BRPI0719196B1

BRPI0719196B1 - instalação de produção e processo de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente

Info

Publication number: BRPI0719196B1
Application number: BRPI0719196A
Authority: BR
Inventors: Onozawa Hajime; Kimura Yoshitaka
Original assignee: Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2007-10-03
Publication date: 2019-01-02
Also published as: KR20120063534A; US8844462B2; KR20090040388A; EP2062992A1; CA2666056A1; CA2666056C; KR101178614B1; EP2062992A4; EP2062992B1; WO2008044716A1; US20100200126A1; RU2009117881A; BRPI0719196A2; US8402909B2; CN101522936A; BR122018004345B1; US20130213298A1; RU2418093C2; CN101522936B

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para INSTALAÇÃO DE PRODUÇÃO E PROCESSO DE PRODUÇÃO DE CHAPA

DE AÇO RECOZIDA APÓS GALVANIZAÇÃO POR IMERSÃO A

QUENTE.

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a uma instalação de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente ao mergulhar uma chapa de aço em um banho de zinco, em seguida ligando a mesma no banho de zinco, e a um processo de produção de chapa de aço recozido após galvanização por imersão a quente utilizando esta instalação.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Ao se produzir uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente usando uma instalação de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, em primeiro lugar, a chapa de aço é mergulhada em um banho de zinco enchido com zinco fundido de 440 a 480Ό em um tanque de banho de zinco, em seguida, bocais de limpeza de gás borrifam as duas superfícies da chapa de aço com gás de modo a ajustarem a deposição de prateação sobre as superfícies da chapa de aço. Em seguida, depois de ajustar a deposição, a chapa de aço é resfriada de 400 a 46012, por exemplo, e, em seguida aquecida novamente em um forno de liga de 480 a 650Ό a fim de fazer com que o ferro da ch apa de aço e o zinco depositado reajam e, assim, obter uma chapa de aço metalizada de uma liga de ferro e zinco. Em geral, a camada de liga da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente é basicamente constituída da fase ζ de desempenho deslizante inferior, da fase δι de desempenho deslizante superior, e da fase Γ de adesão inferior. É melhor obter-se uma camada de liga principalmente constituída da fase Ó1 de desempenho deslizante superior e de adesão.

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2/38 [003] A fase de liga formada pela reação da liga difere dependendo da temperatura da chapa de aço. Sabe-se que a fase δι de adesão e desempenho deslizante superior da chapa de aço é obtida próxima a 490 a 650Ό. No processo de produção convencional da chapa de aço recozida após Galvanização por imersão a quente, a chapa de aço era aquecida no forno de liga (ou seja, na zona de aquecimento) da instalação de ligação de 490 a 65012, porém a taxa de aquecimento era lenta, de modo que a chapa de aço terminava ficando presa por um longo período de tempo a 470 ou a 490°C (normalmente chamada a temperatura de formação de fase ζ) no processo de aquecimento. Por este motivo, era empregado um processo de formação de uma grande quantidade de fase ζ na superfície da chapa de aço, em seguida transformando a fase ζ na fase δι. Neste caso, os cristais de liga na superfície da chapa de aço eram principal mente cristais de agulha derivados da fase ζ. Nas superfícies destes grandes cristais de agulha, existem pequenos cristais colunares transformados δι. Esta superfície da chapa de aço é superior em desempenho deslizante comparada a uma superfície de fase ζ principalmente, porém é inferior em desempenho deslizante comparada a uma superfície de cristal coluna δι principalmente, formada diretamente na região de temperatura de 490 a 65012, e, sendo assim, não é d esejável.

[004] Ademais, no processo de finalização da reação de ligação da chapa de aço no meio da instalação de ligação ou na zona de embebimento na sua saída, a chapa de aço é convencionalmente resfriada a ar, contudo a taxa de refrigeração é lenta, e, sendo assim, quando a superfície da camada de liga é resfriada após transformação na fase δι, o fundo da camada de liga transforma-se na fase Γ e a adesão entre a camada de liga e a chapa de aço termina em uma deterioração. Em contrapartida, quando a chapa de aço é resfriada precocemente de modo que o fundo da camada de liga não se transforma muiPetição 870180133233, de 24/09/2018, pág. 5/49

3/38 to na fase Γ, ocorrem defeitos de não-ligação da superfície e uma camada de liga δι principal mente ótima não poderá ser obtida.

[005] A fim de solucionar o problema acima mencionado, uma vez que a tecnologia para suprimir a formação da fase ζ na superfície de camada de liga e a formação da fase Γ na interface da camada de liga e da chapa de aço, foram pesquisados o método de uso de um forno de aquecimento por indução, etc., como o forno de ligação (ou seja, a zona de aquecimento) da instalação de ligação a fim de aumentar a taxa de aquecimento, o método de aumentar a taxa de refrigeração após embebimento, o método de controlar adequadamente a deposição de prateação, o método de controlar adequadamente a concentração de Al no banho de zinco e na camada de prateação, etc. [006] Por exemplo, A Patente japonesa N° 3 400 289 apresenta, como um exemplo de condições ótimas a serem aplicadas a uma instalação de ligação conhecida convencional provida com uma zona de embebimento do tipo fixo e uma zona de refrigeração do tipo fixo, as condições de aquecimento da chapa de aço a SOO/s o u a uma taxa de aquecimento maior, mantendo a mesma de 470 a 510Ό, e resfriando a mesma a uma taxa de refrigeração de SOO/s o u mais até atingir 420Ό ou menos. Além disso, a Patente japonesa N° 2 848 074 apresenta a tecnologia de uma instalação de ligação capaz de comutar entre uma zona de embebimento do tipo móvel e uma zona de refrigeração do tipo móvel e alterar o padrão de calor. Além disso, a Publicação de Patente japonesa (A) N° 5 156419 apresenta a tecnologia de uma instalação de ligação provida com um forno projetado para comutar entre embebimento e refrigeração. Ainda, a Publicação de Patente japonesa (A) N° 63 121644 apresenta a tecnologia de uma instalação de ligação provida com um forno projetado para realizar o embebimento por meio de um gás de aquecimento e a refrigeração por meio de um gás refrigerante na mesma região. Além disso, a Publicação de

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Patente japonesa (A) N° 2 122058 apresenta a tecnologia de uma instalação de ligação provida com uma região de embebimento tendo orifícios de alimentação de gás de aquecimento no lado da entrada da chapa de aço e que também faz a refrigeração nesta região de embebimento. Em termos específicos, esta região de embebimento é dividida em uma pluralidade de zonas, dutos de descarga para exaustão para a atmosfera em uma zona são definidos no limite das zonas, um dispositivo de refrigeração é definido em cada zona, e o embebimento e a refrigeração são seletivamente realizados em cada zona. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [007] Contudo, no presente processo de produção, uma temperatura de embebimento e um tempo de embebimento ótimos flutuam constantemente tendo em vistas as especificações da produção além de outros fatores externos, e, sendo assim, em uma instalação de ligação convencional conhecida provida com uma zona de embebimento do tipo fixo e uma zona de refrigeração do tipo fixo que utiliza as condições de produção descritas na Patente japonesa N° 3 400 289, é difícil iniciar-se a refrigeração em um momento ótimo no qual a reação da ligação deve terminar, e é difícil manter substancialmente as condições ótimas de produção.

[008] Por outro lado, no caso de uma instalação de ligação provida com uma zona de embebimento do tipo móvel e uma zona de refrigeração do tipo móvel conforme descrita na Patente japonesa N° 2 848 074, é possível fazer com que a zona de embebimento e a zona de refrigeração movimentem-se de acordo com as condições ótimas de produção flutuantes, mas é necessário tempo para se trocar um forno de embebimento e um forno de refrigeração, e, portanto, isto restringirá enormemente as programações de produção e, sendo assim, a operação torna-se difícil.

[009] Além disso, a Publicação da Patente japonesa (A) N° 5

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156419 apresenta uma instalação de ligação provida com um forno que possibilita a troca entre o embebimento e a refrigeração. Os seus detalhes de configuração e funções, etc., no entanto, não são propriamente descritos. Com relação à resposta quando se comutar entre o embebimento e a refrigeração, à mesma maneira da Patente japonesa N° 2 848 074, esta é uma operação demorada e provavelmente difícil.

[0010] Além disso, a Publicação da Patente japonesa (A) N° 63 121644 apresenta um forno no qual o embebimento por meio de um gás de aquecimento e a refrigeração por meio de um gás refrigerante é feito na mesma região, porém, por exemplo, ao realizar-se o embebimento por meio de um gás de aquecimento, e em seguida a refrigeração por meio de um gás refrigerante, uma vez que não há um meio para a exaustão do gás de aquecimento, o gás de aquecimento e o gás refrigerante misturam-se na região e uma refrigeração suficiente se torna difícil. Observa-se que a Publicação da Patente japonesa (A) N° 63 121644 descreve a disposição alternativa de dispositivos de aquecimento por indução elétrica e de refrigeração a gás nesta região de embebimento e refrigeração, de modo a se obter as funções de embebimento e refrigeração, contudo, não se faz qualquer descrição sobre os detalhes da configuração, ou coisa do gênero. Acredita-se que é necessário tempo para a resposta quando comutar entre o embebimento e a refrigeração, e, ainda, a operação seria difícil.

[0011] Além disso, a Publicação da Patente japonesa (A) N° 2 122058 apresenta um forno tendo uma pluralidade de zonas projetadas para um embebimento e refrigeração seletivos, mas o orifício de alimentação do gás de aquecimento para o embebimento é provido apenas no lado de entrada da região de embebimento, ou seja, é provido apenas um orifício para uma pluralidade de zonas, de modo que um embebimento suficiente na zona de embebimento torna-se difícil. Ainda, uma vez que o orifício de alimentação do gás de aquecimento é

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6/38 provido no lado de entrada da região de embebimento, não é possível resfriar-se a chapa de aço, e em seguida embeber a mesma. Além disso, ao resfriar-se a chapa de aço em cada zona, e em seguida embeber a mesma, levaria-se tempo para mudar a atmosfera na zona, a resposta seria fraca, e a operação seria difícil. Além disso, a extensão da zona só pode ser trocada em unidades de comprimento em blocos, e, portanto, a flexibilidade da extensão de zona é pequena. Ademais, são definidos elementos de separação de zonas entre as zonas, portanto o gás de aquecimento para o embebimento é bloqueado pelos elementos de separação de zonas e a propriedade de isolamento de calor falha.

[0012] A presente invenção, no que diz respeito ao problema acima, tem como seu objeto prover uma instalação de produção e um processo de produção que permitam a produção de uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente por meio de condições ótimas de produção em todas as etapas, independentemente das rápidas mudanças de tipo de aço, de deposição de prateação, ou outros fatores externos, e que permita uma produção mais fácil de uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente de alta qualidade, superior em desempenho deslizante e adesão, em comparação à técnica anterior.

[0013] A fim de obter-se este objeto, os inventores engajaram-se em uma ampla pesquisa sobre o mecanismo de recozimento após galvanização por imersão a quente e a instalação de recozimento após galvanização e suas operações. A partir daí, os inventores chegaram às seguintes descobertas.

[0014] Os fatores principais dados como especificações de produção e a formação de fatores externos que alteram as condições de ligação são: a) a deposição de prateação, b) o tipo do aço (a composição da matriz), c) a composição do banho de zinco, d) etc. PrimeiraPetição 870180133233, de 24/09/2018, pág. 9/49

7/38 mente, com relação ao item a) deposição de prateação, quando a deposição de prateação é grande, torna-se necessário aumentar o tempo de embebimento de modo a tornar o Fe difuso na camada galvanizada ou aumentar a temperatura de embebimento causando difusão. Quando a deposição de prateação é pequena, acontece o oposto. [0015] Em seguida, com relação ao item b) tipo de aço (composição da matriz) e c) composição do banho de zinco, quando a composição de matriz contém grandes quantidades de C, P, Mn, etc., ou quando a composição do banho de zinco contém uma grande quantidade de Al, a difusão do Fe na camada galvanizada torna-se lenta, e, deste modo, torna-se necessário aumentar o tempo de embebimento de modo a tornar o Fe difuso na camada galvanizada ou aumentar a temperatura de embebimento causando difusão. O contrário é verdadeiro quando as quantidades de C, P, Mn, Al, e outros componentes são pequenas. Além disso, dependendo do tipo de aço, ao se fazer com que uma quantidade adequada de Fe exploda para a camada de liga em função de um aquecimento inicial, em seguida resfriando imediatamente a fim de impedir que o excesso de Fe exploda e provoque uma aparência insatisfatória e mantenha a chapa a uma temperatura adequada, é possível formar-se uma camada de liga de fase δι principalmente.

[0016] Os ditos itens a) deposição de prateação e b) tipo de aço (composição de matriz) às vezes devem ser trocados rapidamente por grandes quantidades no meio da linha dependendo das alterações nas especificações do produto. Neste caso, a menos que a troca represente uma boa resposta, ocorrerá uma grande queda de produção. No entanto, o item c) composição de banho de zinco quase nunca se altera rapidamente no meio da produção.

[0017] Conforme dito o item d) etc., por exemplo, uma linha de produção de chapa de aço é conectada a uma linha de recozimento,

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8/38 etc., cujo caso pode ser mencionado quando as condições de produção (em particular, a velocidade da linha) são alteradas sem nenhuma relação com os ditos itens a) deposição de prateação, b) tipo de aço (composição de matriz), e c) composição de banho de zinco.

[0018] A fim de ajustar a difusão de Fe na camada galvanizada, o método de ajustar a temperatura de embebimento ou o tempo de embebimento pode ser considerado. Primeiramente, o ajuste da difusão na temperatura de embebimento é feito de maneira ampla por meio de um forno de aquecimento de alta resposta. No entanto, quando a temperatura de embebimento é elevada, por vezes ocorrem defeitos na aparência. A uma baixa temperatura, uma fase ζ às vezes acaba se formando, e, por conseguinte, isto às vezes não poderá ser adequadamente tratado. Para ajustar a difusão por meio do tempo de embebimento, podem ser considerados o método de ajustar a velocidade da linha e o método de alterar a extensão do forno de embebimento. Neste caso, no método de ajuste da velocidade de linha, o volume de produção é afetado ou os limites de velocidade devido a outros fatores na instalação de produção são excedidos, de modo que a faixa de ajuste por meio deste método torna-se pequena. Quanto ao método para alterar a extensão do forno de embebimento, existe a proposta da Patente japonesa N° 2 848 074, mas, conforme já explicado, este método é fraco em resposta e em eficiência.

[0019] Tendo em vista o acima, de acordo com a presente invenção, é provida uma instalação de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente mergulhando a chapa de aço em um banho de zinco, e, em seguida ligando a mesma, a dita instalação de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente tendo um forno de aquecimento rápido colocado acima do tanque de banho de zinco e tendo uma capacidade de aquecimento de SOO/s ou uma taxa de aquecimento maior e uma temperaPetição 870180133233, de 24/09/2018, pág. 11/49

9/38 tura de pico de 500Ό ou mais e um forno de embebimento/refrigeração colocado acima do dito forno de aquecimento rápido e tratando a chapa de aço deixando o dito forno de aquecimento rápido por meio um dentre o embebimento e a refrigeração, o dito forno de embebimento/refrigeração sendo constituído de uma região de embebimento tendo um meio de embebimento para o embebimento da chapa de aço a 500Ό - 650Ό e uma região de refrigera ção tendo um meio de refrigeração para a refrigeração da chapa de aço a uma taxa de refrigeração média de 5° C/s ou mais, uma razão de extensões das duas regiões do forno sendo livremente ajustável, e um perfil da dita região de embebimento e da região de refrigeração sendo livremente definível.

[0020] De acordo com a presente invenção, a instalação de produção da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente tem um forno de embebimento/refrigeração que pode ser livremente definido com relação à razão da região de embebimento e região de refrigeração do forno e pode ser livremente ajustado com relação ao perfil da região de embebimento e região de refrigeração, de modo a ser possível definir a região de embebimento para o embebimento da chapa de aço no forno e a região de refrigeração para a refrigeração da chapa de aço e ajustar o perfil da região de embebimento e região de refrigeração. Em particular, ao se produzir a chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, é possível lidar com rápidas mudanças no tipo de aço, na deposição de prateação, e com outros fatores externos ao se adequar de maneira apropriada as regiões da zona de embebimento para o embebimento da chapa de aço aquecida e da zona de refrigeração para a refrigeração da mesma e o perfil da região de embebimento e região de refrigeração e, por exemplo, ao se resfriar a chapa de aço após embebimento ou, em contrapartida, o embebimento após refrigeração, de modo a ser possível se produzir

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10/38 uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente por meio de condições ótimas de produção em todas as etapas.

[0021] Na instalação de produção da dita chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, pelo menos um par do dito meio de embebimento disposto de frente para as duas superfícies da chapa de aço que corre no dito forno de embebimento/refrigeração e pelo menos um par dos ditos meios de refrigeração disposto de frente para as duas superfícies da chapa de aço que corre pode ser alternativamente disposto ao longo da direção da linha da chapa de aço.

[0022] Na instalação de produção da dita chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, o dito meio de refrigeração pode ser um meio de refrigeração que borrifa um meio refrigerante dos bocais de borrifação para a chapa de aço.

[0023] Na instalação de produção da dita chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, os ditos bocais de borrifação podem ser configurados com orifícios de ejeção capazes de girar sobre um eixo geométrico paralelo a uma direção de largura da chapa de aço e os ditos bocais de borrifação na periferia da dita região de embebimento e dita região de refrigeração podem borrifar um gás refrigerante vertical à chapa de aço e formar uma barreira ao fluxo de gás.

[0024] Na instalação de produção da dita chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, o dito meio de embebimento pode ter ainda dispositivos sopradores para o aquecimento da chapa de aço por meio de ar quente.

[0025] Na instalação de produção da dita chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, o dito meio de embebimento pode ter ainda dispositivos de descarga no lado a jusante dos ditos dispositivos sopradores.

[0026] Na instalação de produção da dita chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, o dito meio de embebimento

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11/38 pode ser dispositivos de aquecimento radiantes para o aquecimento radiante da chapa de aço.

[0027] Na instalação de produção da dita chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, orifícios de descarga podem ser providos no dito forno de embebimento/refrigeração em um topo do dito forno de embebimento/refrigeração e/ou nos locais possíveis de tornarem-se um limite entre a dita região de embebimento e a dita região de refrigeração.

[0028] Na instalação de produção da dita chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, um forno de embebimento exclusivo para o embebimento da chapa de aço a 500°C - 650Ό pode ser disposta entre o dito forno de aquecimento rápido e o dito forno de embebimento/refrigeração.

[0029] De acordo com a presente invenção, em um outro aspecto, é provido um processo de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente compreendendo o uso da dita instalação de produção para mergulhar a chapa de aço em um banho de zinco, em seguida ligando a mesma.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0030] A Figura 1 é uma vista da configuração da instalação de produção 1 da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0031] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um forno de embebimento/refrigeração 7.

[0032] A Figura 3 é uma vista esquemática em seção transversal do lado de um forno de embebimento/refrigeração 7 no caso quando o forno de embebimento/refrigeração 7 é provido com uma região de embebimento 15 e uma região de refrigeração 16.

[0033] A Figura 4 é uma vista esquemática em seção transversal do lado de um forno de embebimento/refrigeração 7 no caso em que o

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12/38 forno de embebimento/refrigeração 7 é provido com apenas uma região de embebimento 15 e não-provido com uma região de refrigeração

16.

[0034] A Figura 5 é uma vista esquemática em seção transversal do lado da configuração geral de um forno de embebimento/refrigeração 7 provido em uma instalação de produção 1 de uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

MELHOR MODO DE SE EXECUTAR A INVENÇÃO [0035] A seguir, serão explicadas as modalidades preferidas da presente invenção, ao mesmo tempo referindo-se aos desenhos. Observa-se que na descrição e nos desenhos, os elementos tendo substancialmente as mesmas funções e configurações recebem os mesmos indicativos de referência e, portanto, as explicações redundantes serão omitidas.

[0036] A Figura 1 é uma vista da configuração de uma instalação de produção 1 da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente de acordo com uma modalidade da presente invenção. Conforme mostrado na Figura 1, a instalação de produção 1 é configurada tendo, em uma ordem ascendente a partir do fundo, o tanque de banho de zinco 2, os bocais de limpeza a gás 5, um forno de aquecimento rápido 6, um forno de embebimento/refrigeração 7, e um forno de refrigeração 8. O tanque de banho de zinco 2 é enchido com, de acordo com um banho de zinco 10, uma solução de galvanização por imersão a quente de 440 a 480Ό, etc. A instalação de produção 1, conforme mostrado pelas setas da Figura 1, faz com que a chapa de aço I avance para o tanque de banho de zinco 2 do topo para o fundo por um ângulo de inclinação predeterminado a fim de imergir o mesmo no banho de zinco 10, em seguida faz a chapa de aço I avançar para cima no sentido vertical (ou seja, na direção da linha) orientada pelo

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13/38 rolo de suporte 11 provido no interior do tanque de banho de zinco 2 de modo a fazer com que a chapa de aço I saia do banho de zinco 10 e em seguida corra a mesma pelos bocais de limpeza a gás 5, pelo forno de aquecimento rápido 6, pelo forno de embebimento/refrigeração 7, e pelo forno de refrigeração 8 nesta ordem a fim de ligar a folha I.

[0037] Os bocais de limpeza a gás 5 são dispostos de frente para as duas superfícies da chapa de aço I que correm depois de sair do banho de zinco 10 e borrifam gás sobre as duas superfícies da chapa de aço I de modo a ajustar as quantidades de deposição de prateação sobre as superfícies da chapa de aço I.

[0038] O forno de aquecimento rápido 6 é compreendido de um forno de aquecimento por indução e/ou forno de aquecimento por queimador. Na presente modalidade, o forno de aquecimento rápido 6 tem uma capacidade de aquecimento capaz de aquecer a chapa de aço I a uma taxa de aquecimento de 30Ό ou mais/s e faz com que a chapa de aço I atinja uma temperatura de pico de 500Ό ou mais.

[0039] O forno de refrigeração 8 é provido dentro do forno com uma pluralidade de bocais (não-mostrados) dispostos de frente para as duas superfícies da chapa de aço I ao longo da direção da linha da chapa de aço I e borrifa ar refrigerante a partir destes bocais sobre a chapa de aço I, saindo do forno de embebimento/refrigeração 7 de modo a resfriar a chapa de aço I. Observa-se que o que borrifa-se a partir do bocal pode ser uma névoa ou nuvem, etc. além do ar refrigerante.

[0040] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um forno de embebimento/refrigeração 7. A Figura 3 é uma vista em seção transversal a partir do lado de um forno de embebimento/refrigeração 7.

[0041] O forno de embebimento/refrigeração 7, conforme mostrado na Figura 2, é configurado de modo que a chapa de aço I corra para

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14/38 cima no sentido vertical dentro do corpo em forma de caixa 20 provido com as superfícies de topo e de fundo abertas. Dentro do corpo 20, conforme mostrado na Figura 3, oito pares de meio de embebimento 21 são providos ao longo da direção da linha, dispostos de frente para as duas superfícies da chapa de aço I que corre e são capazes de aquecer radiantemente a chapa de aço I a partir das duas superfícies. Além disso, dentro do corpo 20, oito pares de bocais de borrifação 22 são providos ao longo da direção da linha, dispostos de frente para as duas superfícies da chapa de aço I que corre e são capazes de borrifar o gás refrigerante sobre as duas superfícies da chapa de aço I. Em seu lado a jusante, os orifícios de descarga 43 que descarregam para a atmosfera no corpo principal 20 são formados no tipo do corpo principal 20. Na presente modalidade, os pares de meio de embebimento 21 e os pares de bocal borrifador 22 são dispostos de maneira alternativa a intervalos predeterminados ao longo da direção da linha. Além disso, na presente modalidade, aquecedores elétricos são usados como o meio de embebimento 21, embora bocais chatos sejam usados como os bocais de borrifação 22.

[0042] Os meios de embebimento 21 podem ser individualmente controlados na operação de embebimento para cada par oposto. Tendo isto em consideração, torna-se possível operar individualmente ou parar cada par de meio de embebimento 21 a fim de mudar o estado de embebimento para aquecimento e embebimento da chapa de aço I e o estado parado de modo a interromper o aquecimento da chapa de aço I.

[0043] Os bocais de borrifação 22 são configurados de modo a serem capazes de serem ajustados nos sentidos de borrifação ao borrifar-se o gás refrigerante ao fazer com que os orifícios de ejeção girem sobre um eixo geométrico paralelo ao sentido da largura da chapa de aço I. Devido a isto, é possível ajustar-se as direções da borrifação

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15/38 dos bocais de borrifação 22 para vertical até as superfícies da chapa de aço I (ou seja, as direções da borrifação na direção horizontal) ou ajustar as mesmas para serem inclinadas com relação às superfícies da chapa de aço I (ou seja, nas direções da borrifação a serem inclinadas com relação à direção horizontal). Os bocais de borrifação 22 podem ser individualmente controlados na operação de borrifação do gás refrigerante para cada par oposto. Devido a isto, é possível definirse individualmente as direções de borrifação dos pares de bocais de borrifação 22 e ainda individualmente operar ou parar os pares no sentido de mudar o estado da borrifação ao borrifar-se gás refrigerante para a chapa de aço I e o estado parado ao interromper-se a borrifação dos bocais de borrifação 22.

[0044] O forno de embebimento/refrigeração 7 é configurado de modo a permitir uma mudança na razão da região de embebimento 15 para o embebimento da chapa de aço I no forno de aquecimento rápido 6 (ou seja, no lado de entrada da chapa de aço I) e da região de refrigeração 16 para a refrigeração da chapa de aço no forno de refrigeração 8 (ou seja, no lado da saída da chapa de aço I) de acordo com o tipo de aço, a deposição de prateação, a velocidade da linha, e outras condições de ligação da chapa de aço I que está sendo ligada. A região de embebimento 15 é definida por meio da operação dos meios de embebimento 21 que continuam ao longo da direção da linha a partir da entrada do forno de embebimento/refrigeração 7 e por meio da definição dos mesmos no estado de embebimento e por meio da interrupção de todos os bocais de borrifação 22 a montante dos meios de embebimento 21 definidos em um estado de embebimento (ou seja, no sentido descendente da direção vertical) e por meio da disposição dos mesmos no estado parado. Em contrapartida a isto, a região de refrigeração 16 é definida ao parar todos os outros meios de embebimento 21 no sentido de definir os mesmos no estado parado ou ao

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16/38 operar todos os demais bocais de borrifação 22 no sentido de definir os mesmos em um estado de borrifação.

[0045] O forno de embebimento/refrigeração 7 com a configuração acima é configurado de modo a ser capaz de embeber a chapa de aço I que corre pela região de embebimento 15 a uma temperatura de embebimento de 500Ό ou mais e resfriar a chapa de aço I que corre na região de refrigeração 16 a uma taxa de refrigeração média de 5° C/s ou mais.

[0046] O método de produção da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente usando a instalação de produção 1 de acordo com uma modalidade da presente invenção configurada da maneira acima será explicado com relação às Figuras 1 a 3.

[0047] Primeiramente, conforme mostrado na Figura 1, a chapa de aço I do tipo de aço A corre na direção da seta a uma velocidade da linha B, é mergulhada no banho de zinco 10 no tanque de banho de zinco 2, em seguida avança para cima na direção vertical e sai do banho de zinco 10. A chapa de aço I que sai do banho de zinco 10 avança para uma região de processamento dos bocais de limpeza a gás 5, o gás é soprado nas duas superfícies da chapa de aço I, e o metal de prateação depositado sobre as superfícies da chapa de aço I é soprado para fora de modo a ajustar a deposição de prateação da chapa de aço I em C.

[0048] Em seguida, a chapa de aço I sai da região de processamento dos bocais de limpeza a gás 5 e avança para o forno de aquecimento rápido 6. Além disso, ao correr a chapa de aço I dentro do forno de aquecimento rápido 6, a chapa de aço I é aquecida a uma taxa de aquecimento de SOO/s ou mais de modo a fazer co m que a chapa de aço I atinja uma temperatura de pico de 500Ό ou mais, de preferência de 650Ό ou mais.

[0049] Após isso, quando a chapa de aço I atinge uma determinaPetição 870180133233, de 24/09/2018, pág. 19/49

17/38 da temperatura no forno de aquecimento rápido 6, a chapa de aço I sai do forno de aquecimento rápido 6 e avança para o forno de embebimento/refrigeração 7. Observa-se que o forno de embebimento/refrigeração 7 é pré-ajustado a uma razão ótima na região de embebimento 15 e na região de refrigeração 16 com base no tipo de aço, na velocidade da linha, na deposição de prateação, e em outras condições de produção da chapa de aço I. Por exemplo, no caso, ao se produzir uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente de acordo com as condições de produção de uma chapa de aço I de um tipo de aço A, com uma velocidade de linha B, e uma deposição de prateação C, conforme mostrado na Figura 3, será adequado embeber a chapa de aço I no lado inferior (lado a montante) do forno de embebimento/refrigeração 7 e resfriar a chapa de aço I no lado superior (lado a jusante) do forno de embebimento/refrigeração 7, conforme será explicado em detalhe.

[0050] Neste caso, os quatro pares de meio de embebimento 21 na região de embebimento inferior (lado a montante) 15 do forno de embebimento/refrigeração 7 são ajustados no estado de embebimento (na Figura 3, o estado de embebimento é mostrado por linhas pontilhadas), por outro lado, os quatro pares de meio de embebimento 21 na região de refrigeração superior (lado a jusante) 16 são ajustados no estado parado. Além disso, os cinco pares de bocais de borrifação 22 na região de refrigeração superior (lado a jusante) 16 do forno de embebimento/refrigeração 7 são ajustados no estado de borrifação (na Figura 3, o estado de borrifação é mostrado por setas de linhas partidas), por outro lado, os três pares de bocais de borrifação 22 na região de embebimento inferior (lado a montante) 15 são ajustados no estado parado.

[0051] Conforme explicado acima, dentro do forno de embebimento/refrigeração 7 definido na razão da região de embebimento 15 e da

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18/38 região de refrigeração 16, enquanto a chapa de aço I avança através da região de embebimento 15, fazendo a mesma correr na velocidade da linha B, quatro pares de meio de embebimento 21 são usados de modo a aquecer radiantemente a chapa de aço I e embeber a mesma a uma temperatura de embebimento de 500Ό a 650Ό. Em seguida, a chapa de aço I avança a partir da região de embebimento 15 para a região de refrigeração 16. À medida que a chapa de aço I avança através da região de refrigeração 16, os pares de bocal borrifador 22 borrifam gás refrigerante na direção da chapa de aço I a fim de resfriar a mesma a 5° C/s ou a uma taxa de refrigeração média maior, ao mesmo tempo fazendo a mesma corre à velocidade da linha B.

[0052] Além disso, a chapa sai do forno de embebimento/refrigeração 7 e avança para o forno de refrigeração 8. No forno de refrigeração 8, a chapa de aço I começa a correr à velocidade da linha B e os bocais (não-mostrados) são usados para borrifar ar refrigerante, uma nuvem, ou névoa a fim de resfriar a chapa de aço I. Por meio da série de tratamentos de ligação acima, uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente tendo uma camada de liga ótima é produzida a partir da chapa de aço I do tipo de aço A.

[0053] Observa-se que, conforme mostrado na Figura 3, quando o forno de embebimento/refrigeração 7 é definido de modo a apresentar uma região de embebimento 15 e uma região de refrigeração 16, entre todos os pares de bocais de borrifação 22 que formam a região de refrigeração 16, o par de bocais de borrifação 22 mais na região de embebimento 15 na direção da linha (ou seja, no limite da região de embebimento 15 e região de refrigeração 16) é disposto de modo que suas direções de borrifação tornem-se verticais com relação às superfícies da chapa de aço I (ou seja, de modo a ficarem paralelos à direção horizontal). Devido a este aspecto, no limite da região de embebimento 15 e região de refrigeração 16, o gás refrigerante borrifado a partir dos

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19/38 bocais de borrifação 22 forma uma parede de gás entre a região de embebimento 15 e a região de refrigeração 16 como uma cortina de ar a fim de impedir a atmosfera aquecida da região de embebimento 15 entre na região de refrigeração 16. Por outro lado, os pares de bocais de borrifação 22 restantes que formam a região de refrigeração 16 são ajustados de modo que suas direções de borrifação faceiem as superfícies da chapa de aço I na direção da linha (ou seja, na direção vertical) (ou seja, de modo a ficarem inclinados para cima com relação à direção horizontal). Devido a este aspecto, a atmosfera (incluindo o gás refrigerante) da região de refrigeração 16 prossegue ao longo da direção da linha da chapa de aço I, um fluxo que sai para o ar ambiente dentre os orifícios de descarga 43 do forno de embebimento/refrigeração 7 e do forno de refrigeração 8 é formado, e a pressão interna é mantida constante. Observa-se que os orifícios de descarga 43 podem ser formados pelo menos no topo do forno de embebimento/refrigeração 7 ou nos locais possíveis de formar o limite entre a região de embebimento 15 e a região de refrigeração 16 de modo a manter uma pressão interna predeterminada.

[0054] Foram explicados acima os perfis da região de embebimento 15 e da região de refrigeração 16 do forno de embebimento/refrigeração 7 no caso em que a chapa de aço I é embebida e, em seguida, resfriada, mas, dependendo do tipo de aço, às vezes é melhor aquecer e em seguida resfriar, e em seguida embeber a chapa de aço de modo a formar uma camada galvanizada de fase δι principalmente (não-mostrada). Neste caso, por exemplo, o lado inferior (o lado a montante) do forno de embebimento/refrigeração 7 usa os bocais de borrifação 22 para resfriar a chapa de aço, enquanto o lado superior (o lado a jusante) usa os meios de embebimento 21 para embeber a chapa de aço I.

[0055] Acima foi explicado o forno de embebimento/refrigeração 7

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20/38 com referência ao caso em que o forno de embebimento/refrigeração 7 tem uma região de embebimento 15 e uma região de refrigeração 16, contudo é igualmente possível prover-se apenas uma região de embebimento 15 ou uma região de refrigeração 16. A Figura 4 é uma vista em seção transversal esquemática de um forno de embebimento/refrigeração 7 definido de modo a apresentar apenas uma região de embebimento 15 baseada no tipo de aço D, na velocidade da linha E, e na deposição de prateação F. Neste caso, conforme mostrado na Figura 4, todos os meios de embebimento 21 do forno de embebimento/refrigeração 7 são definidos para o estado de embebimento e todos os bocais de borrifação 22 são definidos para o estado parado.

[0056] De acordo com a primeira modalidade acima, ao produzirse uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente a partir da chapa de aço I, a razão da região de embebimento 15 e da região de refrigeração 16 no forno de embebimento/refrigeração 7 modifica-se, e o processo de embebimento e o processo de refrigeração na ligação são definidos otimamente de acordo com as condições de produção baseada no tipo de aço, na velocidade da linha, na deposição de prateação, e em outras condições de produção da chapa de aço I, de modo a ser possível reduzir-se a fase ζ e a fase Γ sem causar defeitos de não-ligação, e produzir de maneira adequada uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente de alta qualidade principal mente compreendida da fase δι. Além disso, ao controlar-se individualmente os meios de embebimento 21 e os bocais de borrifação 22 dispostos de maneira alternativa ao longo da direção da linha no forno de embebimento/refrigeração 7 e modificar a razão da região de embebimento 15 e da região de refrigeração 16 no forno de embebimento/refrigeração 7, a resposta da comutação fica maior, a comutação na razão da região de embebimento 15 e da região de refrigeração 16 de acordo com as condições de produção termina em

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21/38 um tempo menor do que no passado, e a produção da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente pode ser imediatamente iniciada, e, deste modo, a operação torna-se extremamente fácil.

[0057] Além disso, conforme mostrado na Figura 3, dentre os pares de bocais de borrifação 22 que formam a região de refrigeração 16, o par de bocais de borrifação 22 mais na região de embebimento 15 na direção da linha fica disposto de modo que suas direções de borrifação de gás refrigerante se tornem verticais às superfícies da chapa de aço I, por meio do que, quando o forno de embebimento/refrigeração 7 tem tanto uma região de embebimento 15 como uma região de refrigeração 16, o gás refrigerante borrifado a partir do par de bocais de borrifação 22 mais na região de embebimento 15 forma uma parede de fluxo de gás pelo mesmo princípio como uma cortina de ar entre a região de embebimento 15 e a região de refrigeração 16, a interferência de temperatura entre a região de embebimento 15 e a região de refrigeração 16 é reduzida, e o efeito do embebimento e o efeito da refrigeração podem ser maiores. Além disso, na região de refrigeração 16, a atmosfera (inclusive o gás refrigerante) prossegue ao longo da direção da linha da chapa de aço I e forma um fluxo que sai para o ar exterior dentre o forno de embebimento/refrigeração 7 e o forno de refrigeração 8, de modo que o gás refrigerante que resfria a chapa de aço I e de alta temperatura seja direcionado para fora e a chapa de aço I é constantemente resfriada por um gás refrigerante de baixa temperatura.

[0058] Em seguida, o forno de embebimento/refrigeração 7 pode ter também um meio de embebimento 40 para aquecer a chapa de aço I por meio de um ar quente. A Figura 5 é uma vista em seção transversal esquemática do lado que mostra a configuração geral do forno de embebimento/refrigeração 7 provido em uma instalação de produção 1

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22/38 de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente de uma segunda modalidade da presente invenção que emprega esta configuração.

[0059] Conforme mostrado na Figura 5, na segunda modalidade, no lado de entrada do corpo principal 20 do forno de embebimento/refrigeração 7, é provido um par de dispositivos sopradores 41 dispostos de frente para as duas superfícies da chapa de aço I que corre e capazes de aquecer a chapa de aço a partir das duas superfícies por meio de um ar quente, ao soprar ar quente na direção do corpo principal 20. A jusante deste um par de dispositivos sopradores 41 (ou seja, ascendente na direção vertical), como na primeira modalidade, oito pares de bocais de borrifação 22 dispostos de frente para as superfícies da chapa de aço I e capazes de borrifar um gás refrigerante às duas superfícies da chapa de aço I são providos ao longo da direção da linha. Orifícios de descarga 43 são dispostos a jusante. Além disso, no corpo principal 20, quatro pares de dispositivos de descarga 42 dispostos de frente para as duas superfícies da chapa de aço I e capazes de descarregar para a atmosfera no corpo principal 20 são dispostos ao longo da direção da linha. Na segunda modalidade, dois pares de bocais de borrifação 22 e um par de dispositivos de descarga 42 são dispostos de maneira alternativa a intervalos predeterminados ao longo da direção da linha.

[0060] Os meios de embebimento 40 do forno de embebimento/refrigeração 7 possuem o acima um par de dispositivos sopradores 41 e quatro pares de dispositivos de descarga 42. Na segunda modalidade, são utilizados dispositivos de descarga 42 capazes de abrir e fechar. Os dispositivos sopradores 41 e os dispositivos de descarga 42 dos meios de embebimento 40 podem ser independentemente controlados em operação para cada par oposto. Por exemplo, quando o forno de embebimento/refrigeração 7 é definido de modo a apresentar

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23/38 uma região de embebimento 15, os dispositivos sopradores 41 são operados de modo a ajustar os mesmos em um estado de sopro, embora quando os mesmos não são ajustados de modo a apresentarem uma região de embebimento 15, os dispositivos sopradores 41 podem ser interrompidos de modo a ajustar os mesmos em um estado parado. Além disso, quando o forno de embebimento/refrigeração 7 é definido de modo a ter uma região de embebimento 15, os pares dos dispositivos de descarga 42 podem ser individualmente abertos/fechados de modo a comutar entre o estado de descarga de descarregamento da atmosfera no corpo principal 20 e o estado fechado de não descarga da mesma.

[0061] Na segunda modalidade, quando o forno de embebimento/refrigeração 7 é definido de modo a apresentar uma região de embebimento 15, o par de dispositivos de descarga 42 na parte mais a jusante da região de embebimento 15 (ou seja, para cima na direção vertical) é aberto de modo a definir os mesmos em um estado de descarga e os demais pares do dispositivo de descarga 42 são todos fechados de modo a definir os mesmos em um estado fechado. Tendo em consideração este aspecto, conforme mostrado pelas linhas de pontos e traços na Figura 5, o ar quente soprado a partir dos dispositivos sopradores 41 no estado de sopro embebe a chapa de aço I, prossegue através da região de embebimento 15 no corpo principal 20 ao longo da direção da linha, e sai dos dispositivos de descarga em estado de descarga 42.

[0062] De acordo com a segunda modalidade acima, ao se resfriar a chapa de aço I que corre através da região de refrigeração 16 do forno de embebimento/refrigeração 7 pelo gás refrigerante e ainda ao embeber a chapa de aço I que corre através da região de embebimento 15 por ar quente, ao se comutar a razão da região de embebimento 15 para a região de refrigeração 16, é possível se comutar imediataPetição 870180133233, de 24/09/2018, pág. 26/49

24/38 mente a atmosfera no corpo principal 20. A resposta na comutação se torna ainda maior. Devido a este fato, a comutação na razão da região de embebimento 15 e região de refrigeração 16 de acordo com as condições de produção terminam em uma duração de tempo ainda menor e a operação se torna ainda mais simples.

[0063] Além disso, ao se dispor os dispositivos de descarga 42 do meio de embebimento 40 em um local capaz de formar um limite entre a região de embebimento 15 e a região de refrigeração 16, é possível descarregar a atmosfera aquecida na região de embebimento 15 para o ar ambiente sem permitir que a mesma avance para a região de refrigeração 16, a interferência de temperatura entre a região de embebimento 15 e a região de refrigeração 16 é pequena, e o efeito de embebimento e o efeito de refrigeração podem ser maiores. Em particular, conforme explicado na primeira modalidade, quando os bocais de borrifação 22 no limite entre a região de embebimento 15 e a região de refrigeração 16 borrifam gás refrigerante vertical às superfícies da chapa de aço I de modo a fazer com que o mesmo funcione como uma cortina de ar, é possível diminuir ainda mais a interferência de temperatura entre a região de embebimento 15 e a região de refrigeração 16 e aumentar ainda mais o efeito de embebimento e o efeito de refrigeração. Observa-se que a segunda modalidade oferece outros efeitos similares, tais como os obtidos na primeira modalidade. Na Figura 5, os dispositivos sopradores 41 são dispostos no lado mais a montante do corpo principal (ou seja, abaixo na direção vertical) e são dispostos de modo a resfriar a chapa após embebimento. Não é possível mudar a disposição para cada tipo de aço, mas ao se adicionar os dispositivos sopradores 41 no centro do corpo principal 20 ou ao se mudar a posição de disposição dos dispositivos sopradores 41 para o centro do corpo principal 20, é igualmente possível se dispor os dispositivos de modo a resfriar, e em seguida embeber a chapa de aço.

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25/38 [0064] Acima, as modalidades preferidas da presente invenção foram explicadas com referência aos desenhos em anexo, contudo a presente invenção não se limita a estes exemplos. Uma pessoa versada na técnica poderá com clareza conceber as diversas modificações ou mudanças no âmbito de aplicação do conceito técnico descrito nas reivindicações. Deve-se entender que estas alterações naturalmente recairão também no âmbito de aplicação técnica da presente invenção.

[0065] Na primeira modalidade acima, foi explicado o caso no qual o forno de embebimento/refrigeração 7 tem oito pares de meio de embebimento 21 e bocais de borrifação 22 dispostos de frente para as duas superfícies da chapa de aço I, porém os meios de embebimento 21 e os bocais borrifadores 22 podem ser de qualquer quantidade.

[0066] Na primeira modalidade acima, foi explicado o caso no qual o forno de embebimento/refrigeração 7 tem um par de bocais de borrifação 22 e um par de meio de embebimento 21 dispostos de maneira alternativa ao longo da direção da linha, porém qualquer número de pares de meio de embebimento 21 e qualquer número de pares de bocal borrifador 22 poderão ser dispostos de maneira alternativa ao longo da direção da linha. Além disso, neste momento, é igualmente possível se controlar os pares de bocais de borrifação dispostos continuamente ao longo da direção da linha em conjunto. Da mesma forma, é ainda possível se controlar os meios de embebimento 21 dispostos continuamente ao longo da direção da linha em conjunto.

[0067] Na primeira e segunda modalidades acima mencionadas, foi explicado o caso conforme mostrado na Figura 3, no qual o forno de embebimento/refrigeração 7 é definido de modo a apresentar tanto uma região de embebimento 15 como também uma região de refrigeração 16 com base nas condições de produção de um aço do tipo A, na velocidade da linha B, e na deposição de prateação C, o caso conPetição 870180133233, de 24/09/2018, pág. 28/49

26/38 forme mostrado na Figura 4, no qual o forno de embebimento/refrigeração 7 é definido de modo a apresentar apenas uma região de embebimento 15 com base nas condições de produção de um aço do tipo D, na velocidade da linha E, e na deposição de prateação F, e o caso conforme mostrado na Figura 5, no qual o forno de embebimento/refrigeração 7 é definido de modo a apresentar uma região de embebimento 15 por meio da operação dos dispositivos sopradores 41 a fim de colocar os mesmos em um estado de sopro, e definido de modo a não apresentar uma região de embebimento 15 por meio da interrupção dos dispositivos sopradores 41 a fim de colocar os mesmos em um estado parado, mas o forno de embebimento/refrigeração 7 pode ser livremente modificado de configuração entre as três configurações (1) a (3) de (1) a montagem tendo apenas uma região de embebimento 15, (2) a montagem tendo apenas uma região de refrigeração 16, e (3) a montagem tendo tanto uma região de embebimento 15 como também uma região de refrigeração 16. Além disso, neste momento, a razão da região de embebimento 15 e da região de refrigeração 16 e o perfil da região de embebimento 15 e da região de refrigeração 16 podem ser livremente definidos.

[0068] Na primeira e segunda modalidades acima mencionadas, a instalação de produção 1 foi explicada em um caso no qual os bocais de limpeza a gás 5, o forno de aquecimento rápido 6, o forno de embebimento/refrigeração 7, e o forno de refrigeração 8 são dispostos nesta ordem a partir do fundo acima do tanque de banho de zinco 2, porém a instalação de produção 1 pode ser também configurada de outra maneira. Em particular, é igualmente possível se dispor um forno de embebimento dedicado para o embebimento da chapa de aço I a uma temperatura de 500Ό a 650Ό entre o forno de a quecimento rápido 6 e o forno de embebimento/refrigeração 7 e embeber a chapa de aço I mesmo fora do forno de embebimento/refrigeração 7.

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27/38 [0069] Na segunda modalidade acima mencionada, foi explicado o caso de um par de dispositivos sopradores 41 do meio de embebimento 40 do forno de embebimento/refrigeração 7, porém qualquer número de dispositivos sopradores 41 poderá ser provido no forno de embebimento/refrigeração 7. Além disso, os dispositivos sopradores 41 podem também ser projetados de qualquer outra maneira. Por exemplo, é também possível se dispor um outro par de dispositivos sopradores 41 a partir do par de dispositivos sopradores 41 mostrados na Figura 5, acima do par de bocais de borrifação 22 disposto em segundo lugar a partir do fundo do forno de embebimento/refrigeração 7 mostrado na Figura 5. Quando o comprimento do forno de embebimento/refrigeração 7 é longo, ao se dispor de outros dispositivos sopradores 41, torna-se possível reduzir o tempo para a comutação da zona de refrigeração para uma zona de embebimento e aumentar a resposta.

[0070] Além disso, na Figura 5, foi explicado o caso no qual dois pares de bocais de borrifação 22 e um par de meio de embebimento 40 foram dispostos de maneira alternativa ao longo da direção da linha, porém é igualmente possível se dispor de maneira alternativa qualquer número de pares de meios de embebimento 40 ou qualquer número de pares de bocais de borrifação 22 ao longo da direção da linha. Além disso, neste momento, é também possível se controlar os pares de bocais de borrifação 22 dispostos continuamente ao longo da direção da linha em conjunto. De maneira similar, é ainda possível se controlar os pares de meio de embebimento 40 dispostos continuamente ao longo da direção da linha, em conjunto.

[0071] Observa-se que os meios de embebimento 40 podem também ser feitos de uma estrutura que faz conjunto com um dispositivo soprador 41 e com um dispositivo de descarga 42, ou seja, uma estrutura na qual um dispositivo soprador 41 e um dispositivo de descarga

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28/38 are dispostos de modo a se facearem entre si através da chapa de aço I, ou uma estrutura na qual é provida uma pluralidade destes pares.

[0072] Na segunda modalidade acima mencionada, foi explicado o caso dos dispositivos sopradores 41 do meio de embebimento 40 do forno de embebimento/refrigeração 7 que sopra ar quente para o corpo principal 20 a fim de aquecer a chapa de aço I por meio de um ar quente, contudo, quando os dispositivos sopradores 41 se encontram na região de refrigeração 16, os dispositivos sopradores 41 podem também soprar ar refrigerante no interior do corpo principal 20 a fim de resfriar a chapa de aço I por meio de um ar refrigerante.

EXEMPLOS [0073] Exemplos da presente invenção serão explicados com relação a exemplos comparativos.

EXEMPLO I [0074] Primeiramente, será explicado o caso do uso de um forno de embebimento/refrigeração para embebimento, e em seguida refrigeração de uma chapa de aço. Os resultados do uso da instalação de produção da presente invenção e de uma instalação de produção de um tipo convencional para a produção de uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente a partir de materiais de teste dos tipos de aço das composições mostradas na Tabela 1 de acordo com vários tipos de condições de produção são mostrados na Tabela

2. Observa-se que a extensão na direção da linha do forno de embebimento/refrigeração tendo a instalação de produção da presente invenção foi de 25 m. Na instalação de do tipo convencional, a extensão da direção da linha do forno de embebimento do tipo fixo foi de 14.2 m, e a linha na direção da linha do forno de refrigeração do tipo fixo foi de 10.8 m. Além disso, a concentração de Al no banho de zinco foi de 0,134% em massa tanto na instalação de produção do tipo convencioPetição 870180133233, de 24/09/2018, pág. 31/49

29/38 nal como na instalação de produção da presente invenção.

TABELA 1

	C	Si	Mn	P	s
Material de teste 1	0,002	0,024	0,16	0,016	0,012
Material de teste 2	0,001	0,022	0,12	0,009	0,009

* As composições são todas em % em massa

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30/38

CN <

_1 LU m <

Observações
Velocidade da linha (m/min)	142	142	142	142		155	122	142	142	142
Avaliação da camada de liga	O	O	O	O	O	X	O	X	<	<
Forno de baixa rotação quente/refrigeração	Taxa de refrigeração (°C/s)	CN	CN	CN	CN	CN	CN	CN	CN	CN	CN
Tempo de retenção (s)		CO	1^			5.5	1^	CO	CO	CO
Temperatura da chapa na entrada (°C)	520	520	520	520	520	520	520	560	485	520
Forno de aquecimento rápido	Temperatura da chapa na saída (°C)
Taxa de aquecimento (°C/s)	36,4	36,4	36,4	36,4	29,5	39,7	31,2	cõ	23,7	36,4
Temperatura da chapa na entrada (°C)	420	420	420	420	420	420	420	420	420	420
Deposição de prateação (g/m²)	32	46	62	49	49	cõ	s	s	cõ	45
Tipo de aço	Material de teste 1	Material de teste 1	Material de teste 1	Material de teste 2	Material de teste 2	Material de teste 1	Material de teste 1	Material de teste 1	Material de teste 1	Material de teste 2
O Z	-	CN	CO			co	00	05	o	-
	Exemplo da invenção	Exemplo comparativo

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31/38 [0075] Na avaliação das camadas de liga da Tabela 2, os casos nos quais a camada de liga da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente produzida é uma camada de liga ótima principalmente constituída de uma fase δι são indicados com a marcação O, os casos nos quais a fase ζ e a fase Γ são excessivas são indicados pela marcação Δ, e os casos nos quais há defeitos de nãoligação são indicados pela marcação X'.

[0076] Primeiramente, iremos considerar o caso da mudança da deposição de prateação entre as condições ao se produzir a chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente. Conforme mostrado na Tabela 2, nos Exemplos N^os 1 a 3, de acordo com a presente invenção, o uso do Material de Teste 1, quando a deposição de prateação muda para 32 a 62 (g/m²), os inventores modificaram a razão da região de embebimento e da região de refrigeração do forno de embebimento/refrigeração sem mudar a velocidade da linha 142(m/min) e a taxa de aquecimento do forno de aquecimento rápido de 36,4 (°C/s), embeberam otimamente o Material de Teste 1, e conseguiram produzir uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente dotada de uma camada de liga ótima sem alterar a velocidade da linha em nenhum momento. Além disso, os inventores conseguiram manipular até mesmos as mudanças na deposição de prateação sem nenhum efeito sobre o forno de recozimento ou a outras instalações da linha.

[0077] Em contrapartida, no Exemplo Comparativo N^os 6 a 8 de acordo com a técnica anterior que utiliza o Material de Teste 1, quando a deposição de prateação mudou para 31,46, e 61 (g/m²), os inventores modificaram a velocidade da linha para 155, 142, e 122 (m/min) a fim de tentar garantir um tempo de embebimento ótimo para o Material de Teste 1. No Exemplo Comparativo N° 7, foi obtida uma camada de liga ótima, mas no Exemplo Comparativo N° 6, um limite superior de velocidade da linha da instalação, ou seja, 155 (m/min), acabou sendo

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32/38 atingido, um tempo de embebimento de 4 (s) ótimo para o Material de Teste 1 não pode ser obtido, e a camada de liga da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente produzida terminou com defeitos de ligação. Além disso, no Exemplo Comparativo N° 8, um tempo de embebimento de 7 (s) ótimo para o Material de Teste 1 foi obtido e a chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente dotada de uma camada de liga ótima pôde ser produzida, porém a velocidade da linha foi uma extremamente pequena de 122 (m/min), de modo que a eficiência da produção acabe por cair fortemente. Desta maneira, ao se apenas tentar lidar com as mudanças de deposição de prateação por meio da velocidade da linha, se tornou, por vezes, impossível lidar com estas alterações, uma vez que o limite superior na velocidade da linha da instalação e a eficiência da produção foram afetados de maneira significativa.

[0078] Além disso, nos Exemplos Comparativos N^os 9 e 10 de acordo com a técnica anterior que utiliza o Material de Teste 1, ao se mudar a deposição de prateação para respectivamente 61 e 31 (g/m²), a taxa de aquecimento do forno de aquecimento rápido se alterou para 51,0 e 23,7 (°C/s) sem modificar o tempo de embebimento de modo a embeber otimamente o Material de Teste 1. No entanto, no Exemplo Comparativo N° 9, a taxa de aquecimento foi uma excessivamente alta de 51 (°C/s), o que determinou a ocorrência de defeitos de ligação. Além disso, no Exemplo Comparativo N° 10, a taxa de aquecimento foi uma excessivamente baixa de 23,7 (°C/s), e, portanto, a camada de liga da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente produzida resultou em um estado de fase ζ e de fase Γ excessivo.

[0079] Além disso, considera-se o caso da mudança do tipo de aço entre as condições ao se produzir a chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente. Conforme mostrado na Tabela 2, no Exemplo N° 4 de acordo com a presente invenção, a chapa de aço

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33/38 recozida após galvanização por imersão a quente foi produzida ao se mudar o tipo de aço do Material de Teste 1 para o Material de Teste 2. Neste caso também, ao se ajustar a razão da região de embebimento e da região de refrigeração do forno de embebimento/refrigeração, tornou-se possível embeber de maneira ótima o Material de Teste 2 e produzir uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente tendo uma ótima camada de liga.

[0080] Em contrapartida a isto, no Exemplo Comparativo N° 11 de acordo com a técnica anterior, a chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente foi produzida ao se modificar o tipo de aço do Material de Teste 1 para o do Material de Teste 2, porém não foi possível embeber otimamente o Material de Teste 2. A camada de liga da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente produzida terminou apresentando em um estado de fase Γ excessivo.

[0081] Além disso, considere-se o caso de se mudar a velocidade da linha entre as condições ao se produzir uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente. Conforme mostrado na Tabela 2, no Exemplo N° 5 de acordo com a presente invenção utilizando o Material de Teste 2, a velocidade da linha foi baixada para 115 (m/min) em comparação com a de 142 (m/min) do Exemplo N° 4 usando o mesmo Material de Teste 2. Neste caso ainda, ao se ajustar a razão da região de embebimento e da região de refrigeração no forno de embebimento/refrigeração, tornou-se possível embeber de maneira ótima o Material de Teste 2 e produzir uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente dotada de uma ótima camada de liga.

EXEMPLO II [0082] Em seguida, será explicado o caso do uso de um forno de embebimento/refrigeração para resfriar e em seguida embeber uma chapa de aço. Os resultados de se usar a instalação de produção da

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34/38 presente invenção e uma instalação de produção do tipo convencional para se produzir uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente a partir dos materiais de teste dos tipos de aço das composições mostradas na Tabela 3 de acordo com os diversos tipos de condições de produção são mostrados na Tabela 4. Observe-se que a extensão da direção da linha do forno de embebimento da instalação de produção da presente invenção foi de 25 m. A instalação de produção do tipo convencional tinha uma extensão na direção da linha do forno de embebimento do tipo fixo de 14.2 m e uma extensão na direção da linha do forno de refrigeração do tipo fixo de 10.8 m. Além disso, a concentração de Al no banho de zinco foi de 0,134 % em massa tanto na instalação de produção da presente invenção como na instalação de produção do tipo convencional.

TABELA 3

———	C	Si	Mn	P	S
Material de Teste 3	0,002	0,003	0,8	0,035	0,013

* As composições são todas em % em massa

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Observações	140	105	140	140	140	105
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£ £ í E > « = â	O	O	X	X	O	<
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	Z	*”
		o Q. E CD X	da intenção	xemplo :omparativo
		LU		LU <

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36/38 [0083] Na avaliação das camadas de liga da Tabela 4, os casos nos quais a camada de liga da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente produzida é uma camada de liga ótima principalmente compreendida da fase δι são indicados pela marcação O, os casos nos quais a fase ζ e a fase Γ são excessivas são indicadas pela marcação Δ, e os casos nos quais existem defeitos de não liga são indicados pela marcação X'.

[0084] Dependendo do tipo de aço, depois de fazer com que uma quantidade adequada de Fe se rompa dentro da camada de liga por meio de um aquecimento inicial, às vezes a chapa de aço deve ser imediatamente resfriada de modo a impedir que um excesso de Fe venha a romper e cause uma aparência inadequada e deve ser mantida a uma temperatura adequada de modo a formar uma camada de liga de fase δι principalmente. Conforme mostrado na Tabela 4, nos Exemplos N^os 12 e 13 de acordo com a presente invenção que usa o Material de Teste 3, ao se utilizar a instalação de produção da presente invenção, mesmo que se mude a velocidade da linha para 140 (m/min) e 105 (m/min) como nos exemplos acima, ao se ajustar a razão da região de embebimento e da região de refrigeração no forno de embebimento/refrigeração, tornou-se possível manter constante uma temperatura ótima na saída do forno de aquecimento rápido e manter a temperatura após a refrigeração no forno de embebimento/refrigeração. Devido a isto, tornou-se possível produzir uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente dotada de uma camada de liga ótima.

[0085] Em contrapartida, no Exemplo Comparativo N° 14 de acordo com a técnica anterior que utiliza o Material de Teste, mesmo com a mesma temperatura de saída do forno de aquecimento rápido da dos Exemplos N^os 12 e 13, ou seja, 553°C, quando não se resfria a chapa de aço, mas se mantém a mesma na temperatura de retenção de

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553°C no forno de embebimento/refrigeração, a quantidade em excesso de Fe se rompe e a camada de liga da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente se torna inadequada em aparência. [0086] Além disso, no Exemplo Comparativo N° 15 de acordo com a técnica anterior que utiliza o Material de Teste 3, ao se suprimir a ocorrência de Fe em excesso ao baixar a temperatura de saída do forno de aquecimento rápido para 530Ό, a quantidade d e difusão do Fe é insuficiente, de modo que a camada de liga da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente fique pobre na ligação.

[0087] Além disso, os Exemplos Comparativos N^os 16 e 17 de acordo com a técnica anterior que utilizam o Material de Teste 3 mostram os resultados do caso da disposição de um forno de refrigeração do tipo fixo no lado da saída do forno de aquecimento rápido. Ao tentar manter uma temperatura de contenção ótima após a refrigeração da chapa de aço, torna-se necessário o ajuste da velocidade da linha. Sendo assim, as velocidades da linha dos Exemplos N^os 16 e 17 foram respectivamente feitas a 140 (m/min) e 105 (m/min). Neste caso, no Exemplo N° 16, a chapa pode ser mantida a uma temperatura de contenção ótima e a chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente dotada de uma camada de liga ótima podem ser produzidas. Por outro lado, no Exemplo N° 17, a temperatura de contenção foi insuficiente e a quantidade de difusão de Fe foi insuficiente, de modo que a camada de liga da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente se tornou fraca na ligação.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL [0088] A presente invenção é particularmente útil para uma instalação de produção de uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente para a produção da chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente.

[0089] De acordo com a presente invenção, ao se produzir uma

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38/38 chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, por meio de uma configuração adequada das regiões da zona de embebimento a fim de embeber a chapa de aço aquecida e da zona de refrigeração a fim de resfriar a mesma e do perfil da região de embebimento e da região de refrigeração no sentido de atender às rápidas mudanças no tipo de aço, na deposição de prateação, e a outros fatores externos, é possível se produzir de uma forma mais fácil a chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente em função das condições de produção constantemente ótimas e ainda possível se produzir uma chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente superior de alta qualidade em desempenho deslizante e adesão. Em particular, a resposta ao se configurar as regiões da zona de embebimento e da zona de refrigeração e o perfil da região de embebimento e da região de refrigeração é alta, e, por conseguinte, a operação se torna mais fácil.

Claims

1. Instalação de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente mergulhando a chapa de aço em um banho de zinco, em seguida ligando a mesma, sendo que a dita instalação de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente tem:

um forno de aquecimento rápido (6) definido acima do tanque de banho de zinco (2) e tendo uma capacidade de aquecimento de uma taxa de aquecimento de SOO/s ou maior e a u ma temperatura de pico de 500Ό ou maior, e um forno de embebimento/refrigeração (7) definido acima do dito forno de aquecimento rápido (6) e tratando a chapa de aço deixando o dito forno de aquecimento rápido (6) por pelo menos um dentre embebimento e refrigeração, sendo que o dito forno de embebimento/refrigeração (7) sendo compreendido de uma região de embebimento (15) tendo uma fonte de calor radiante ou uma fonte de calor de ar quente para embeber a chapa de aço a 500Ό a 650Ό e uma região de refrigeração (16) tendo bocais de pulverização (22) para refrigerar a chapa de aço a uma taxa de refrigeração média em 5°C/s ou mais, uma razão de comprimentos das duas regiões (15, 16) no forno sendo livremente definível, um perfil da dita região de embebimento (15) e da região de refrigeração (16) sendo livremente definível, caracterizada pelo fato de que:

pares de fontes de calor radiante ou fontes de calor de ar quente e pares de bocais de pulverização (22) providos ao longo de uma direção vertical ou de linha disposta de frente para duas superfícies da placa de aço à medida que está funcionando, sendo que os ditos pares das fontes de calor radiante ou

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2/3 das fontes de calor de ar quente e os pares dos bocais de pulverização (22) estão dispostos em pares alternados de bocais de pulverização (22) e as fontes de calor radiante ou as fontes de calor de ar quente, a intervalos predeterminados ao longo da direção vertical ou de linha, e tendo uma cortina de ar no dito forno de embebimento/refrigeração (7), em que os ditos bocais de pulverização (22) estão configurados com portas de ejeção capazes de rodar em torno de um eixo paralelo a uma direção de largura da placa de aço e os ditos bocais de pulverização (22) no limite da dita região de embebimento (15) e a dita região de refrigeração (16) podem pulverizar o gás de refrigeração vertical para a placa de aço e formar uma barreira para o fluxo de gás.

2. Instalação de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita fonte de calor de ar quente tem dispositivos sopradores (41) para aquecer a chapa de aço por meio de um ar quente.

3. Instalação de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a dita fonte de calor de ar quente tem dispositivos de descarga (42) no lado a jusante dos ditos dispositivos sopradores (41).

4. Instalação de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a dita fonte de calor radiante compreende dispositivos de aquecimento radiantes para o aquecimento radiante de uma chapa de aço.

5. Instalação de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, de acordo com qualquer uma das

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3/3 reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que orifícios de descarga (43) são providos no dito forno de embebimento/refrigeração (7) em um topo do dito forno de embebimento/refrigeração (7) e/ou em locais possíveis de se tornar um limite entre a dita região de embebimento (15) e a dita região de refrigeração (16).

6. Instalação de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que um forno separado sem capacidades de refrigeração para embeber a chapa de aço a 500Ό a 650Ό é disposto entre o dito forno de aque cimento rápido (6) e o dito forno de embebimento/refrigeração (7).

7. Processo de produção de chapa de aço recozida após galvanização por imersão a quente, caracterizado pelo fato de que usa a dita instalação de produção, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, para mergulhar a chapa de aço em um banho de zinco (2), e em seguida liga a mesma.