dispositivo de resfriamento de tira quente de acordo comqualquer uma das reivindicações de 1 a 3, em que o dispositivo de resfria-mento de tira quente é formado por uma unidade de dispositivo de resfria-mento e uma pluralidade das unidades de dispositivos de resfriamento sãodispostas na direção de deslocamento da tira.

5. Dispositivo de resfriamento de tira quente de acordo com areivindicação 4, em que o meio de purgação para purgar refrigerante sobreuma superfície superior da tira é proporcionado a jusante da unidade de dis-positivo de resfriamento.

6. Dispositivo de resfriamento de tira quente para resfriar umatira quente transportada em uma mesa de saída após laminação de acaba-mento, em que um boftal de resfriamento para ejetar um fluxo de refrigerantesimilar à haste inclinado de um lado a montante de uma mesa transportado-ra de roletes para acima da mesa transportadoras de roletes e um bocal deresfriamento para ejetar um fluxo de refrigerante similar à haste inclinado deum lado a jusante de uma mesa transportadora de roletes para acima damesa transportadora de roletes são dispostos em um lado superior da tira demodo a se oporem um ao outro.

7. Dispositivo de resfriamento de tira quente de acordo com areivindicação 6, em que os bocais de resfriamento no lado superior e umbocal de resfriamento em um lado inferior da tira são dispostos de modo queuma quantidade de resfriamento pelo refrigerante no lado superior da tira éigual a uma quantidade de resfriamento pelo refrigerante no lado inferior datira.

8. Dispositivo de resfriamento de tira quente de acordo com areivindicação 7, em que um bocal de resfriamento para ejetar um fluxo derefrigerante similar à haste de entre as mesas transportadoras de roletespara uma superfície inferior da tira é proporcionado no lado inferior da tira.

9. Dispositivo de resfriamento de tira quente para resfriar umatira quente transportada em uma mesa de saída após laminação de acaba-mento de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, em que umbocal de resfriamento de lado inferior para ejetar refrigerante de entre mesastransportadoras de roletes para uma superfície inferior da tira é proporciona-do em um lado inferior da tira; eem que um bocal de resfriamento para ejetar um fluxo de refrige-rante similar à haste inclinado de um lado a montante de uma posição ondeo refrigerante ejetado do bocal de resfriamento de lado inferior colide com atira exatamente acima da posição e um bocal de resfriamento para ejetar umfluxo de refrigerante similar à haste inclinado de um lado a jusante da posi-ção onde o refrigerante ejetado do bocal de resfriamento de lado inferior ço-lide com a tira exatamente acima da posição são dispostos no lado superiorda tira de modo a se oporem um ao outro.

10. Dispositivo de resfriamento de tira quente de acordo com areivindicação 9, em quê os bocais de resfriamento de lado superior e o bocalde resfriamento de lado inferior são dispostos de modo que uma quantidadede resfriamento pelo refrigerante no lado superior da tira é igual a uma quan-tidade de resfriamento pelo refrigerante no lado inferior da tira e de modoque uma pressão de fluido recebida pela tira do refrigerante no lado superiorda tira é igual a uma pressão de fluido recebido pela tira do refrigerante nolado inferior da tira.

11. Dispositivo de resfriamento de tira quente de acordo com areivindicação 10, em que o bocal de resfriamento de lado inferior é um bocalpara ejetar fluxos de refrigerante similares à haste.

12. Método de resfriamento de tira quente para resfriar uma tiraquente transportada em uma mesa de saída após laminação de acabamen-to, em que um fluxo de refrigerante similar à haste inclinado para um lado ajusante em uma direção de deslocamento da tira e um fluxo de refrigerantesimilar à haste inclinado para um lado a montante na direção de desloca-mento da tira são ejetados em um lado superior da tira de modo a se oporemum ao outro.

13. Método de resfriamento de tira quente de acordo com a rei-vindicação 12, em que um ângulo formado pelos fluxos de refrigerante simi-lares à haste e a tira é 609 ou menos.

14. Método de resfriamento de tira quente de acordo com a rei-vindicação 12 ou 13, em que uma pluralidade de fileiras dos fluxos de refri-gerante similares à haste inclinados para o lado a jusante e uma pluralidadede fileiras dos fluxos de refrigerante similares à haste inclinados para o ladoa montante são ejetados na direção de deslocamento da tira.

15. Método de resfriamento de tira quente de acordo com qual-quer uma das reivindicações de 12 a 14, em que resfriamento intermitentepara repetição de resfriamento à água e resfriamento a ar é obtido pela rea-lização de ejeção oposta dos fluxos de refrigerante similares à haste inclina-dos em uma pluralidade de posições espaçadas na direção de deslocamentoda tira.

16. Método de resfriamento de tira quente de acordo com a rei-vindicação 15, em que o refrigerante é purgado por meio de purgação pro-porcionado a jusante das posições onde ejeção de oposição dos fluxos derefrigerante similares à haste inclinados é realizada.

17. Método de resfriamento de tira quente para resfriar uma tiraquente transportada em uma mesa de saída após laminação de acabamentode acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 16, em que um flu-xo de refrigerante similar à haste inclinado de um lado a montante de umamesa transportadora de roletes exatamente acima das mesas transportado-ras de roletes e um fluxo de refrigerante similar à haste inclinado de um ladoa jusante de uma mesa transportadora de roletes exatamente acima da me-sa transportadora de roletes são ejetados no lado superior da tira de modo ase oporem um ao outro.

18. Método de resfriamento de tira quente de acordo com a rei-vindicação 17, em que o refrigerante é ejetado no lado superior é no ladoinferior da tira de modo que uma quantidade de resfriamento pelo refrigeran-te no lado superior da tira é igual a uma quantidade de resfriamento pelorefrigerante no lado inferior da tira.

19. Método de resfriamento de tira quente de acordo com a rei-vindicação 18, em que fluxo de refrigerante similar à haste é ejetado de entremesas transportadoras de roletes para uma superfície inferior da tira no ladoinferior da tira.

20. Método de resfriamento de tira quente para resfriar uma tiraquente transportada em uma mesa de saída após laminação de acabamentode acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 16, em que refrige-rante é ejetado de entre mesas transportadoras de roletes para uma superfí-cie inferior da tira no lado inferior da tira; eem que um fluxo de refrigerante similar à haste inclinado ejetadode um lado a montante de uma posição onde o refrigerante no lado inferiorcolide com a tira exatamente acima da posição e um fluxo de refrigerantesimilar à haste inclinado ejetado de um lado a jusante da posição onde orefrigerante no lado inferior colide com a tira exatamente acima da posiçãose opõem um ao outro no lado superior da tira.

21. Método de resfriamento de tira quente de acordo com a rei-vindicação 20, em que o refrigerante é ejetado no lado superior e no ladoinferior da tira, de modo que uma quantidade de resfriamento pelo refrigeran-te no lado superior da tira é igual a uma quantidade de resfriamento pelorefrigerante no lado inferior da tira e de modo que uma pressão de fluido re-cebido pela tira do refrigerante no lado superior da tira é igual a uma pressãode fluido recebido pela tira do refrigerante no lado inferior da tira.

22. Método de resfriamento de tira quente de acordo com a rei-vindicação 21, em que o refrigerante no lado inferior da tira inclui um fluxo derefrigerante similar à haste.