BRPI0712445B1 - método para controle de uma tira de metal em um forno de tratamento térmico - Google Patents

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Abstract

método para controle de uma tira de metal em uma fornalha de tratamento de calor. a invenção se refere a um método para controle de uma tira de metal (1) a ser tratada com calor, contida em uma fornalha de tratamento de calor operada continuamente, e procedendo em uma direção essencialmente horizontal e posição suspensa em uma zona disposta entre elementos (6) significativos para suportar a tira de metal quando referida tira de metal está sendo arrefecida (3) . a trajetória da tira de metal (1) é medida por um dispositivo de medição (11), e na base dos resultados de medição obtidos, a tira de metal (1) é submetida a um jato de agente de arrefecimento controlado, de modo que a trajetória da tira de metal (1), pelo menos na zona (6) localizada entre os elementos significativos para suportar a tira de metal, é feita proceder entre os dispositivos (8) instalados ao redor da trajetória, e significativa para transportar o agente de arrefecimento.

Description

"MÉTODO PARA CONTROLE DE UMA TIRA DE METAL EM UM FORNO DE TRATAMENTO TÉRMICO" A presente invenção se refere a um método para controle de uma tira de metal a ser tratada termicamente, contida em um forno de tratamento térmico operado continuamente/ cuja tira de metal deve ser tratada termicamente, de modo que a tira de metal pode ser conduzida em uma zona localizada entre elementos significativos para suportar a tira de metal sem ficar em contato com as estruturas do forno.
Tira de metal laminada a frio, tal como tira produzida de aço inoxidável, é, após a laminação a frio, submetida a recozimento em uma alta temperatura, dentro da faixa de temperatura de 900-1150°C, de modo que recristalizaçâo ocorre na microestrutura da fibra, e a tira torna-se mais fácil de operar com relação a tratamento adicional. Na etapa de recozimento, na superfície da tira é formada uma camada de óxido que deve ser removida, A remoção da camada de óxido é vantajosamente efetuada por decapamento, por exemplo, em uma solução aquosa produzida de ácido nítrico e ácido hidrofluorico. O processo de decapamento é efetuado em condições essencialmente correspondentes à temperatura ambiente, e, portanto, a tira de metal recozida a uma alta temperatura deve ser resfriada antes do tratamento de decapamento.
Para resfriamento da tira, a seção de resfriamento da forno de tratamento térmico inclui equipamento de resfriamento, tais como tubos de resfriamento·, providos na parte de resfriamento dos fornos e dispostos em ambos os lados da tira na direção procedente desta, e essencialmente perto da tira de modo a alcançar uma energia de resfriamento suficiente; através de bocais instalados nos referidos tubos de resfriamento, o agente de resfriamento, tal como ar, é alimentado na superfície da tira. No caso da tira de metal a ser resfriada ficar em um contato mecânico com o equipamento de resfriamento, a tira de metal tratada é raspada, que resulta em perdas que afetam a qualidade da tira de metal e a quantidade de produção. 0 objetivo da presente invenção é eliminar os problemas da técnica anterior e alcançar um novo e aperfeiçoado método para controle de uma tira de metal a ser tratada termicamente em um forno de tratamento térmico continuamente operada, e uma zona localizada entre elementos significativos para suportar a tira de metal, de modo que um contato mecânico entre a tira de metal e as estruturas do forno pode ser eliminado, particularmente em conjunto com a etapa de resfriamento após o tratamento térmico da tira de metal. As novas características essenciais da invenção são aparentes a partir das reivindicações em anexo.
De acordo com a invenção, uma tira de metal a ser tratada termicamente em um forno de tratamento térmico continuamente operada, por exemplo, uma tira de metal produzida de aço inoxidável, é transportada a uma velocidade essencialmente alta para resfriamento após um tratamento térmico, tal como recozimento, em cuja etapa de resfriamento a tira de metal procedendo essencialmente horizontalmente e suspensa é submetida ao tratamento de jatos de agente de resfriamento controlados, de modo que a trajetória da tira de metal, pelo menos na zona localizada entre elementos significativos para suportar a tira de metal, é feita proceder entre dispositivos para transporte do agente de resfriamento que são instalados ao redor da trajetória. De modo a realizar um jato de resfriamento controlado, a trajetória da tira de metal é medida por um dispositivo de medição pelo menos na direção longitudinal da tira de metal, ou pelo menos na direção da largura da tira de metal, preferivelmente essencialmente continuamente.
Em um forno de tratamento térmico continuamente operada, a tira de metal a ser tratada termicamente forma, na zona localizada entre os elementos significativos para suportar a tira de metal, uma depressão tendo essencialmente a forma de uma curva funicular, de modo que a tira de metal está em sua posição mais baixa no meio da zona provida entre os elementos para suportar a tira de metal. Em conjunto com o processo de resfriamento, a depressão com a forma de curva funicular é, devido à contração de calor conforme oposto a expansão de calor causada pela diferença de temperatura, mudada de modo que a posição do ponto mais baixo da tira de metal, na zona localizada entre os elementos significativos para suportar referida tira de metal, desvia a partir do centro da zona. Adicionalmente, devido a uma grande quantidade de agente de resfriamento ser necessária para arrefecer a tira de metal, especialmente uma mudança na resistência de fluxo no sistema de canal de admissão e descarga de agente de resfriamento, causa flutuações nas pressões do bocal em ambos os lados da tira de metal, que, ao mesmo tempo, significa que a posição da tira de metal é mudada.
De acordo com a invenção, em um forno de tratamento térmico continuamente operada, o resfriamento da tira de metal a ser tratada termicamente é efetuado em pelo menos uma zona de resfriamento disposta entre elementos significativos para suportar a tira de metal, referida zona compreendendo dispositivos para transportar o agente de resfriamento, cujos dispositivos são espaçados separados em distâncias essencialmente iguais ambos abaixo e acima da tira de metal que está procedendo horizontalmente. 0 dispositivo significativo para transportar o agente de resfriamento é provido com pelo menos um bocal, que é dirigido de modo que o agente de resfriamento emitido é dirigido em direção à superfície da tira de metal que se move além do bocal. Agora, em adição ao efeito de resfriamento, a trajetória da tira de metal pode ser mudada quando necessário, de modo que um possível contato mecânico com o equipamento provido para transportar o agente de resfriamento pode ser evitado. A zona de resfriamento entre os elementos significativos para suportar a tira de metal é vantajosamente dividida em pelo menos dois blocos de resfriamento, por exemplo, por separação, por meio de uma parede de partição, os dispositivos significativos para transportar o agente de resfriamento, de modo que o agente de resfriamento que flui através do bocal de um bloco é impedido de fluir para a área de outro bloco de resfriamento. 0 procedimento da tira de metal em uma zona de resfriamento provida entre os elementos significativos para suportar a tira de metal é medido por meio de pelo menos um dispositivo de medição, preferivelmente ambos na direção longitudinal da tira de metal e na direção da largura desta. Os sinais de medição medidos pelo dispositivo de medição são transferidos eletricamente para uma unidade de automação, onde os resultados da localização da tira de metal indicados pelos sinais de medição são comparados com valores de localização predeterminados desejados. Quando necessário, a unidade de automação monitora em um modo controlado os atuadores providos nos dispositivos significativos para transportar o agente de resfriamento para obtenção de uma depressão desejada na tira de metal.
De acordo com a invenção, o procedimento da tira de metal a ser resfriada aos dispositivos significativos para transportar o agente de resfriamento e dispostos ambos acima e abaixo da trajetória da tira de metal é impedido pela mudança, na base dos sinais de medição recebidos pela unidade de automação, a pressão do bocal do agente de resfriamento emitida a partir dos bocais; como uma conseqüência, a força do agente de resfriamento emitida que suporta ou pressiona a tira de metal abaixo é mudada, e a posição da depressão da tira de metal é obtida para ser vantajosa com relação aos dispositivos significativos para transportar o agente de resfriamento.
De acordo com a invenção, o agente de resfriamento empregado é vantajosamente ar, mas o agente de resfriamento pode também ser, por exemplo, um gás inerte, tal como nitrogênio ou argônio, ou uma mistura de gás onde o teor de oxigênio é menor do que o teor de oxigênio do ar. Adicionalmente, o agente de resfriamento empregado pode ser um liquido, tal como água, e também uma mistura de gás e liquido. A invenção é descrita em mais detalhes abaixo, com referência ao desenho em anexo, onde A Figura 1 é uma ilustração em vista lateral de uma concretização da invenção, vista esquematicamente em uma seção transversal parcial.
De acordo com a Figura 1, uma tira recozida quente 1 produzida de aço inoxidável entra a partir da etapa de recozimento 2 na zona de resfriamento 3, em cujo caso a direção de procedimento essencialmente horizontal da tira 1 é ilustrada pela referência numérica 4. Na direção de procedimento 4 da tira, na descarga 5 da zona de recozimento 2 e simultaneamente na admissão 5 da zona de resfriamento 3, é instalado um arranjo de laminador 6 suportando a tira 1. Um arranjo de laminador correspondente 6 para suportar a tira 1 é instalado na direção de procedimento 4 da tira na descarga 7 da zona de resfriamento 3. Entre o arranjo de laminador 6, a tira 1 está em uma posição suspensa.
Na zona de resfriamento 3, na direção de procedimento 4 da tira, acima da tira 1 e abaixo da tira 1, existem instalados tubos de agente de resfriamento 8 para transportar o agente de resfriamento 7 para a vizinhança da tira 1, e que a extremidade 9 de referidos tubos 8 que está localizada mais perto da tira 1 é provida com pelo menos um bocal 10 para direcionamento de agente de resfriamento 7 na superfície da tira 1. A posição da tira 1 localizada entre o arranjo de laminador 6 ambos na direção de largura da tira 1 e na direção longitudinal da tira 1 é medida por pelo menos um dispositivo de medição, preferivelmente um dispositivo de medição a laser. O sinal de medição obtido a partir do dispositivo de medição 11 é alimentado para uma unidade de automação 12 que é eletricamente 14 ligada ao dispositivo de medição 11. Em adição, a unidade de automação 12 é vantajosamente ligada eletricamente 15, ou separadamente, ou em um grupo, a todo bocal 10 provido nos tubos de agente de resfriamento 8 de modo a controlar os bocais para alcançar o valor de posição desejado para a tira 1 em vários pontos da zona de resfriamento 3. Para a proposta de simplicidade, somente dois bocais são ilustrados no desenho com relação à ligação elétrica 15 dos bocais 10. A figura também mostra paredes de partição 13 que dividem a zona de resfriamento em blocos de resfriamento.
Na unidade de automação 12, o valor de sinal de medição obtido é comparado com o valor de posição desejado da tira com relação aos tubos de agente de resfriamento 8. No caso do valor medido desviar do valor de posição desejado da tira 1, um sinal de controle é enviado a partir da unidade de automação 12 para pelo menos um bocal de tubo de agente de resfriamento 10 para correção do valor de posição da tira 1 essencialmente naquele ponto da zona de resfriamento 3 onde o sinal de medição que desvia a partir do valor de posição desejado foi enviado. 0 sinal de controle para mudança do valor de posição da tira 1 ajusta o dispositivo de ajuste provido em conjunto com o bocal 10, cujo dispositivo muda a pressão de ar emitida através do bocal 10 com relação à tira 1.
REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1.- Método para controle de uma tira de metal (1) a ser tratada com termicamente, contida em um forno de tratamento térmico operada continuamente, e procedendo em uma direção horizontal e posição suspensa em uma zona disposta entre arranjos de laminador (6) idealizados para suportar a tira de metal quando referida tira de metal está sendo resfriada, caracterizado pelo fato de que a trajetória da tira de metal (1) é medida por um dispositivo de medição (11), e que os resultados obtidos a partir da medição da trajetória da tira de medição (1) são comparados com valores de posição desejados predeterminados da trajetória em uma unidade de automação (12) que é eletricamente (14) ligada ao dispositivo de medição (11), e eletricamente (15) ligada a bocais (10) de agente de resfriamento, e na base dos resultados de medição obtidos, a tira de metal (1) é submetida a um jato de agente de resfriamento controlado, de modo que a trajetória da tira de metal (1) , pelo menos em uma zona de resfriamento (3) localizada entre os ditos arranjos de laminador (6) idealizados para suportar a tira de metal, é produzida para proceder entre os dispositivos (8) instalados ao redor da trajetória, e idealizada para transportar o agente de resfriamento; uma parede de partição (13) sendo provida, que divide a dita zona de resfriamento (3) em blocos de resfriamento.
2. - Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a medição (11) da trajetória da tira de metal (1) é efetuada como uma medição de laser.
3. - Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a medição (11) da trajetória da tira de metal (1) é efetuada pelo menos na direção longitudinal da tira de metal.
4. - Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a medição (11) da trajetória da tira de metal (1) é efetuada pelo menos na direção da largura da tira de metal.
5. - Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o agente de resfriamento empregado é ar.
6. - Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 1-4, caracterizado pelo fato de que o agente de resfriamento empregado é gás inerte.
7. - Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 1-4, caracterizado pelo fato de que o agente de resfriamento empregado é liquido.
8.- Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 1-4, caracterizado pelo fato de que o agente de resfriamento empregado é uma mistura de gás e liquido.
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