BRPI1011945B1

BRPI1011945B1 - aparelho e método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente

Info

Publication number: BRPI1011945B1
Application number: BRPI1011945-0A
Authority: BR
Inventors: Manabu Eto; Yoichi Haraguchi
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2020-11-10
Also published as: KR101362498B1; US8440133B2; CN102548680B; KR20120023692A; TW201107052A; CN102548680A; BRPI1011945A2; JP5573837B2; EP2450117A1; US20120068391A1; EP2450117A4; WO2011001934A1; TWI446976B; EP2450117B9; EP2450117B1; JPWO2011001934A1

Abstract

APARELHO DE RESFRIAMENTO, MÉTODO DE RESFRIAMENTO, APARELHO DE FABRICAÇÃO E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE LÂMINA DE AÇO LAMINADA A QUENTE. A presente invenção refere-se a um aparelho de resfriamento, um método de resfriamento, um aparelho de fabricação e um método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos. No aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente, quando se define como L1 um comprimento em uma direção de transporte da lâmina de aço, de uma zona de um ponto de redução de laminação em uma base final até um lado de saída de uma coluna de alojamento; se define como L2 um comprimento na direção de transporte da lâmina de aço, de uma área na qual a água com pressão alta é continuamente borrifada sobre a lâmina de aço, na zona; e se define uma relação de L2/L1 como X, um valor médio Ps (kPa), na direção de transporte da lâmina de aço, de uma pressão de impacto da água com pressão alta em uma superfície da lâmina de aço na área do comprimento L2 satisfaz Ps maior ou igual 2,5 X(-1/0,6) superfície superior e na superfície inferior (...).

Description

Campo da Técnica

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho de resfriamento, um método de resfriamento, um aparelho de fabricação e um método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente. Mais particularmente, ele se refere a um aparelho de resfriamento, um método de resfriamento e um aparelho de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente, os quais são adequados para uso na fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos; e um método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos.

Antecedentes da Técnica

[002] Um material de aço usado para automóveis, materiais estruturais e semelhantes é exigido para ser excelente em tais propriedades mecânicas, como resistência, funcionabilidade e dureza. A fim de melhorar essas propriedades de modo abrangente, é eficaz fazer uma lâmina de aço laminada a quente com grãos de cristal finos; para este fim, inúmeros métodos de fabricação para obter uma lâmina de aço laminada a quente que tem grãos de cristal finos foram buscados. Ademais, ao refinar os grãos de cristal de uma lâmina de aço laminada a quente, é possível fabricar uma lâmina de aço laminada a quente de alta resistência dotada de excelentes propriedades mecânicas mesmo se a quantidade de elementos de liga adicionados for reduzida.

[003] Como um método para refinar grãos de cristal de um material de aço laminado a quente, por exemplo, é conhecido realizar uma alta redução de laminação, especialmente no estágio subsequente da laminação de acabamento a quente, refinar os graus de austenita e ocasionar a acumulação de grãos de laminação nos grãos; e desse modo, refinar os grãos de ferrita obtidos depois do resfriamento (ou depois da transformação). Ademais, a fim de facilitar a transformação de ferrita ao inibir a recristalização e a recuperação dos grãos de austenita, é eficaz resfriar uma lâmina de aço para abaixo de uma temperatura predeterminada (por exemplo, 720°C ou abaixo) em um período curto de tempo depois da laminação. Ou seja, a fim de fabricar uma lâmina de aço laminada a quente com grãos de cristal finos, é eficaz, subsequente à laminação de acabamento a quente, resfriar rapidamente uma lâmina de aço depois da laminação, ao dispor um aparelho de resfriamento capaz de resfriar mais rápidamente depois da laminação do que antes.

[004] Diversas técnicas que possibilitam a fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal finos ou diversas técnicas que são aplicáveis para fabricar uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal finos foram descreve das. Por exemplo, o Documento de Patente 1 descreve um método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos, em que uma lâmina de aço laminada a quente é fabricada ao desempenhar a laminação a quente com múltiplos passes de uma lâmina de aço ou uma placa laminada a quente que consiste de um aço carbono ou aço de baixa liga que contém 0,01% a 0,3% de C por massa; um passe de laminação final é completado em uma temperatura acima do ponto Ar3; e então, o resfriamento é desempenhado a 720°C ou abaixo, dentro de 0,4 segundo. O Documento de Patente 2 descreve o equipamento de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que compreende: uma base final de uma série de usinas de laminação de acabamento a quente; um primeiro aparelho de resfriamento; um segundo aparelho de resfriamento; e um aparelho de bobinagem, os quais são dispostos na ordem mencionada em uma direção de transporte de uma lâmina de aço, em que a região de não resfriamento é fornecida entre o primeiro aparelho de resfriamento e o segundo aparelho de resfriamento; o primeiro aparelho de resfriamento compreende: um bocal que forma uma região de impacto de um jato do tipo cinto ou em formato de elipse em uma superfície a ser resfriada da lâmina de aço; e um rolo de obstrução, que obstrui a água de resfriamento borrifada do bocal; e o rolo de obstrução é disposto de uma maneira tal que uma poça de água de resfriamento é formada em uma região entre um rolo na base final e no rolo de obstrução, e que a lâmina de aço que é transportada no primeiro aparelho de resfriamento é imersa na poça de água de resfriamento. Ademais, o Documento de Patente 3 descreve o equipamento de laminação a quente de uma lâmina de aço, em que o equipamento de resfriamento para fornecer água de resfriamento em uma superfície superior de uma lâmina de aço enquanto passa pela lâmina de aço, é descreve do em uma posição próxima de um lado de entrada e/ou um lado de saída de uma usina de laminação que lamina a quente a lâmina de aço; o equipamento de resfriamento compreende um alimentador que tem um bocal configurado para borrifar água como no formato de haste sobre a superfície superior da lâmina de aço em um ângulo de depressão a faixa de 30° a 60° em direção à usina de laminação; e o alimentador é posicionado tal que a água de resfriamento fornecida para a lâmina de aço é retina pelos rolos de trabalho na usina de laminação. O Documento de Patente 3 também descreve que uma distância entre uma ponta de um bocal superior e uma linha de passagem é preferivelmente definida na faixa de 500 mm a 1800 mm a fim de evitar uma situação que a água de resfriamento se torne difusa e perca seu formato do tipo haste; e que os efeitos de reter a água de resfriamento sejam deteriorados.

Lista de Citação Literatura de Patente

[005] Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonesa Aberto à Inspeção Pública (JP-A) N° 2005-213595

[006] Documento de Patente 2: Patente Japonesa N° 4029865

[007] Documento de Patente 3: JP-A N° 2007-061838

Sumário da Invenção Problemas a serem Solucionados pela Invenção

[008] De acordo com a técnica no Documento 1, vê-se que uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos (por exemplo, grãos de cristal dotados de um diâmetro médio de grão de 2pm ou menos; o mesmo deve se aplicar daqui em diante) pode ser fabricada, uma vez que a lâmina de aço que possui uma temperatura de ponto Ara ou mais é resfriada para 720°C em 0,4 segundo depois da conclusão do passe de laminação final. No entanto, uma configuração detalhada do aparelho de resfriamento capaz de resfriar uma lâmina de aço para 720°C em 0,4 segundo depois da conclusão do passe de laminação final não é descrita. Ademais, de acordo com a técnica descrita no Documento de Patente 2, vê-se que uma eficiência de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente pode ser melhorada uma vez que a lâmina de aço é imersa na poça de água de resfriamento formada na região entre o rolo na base final da série de usinas de laminação a quente e o rolo de obstrução. No presente, o rápido resfriamento necessário na fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos deve ter uma taxa de resfriamento de pelo menos 400°C/s ou mais, por exemplo, conforme descrito no Documento de Patente 1; e isso exige que a lâmina de aço seja rapidamente resfriada por meio de resfriamento por ebulição nuclear. No entanto, conforme descrito no Documento de Patente 2, se uma lâmina de aço for resfriada ao formar, ativamente, uma poça de água de resfriamento, é difícil aumentar uma pressão de impacto da água de resfriamento que se choca contra uma superfície da lâmina de aço para um grau que possibilita o resfriamento por ebulição nuclear; assim, o aperfeiçoamento adicional da técnica é exigido a fim de fabricar uma lâmina de aço que possui grãos de cristal ultrafinos. Também, enquanto o rápido resfriamento necessário na fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos exige uma pressão de impacto da água de resfriamento que se choca contra uma superfície de uma lâmina de aço para ter pelo menos um valor predeterminado, a técnica descreve da no Documento de Patente 3 especifica apenas um ângulo de ejeção da água de resfriamento do tipo em haste fornecida para a lâmina de aço. Ademais, o Documento de Patente 3 descreve que, uma vez que a água de resfriamento borrifada sobre a lâmina de aço flui para uma parte na qual a lâmina de aço e o rolo de trabalho fazem contato entre si, é possível desempenhar o resfriamento logo depois da parte. No entanto, a água de resfriamento que flui na lâmina de aço depois de se chocar contra ela não é suficiente para o resfriamento rápido; então, o resfriamento nesta parte quase não contribui para formação de grãos de cristal ultrafinos. Portanto, é difícil fabricar uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos simplesmente ao aplicar as técnicas acima.

[009] Dessa maneira, um objeto da presente invenção deve fornecer: um aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente; um método de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente; um aparelho de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente; e um método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente, os quais são capazes de fabricar uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos. Meios de Solucionar os Problemas

[0010] Os inventores da presente invenção conduziram uma pesquisa sobre a fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos (daqui em diante, às vezes, referida como um "aço com grão ultrafino"), e obtiveram os seguintes achados. (1) Conforme mostrado na figura 10, quando se conclui o resfriamento de uma lâmina de aço para 720°C em 0,2 segundo depois de a lâmina de aço ter sido laminada em uma faixa de temperatura de ponto Ars ou mais, é possível tornar os grãos de cristal ainda mais finos. (2) A fim de completar o resfriamento que faz com que uma temperatura decline por 100°C, por exemplo, a partir de 820°C, que é acima do ponto Ara, para 720°C, em 0,2 segundo depois da laminação, é necessário realizar o rápido resfriamento em uma taxa de resfriamento média de 500°C/s ou mais e é preferível realizar o rápido resfriamento em uma taxa de resfriamento média de 600°C/s ou mais. No presente, quando se define como L1 um comprimento em uma direção de transporte de uma lâmina de aço de uma região a partir de um ponto de redução de laminação em uma base final de uma série de usinas de laminação de acabamento a quente (o ponto de redução de laminação que se refere a um ponto morto inferior de um rolo de trabalho em contato com uma superfície superior de uma lâmina de aço laminada e um ponto morto superior do rolo de trabalho em contato com uma superfície inferior de uma lâmina de aço laminada; o mesmo se aplica daqui em diante), para um lado de saída de uma coluna de alojamento da base final (a região pode ser referida como uma "região dentro da cadeira", daqui em diante); se define como L2 um comprimento na direção de transporte da lâmina de aço de uma zona rapidamente resfriável na região dentro da cadeira; se define uma taxa de resfriamento na zona como V1; se define como L3 um comprimento na direção de transporte da lâmina de aço de uma zona na região dentro da cadeira na qual o rápido resfriamento é difícil; e se define uma taxa de resfriamento na zona como V2, a taxa de resfriamento representada por {L2 x V1 + L3 x M2} / L1 é uma taxa de resfriamento média. Em um caso de resfriar uma lâmina de aço em uma taxa de resfriamento de 600°C/s, a quantidade de tempo exigida para diminuir uma temperatura da lâmina de aço por 100°C é 0,167 segundo. Portanto, a fim de concluir o resfriamento em 0,2 segundo, é necessário começar o resfriamento em 0,033 segundo depois da laminação. Por exemplo, quando a lâmina de aço é movida a uma taxa de 10 m/s, uma distância na qual a lâmina de aço se move dentro de 0,033 segundo é 0,33 m. Portanto, é preferível que o rápido resfriamento depois da laminação seja iniciado de dentro de uma posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final da série de usinas de laminação a quente, e que o resfriamento seja quase continuamente desempenhado pelo menos na base final da série de usinas de laminação a quente. (3) Por exemplo, quando uma taxa de laminação de uma lâmina de aço for 10 m/s, uma distância na qual a lâmina de aço se move dentro de 0,2 segundo é 2 m. E uma distância comum entre um ponto de redução de laminação em uma base final de uma série de usinas de laminação de acabamento a quente e um lado de saída de uma coluna de alojamento na base final também é aproximadamente 2 m. Assim, o rápido resfriamento exigido deve ser desempenhado, na maior parte, na base final. Ademais, de um ponto de vista metalúrgico, deseja-se desempenhar o resfriamento em um tempo mais cedo dentro do período de tempo de 0,2 segundo e começar o resfriamento a partir de uma posição mais próxima do ponto de redução de laminação da base final. No entanto, conforme tipificado pela área que é extremamente próxima do ponto de redução de laminação, existem algumas áreas entre o ponto de redução de laminação e o lado de saída da coluna de alojamento na base final, em cujas áreas o rápido resfriamento é difícil. Portanto, se levadas em consideração às áreas nas quais o rápido resfriamento é difícil, a fim de garantir uma taxa de resfriamento média de 500°C/s na área do ponto de redução de laminação na base final para o lado de saída da cadeira, a taxa de resfriamento na faixa rapidamente resfriável precisa ser aumentada (a faixa rapidamente resfriável ser refere à região que exclui a área na qual o rápido resfriamento é difícil da região entre o ponto de redução de laminação e o lado de saída da cadeira; o mesmo se aplica daqui em diante). (4) Existe uma correlação entre uma pressão na qual a água de resfriamento borrifada sobre a lâmina de aço se choca contra a lâmina de aço (isto é, pressão na superfície) e a taxa de resfriamento da lâmina de aço (vide figura 5); assim, é possível aumentar a taxa de resfriamento da lâmina de aço ao aumentar a pressão na qual a água de resfriamento se choca contra a lâmina de aço. Por esta razão, uma taxa de resfriamento média na área do ponto de redução de laminação na base final da série de usinas de laminação de acabamento a quente para o lado de saída da cadeira deveria ser, por exemplo, 500°C/s ou mais. E para se ter a taxa de resfriamento média da região rapidamente resfriável na região dentro da cadeira como 500°C/s ou mais, é necessário borrifar a água com pressão alta sobre a lâmina de aço e desempenhar o resfriamento por ebulição nuclear da lâmina de aço.

[0011] Ademais, os inventores estudaram uma pressão de impacto na lâmina de aço da água com pressão alta, que permite a garantia da taxa de resfriamento média de 500°C/s na região dentro da cadeira em um caso quando há uma área na região dentro da cadeira na qual o rápido resfriamento é difícil. Neste estudo, supôs-se que uma taxa de passagem da lâmina fosse 10 m/s e uma espessura da lâmina fosse 3 mm. Os resultados são mostrados na Tabela 1. Os resultados de um caso onde se supôs que não havia áreas na região dentro da cadeira na qual o rápido resfriamento era difícil (Teste N° 1) também foram mostrados na Tabela 1. Tabela 1

[0012] Na Tabela 1, L1 significa um comprimento da dentro da cadeira na direção de transporte da lâmina de aço. L2 significa um comprimento da faixa rapidamente resfriável na região dentro da cadeira, na direção de transporte da lâmina de aço. L3 significa um comprimento, na direção de transporte da lâmina de aço, da área na região dentro da cadeira na qual o rápido resfriamento é difícil. E, X representa a relação L2/L1. Ademais, na Tabela 1, a taxa de resfriamento refere-se a uma taxa de resfriamento na região rapidamente resfriável na região dentro da cadeira. O tempo de passagem da lâmina refere-se a um tempo exigido para qualquer ponto na superfície da lâmina de aço para passar a faixa rapidamente resfriável na região dentro da cadeira. E o declínio da temperatura refere-se a uma quantidade de declínio de temperatura da lâmina de aço resfriada na região rapidamente resfriável.

[0013] Conforme mostrado na Tabela 1, quando não existiam áreas na região dentro da cadeira nas quais o rápido resfriamento era difícil, foi possível ter a taxa de resfriamento média de 500°C/s na região dentro da cadeira ao definir a pressão de impacto exigida em 2,5 kPa (Teste N° 1). Por outro lado, quando uma taxa da faixa rapidamente resfriável na região dentro da cadeira declinava para 0,825, era possível ter a taxa de resfriamento de 608°C/s na região dentro da cadeira, que excede 500°C/s, por exemplo, ao definir a pressão de impacto em 3,44 kPa (Teste N° 2). Ademais, mesmo quando a taxa da faixa rapidamente resfriável na região dentro da cadeira declinava para 0,825 ao não desempenhar o rápido resfriamento na região do ponto de redução de laminação para a posição que é apenas a um raio de distância do rolo de trabalho na base final em direção ao lado a jusante na direção de transporte da lâmina de aço, foi possível ter a taxa de resfriamento média de 613°C/s na região dentro da cadeira, que excede 500°C/s com a pressão de impacto em 3,5 kPa (Teste N° 3). Ainda adicionalmente, quando uma taxa da faixa rapidamente resfriável na região dentro da cadeira declinava para 0,5, era possível dar a taxa de resfriamento de 500°C/s ou mais na região dentro da cadeira, (por exemplo, 1003 C/s, no Teste N° 4, e 1007°C/s no Teste N° 5), por exemplo, ao definir a pressão de impacto em 7,94 kPa ou 8,0 kPa. Ademais, quando uma taxa da faixa rapidamente resfriável na região dentro da cadeira declinava para 0,3175, era possível ter a taxa de resfriamento de 1579°C/s na região dentro da cadeira, que excede 500°C/s, por exemplo, ao definir a pressão de impacto em 16,92 kPa (Teste N° 6).

[0014] A presente invenção foi feita com base nos achados descritos acima e o sumário da invenção é conforme segue.

[0015] Daqui em diante, a presente invenção será descrita abaixo. Apesar de os símbolos de referência nos desenhos em anexo serem mostrados em parênteses para a finalidade de fácil compreensão da invenção, a invenção não é limitada a uma modalidade mostrada nos desenhos.

[0016] Um primeiro aspecto da invenção é um aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente, que é disposto em um lado à jusante de um ponto de redução de laminação em uma base final (11g) de uma série (11) de usinas de laminação de acabamento a quente, e que compreende alimentadores (21, 22) fornecidos com uma pluralidade de bocais de resfriamento (21a, 21a, ..., 22a, 22a,...) capazes de borrifar água com pressão alta sobre uma superfície superior e uma superfície inferior de uma lâmina de aço (1) que é transportada em uma linha de passagem, em que o aparelho de resfriamento é configurado de uma maneira capaz de borrifar a água com pressão alta dos bocais de resfriamento, em uma direção de transporte da lâmina de aço, sobre a superfície superior e a superfície inferior da lâmina de aço em uma zona do ponto de redução de laminação na base final até um lado de saída de uma coluna de alojamento na base final; e o aparelho de resfriamento é configurado de uma maneira capaz de continuamente borrifar a água com pressão alta na direção de transporte da lâmina de aço (1), pelo menos na zona de dentro de uma posição que corresponde a um raio de um rolo de trabalho (11gw, 11gw) na base final (11g) até o lado de saída de uma coluna de alojamento (11 gh) da base final.

[0017] No presente, o "ponto de redução de laminação" refere-se a um ponto morto inferior de um rolo de trabalho (11gwu) que faz contato com a superfície superior da lâmina de aço (1) e um ponto morto superior de um rolo de trabalho (11gwd) que faz contato com a superfície inferior da lâmina de aço. Ademais, o "lado a jusante" refere-se a um lado a jusante na direção de transporte da lâmina de aço (1). A "água com pressão alta" refere-se à água jorrada que tem uma pressão com a qual se desempenha o resfriamento por ebulição nuclear da lâmina de aço (1). Na presente invenção, um ponto de partida exato na zona na qual a água com pressão alta pode ser continuamente borrifada (isto é, um ponto mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço (1), que pode ser referido como um "ponto de partida do rápido resfriamento, daqui em diante") está no lado mais a montante de uma área na qual a água com pressão alta se choca, diretamente, contra a lâmina de aço; em outras palavras, é um ponto mais próximo do ponto de redução de laminação. Quando os bocais para borrifar água com pressão alta são dispostos da maneira mais próxima do rolo de trabalho na base final, o ponto no qual uma linha tangencial desenhada em uma superfície do rolo de trabalho a partir de um centro de um orifício de ejeção do bocal alcança a superfície da lâmina de aço, é equivalente ao ponto de partida exato da zona onde a água com pressão alta pode ser continuamente borrifada. Ainda adicionalmente, o "lado de saída de uma coluna de alojamento na base final" refere-se a uma superfície externa da coluna de alojamento (11gh) na base final (isto é, uma superfície externa no lado a jusante na direção de transporte da lâmina de aço). Também, "configurado de uma maneira capaz de borrifar água com pressão alta dos bocais de resfriamento, em uma direção de transporte da lâmina de aço" significa que o aparelho de resfriamento é configurado para ser capaz de borrifar a água com pressão alta sobre a superfície superior e a superfície inferior da lâmina de aço (1) de uma pluralidade dos bocais (21a, 21a, ..., 22a, 22a, ...) que são dispostos na direção de transporte da lâmina de aço com um espaçamento predeterminado. Adicionalmente, conforme mostrado na figura 4, a "posição que corresponde ao raio do de trabalho na base final" refere-se a uma posição que é a apenas um raio do rolo de trabalho (11gw, 11gw) na base final de distância em direção ao lado a jusante na direção de transporte da lâmina de aço (1), do ponto de redução de laminação no qual a lâmina de aço (1) a ser laminada e o rolo de trabalho (11gw, 11gw) na base final fazem contato entre si. Ademais, "de dentro de uma posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final" significa que a água com pressão alta borrifada dos bocais (21a, 21a, ..., 22a, 22a, ...) é abastecido para a superfície superior e a superfície inferior da lâmina de aço (1) que existe entre o ponto de redução de laminação e a posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final (em um lado mais próximo do ponto de redução de laminação do que a posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final). Além do mais, "configurado de uma maneira capaz de continuamente borrifar a água com pressão alta na direção de transporte da lâmina de aço (1) pelo menos na zona de dentro de uma posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho (11gw, 11gw) na base final (11 g), até o lado de saída da coluna de alojamento (11gh) da base final" significa, por exemplo, conforme mostrado nas figuras 2, 4 e 7, que o aparelho de resfriamento é configurado para ser capaz de borrifar água com pressão alta sem ter uma área na zona do ponto de partida do rápido resfriamento localizado na posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho (11gw, 11gw), até o lado de saída da coluna de alojamento (11gh), na qual o rápido resfriamento da área da lâmina de aço (1) é difícil (ou uma região na qual o rápido resfriamento é impossível).

[0018] Ademais, no primeiro aspecto da presente invenção, dentre os alimentadores dispostos pelo menos entre o ponto de redução de laminação na base final e o lado de saída da coluna de alojamento na base final, o alimentador disposto de maneira próxima do rolo de trabalho na base final é preferivelmente configurado para ser móvel com a posição onde a substituição do rolo de trabalho na base final é possível.

[0019] Além disso, no primeiro aspecto da presente invenção, o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço, na zona descrita acima, é preferivelmente 3,5 kPa ou mais na superfície superior e na superfície inferior.

[0020] No presente, o "valor médio na direção de transporte da lâmina de aço da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço" refere-se a um valor que é obtido ao medir ou calcular a pressão de impacto da água com pressão alta a qual a superfície da lâmina de aço é submetida, ao longo de um segmento de linha na direção de transporte da lâmina de aço em qualquer posição na direção da largura da lâmina de aço, ou por exemplo, na posição intermediária da direção da largura; e então, ao calcular a média, em uma região predeterminada, da pressão de impacto então medida ou calculada. A fim de resfriar uniformemente a lâmina de aço na direção da largura da lâmina de aço, é desejável equalizar este valor médio na direção de transporte da lâmina de aço, em cada região na direção da largura da lâmina de aço. Em uma superfície que tem pelo menos uma largura equivalente ao espaçamento do bocal, também, a pressão de impacto deve ser igual à pressão de impacto na superfície da lâmina de aço que é determinada no segmento da linha. Portanto, na determinação do valor médio acima na direção de transporte da lâmina de aço, a pressão de impacto média na superfície da lâmina de aço que bocal tem pode ser determinada em toda fileira de bocais alinhada na direção de transporte da lâmina de aço, e então, ela pode ter a média calculada na direção de transporte da lâmina de aço (vide figuras 4 e 7). Na presente invenção, conforme mostrado na figura 6, por exemplo, quando se define um espaçamento do bocal na direção da largura da lâmina de aço como A; e se define um espaçamento do bocal na direção de transporte da lâmina de aço, em outras palavras, um espaço entre os alimentadores, como B, a pressão de impacto média na superfície da lâmina de aço que um bocal tem pode ser calculada ao dividir uma força (força de impacto) da água de resfriamento que se choca contra uma região de paralelogramo cuja área é representada por A x B, pela área de paralelogramo A x B.

[0021] Ademais, a fórmula (1) acima pressupõe, por exemplo, que o rápido resfriamento da lâmina de aço é iniciado do lado de dentro da base final e é obtido ao transformar em matemática a idéia de que um aço com grão ultrafino pode ser fabricado ao elevar a taxa de resfriamento média na região rapidamente resfriável na região dentro da cadeira mesmo se existir uma área na região dentro da cadeira na qual o rápido resfriamento é difícil. Portanto, a fórmula (1) é aplicável ao rápido resfriamento de dentro da base final; e, esta fórmula também pode ser aplicável ao rápido resfriamento fora da base final. Na fórmula (1), o valor "2,5" deriva de um valor Ps (2,5 kPa) que é preferivelmente satisfeito em um caso quando não existem áreas na região dentro da cadeira onde o rápido resfriamento é difícil. Ademais, "X" refere-se a uma taxa da faixa rapidamente resfriável na região dentro da cadeira. O valor "0,6" deriva de uma relação entre a taxa de resfriamento média da lâmina de aço e o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço (isto é, uma relação que a taxa de resfriamento média da lâmina de aço é proporcional a o,6ésima potência do valor médio na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço). E o valor"- 1" se origina na necessidade de que a taxa de resfriamento média é inversamente proporcional a X. Um método de derivação da fórmula (1) acima será descrito abaixo.

[0022] Uma vez que se faz necessário elevar a taxa de resfriamento média ao tornar a taxa de resfriamento média inversamente proporcional à taxa X na qual o resfriamento é possível, em um caso de ter a taxa de resfriamento média de 500°C/s na região dentro da cadeira, a taxa de resfriamento média V (°C/s) e a taxa X precisam satisfazer a fórmula (A) abaixo: V = 500 / X (A)

[0023] Ademais, a relação entre a taxa de resfriamento média V da lâmina de aço e o valor médio Ps, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço pode ser representada pela fórmula (B) abaixo: V = 289 ■ Ps0 6 (B)

[0024] Uma vez que a relação, 289 ■ Ps06 = 500 / X pode ser obtida das fórmulas (A) e (B), a predisposição destes resultados está abaixo: Ps06 = 1.73/X Ps = 2,5/X(1/0’6)

[0025] Portanto, a fim de ter a taxa de resfriamento média de 500°C ou mais na região dentro da cadeira, é necessário estar de acordo com o que segue: Ps > 2,5X(-1/0’6) (1)

[0026] A fórmula (1) pode ser derivada deste modo.

[0027] Além disso, no primeiro aspecto acima da presente invenção, o aparelho de resfriamento é preferivelmente configurado de uma maneira capaz de continuamente borrifar a água com pressão alta na direção de transporte da lâmina de aço (1), pelo menos na zona de dentro de uma posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho (11gw, 11gw) na base final para o lado de saída da coluna de alojamento (11 gh) da base final.

[0028] No presente, conforme mostrado na figura 4, a "posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final" refere-se a uma posição que é apenas a um raio de distância do rolo de trabalho na base final em direção ao lado a jusante na direção de transporte da lâmina de aço, do ponto de redução de laminação no qual a lâmina de aço (1) a ser laminada e o rolo de trabalho (11gw, 11gw) na base final entram em contato. Ademais, "de dentro de uma posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final" significa que a água com pressão alta borrifada dos bocais (21a, 21a, ..., 22a, 22a, ...) é fornecida para a superfície superior e a superfície inferior da lâmina de aço (1) que existe entre o ponto de redução de laminação e a posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final (em um lado mais próximo do ponto de redução de laminação do que a posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final). Ainda adicionalmente, "configurado de uma maneira capaz de continuamente borrifar a água com pressão alta na direção de transporte da lâmina de aço (1) pelo menos na zona de dentro de uma posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho (11gw, 11gw) na base final (11g), para o lado de saída da coluna de alojamento (11gh) da base final" significa, por exemplo, conforme mostrado nas figuras 2, 4 e 7, que o aparelho de resfriamento é configurado para ser capaz de borrifar água com pressão alta sem ter uma área na zona do ponto de partida de resfriamento localizado na posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho (11gw, 11gw), para o lado de saída da coluna de alojamento (11gh), em cuja área o rápido resfriamento da lâmina de aço (1) é difícil (ou uma região na qual o rápido resfriamento é impossível).

[0029] Ademais, no primeiro aspecto da presente invenção, o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço, na zona descrita acima, é preferivelmente 3,5 kPa ou mais na superfície superior e na superfície inferior.

[0030] Ainda adicionalmente, no primeiro aspecto da presente invenção, é preferível que uma região rapidamente resfriada dotada de um comprimento de acima de 0,75 m na direção de transporte da lâmina de aço exista na zona de um jato de água com pressão alta tanto no lado da superfície superior quanto no lado da superfície inferior da lâmina de aço.

[0031] Ademais, no primeiro aspecto da presente invenção, os bocais (21a, 21a, ..., 22a, 22a, ...) são preferivelmente bocais de borrifo planos.

[0032] Além do mais, no primeiro aspecto da presente invenção, um espaço para descarregar água de resfriamento é preferivelmente preso entre ambas as superfícies de extremidade do aparelho de resfriamento (20) na direção da largura da lâmina de aço e ambas as superfícies de extremidade da base final (11g) na direção da largura da lâmina de aço.

[0033] No presente, "ambas as superfícies de extremidade do aparelho de resfriamento (20) na direção da largura" refere-se a uma superfície externa do aparelho de resfriamento (20) em termos de ambos os lados de extremidade na direção da largura da lâmina de aço (1). E "ambas as superfícies de extremidade da base final (11g) na direção da largura da lâmina de aço" refere-se a uma superfície interna da coluna de alojamento (11gh) da base final em termos de ambos os lados de extremidade na direção da largura da lâmina de aço(1).

[0034] Adicionalmente, no primeiro aspecto da presente invenção, o alimentador (21) e os bocais (21a, 21a, ...) dispostos no lado da superfície superior da lâmina de aço (1) são unificados com um guia da superfície superior (23) disposto entre os bocais e a linha de passagem.

[0035] No presente, o "guia da superfície superior (23)" é um membro do aparelho de resfriamento (20) que é disposto no lado da superfície superior da lâmina de aço (1) para a finalidade de, por exemplo, prevenir que a lâmina de aço (1) laminada na base final (11g) se choque contra o rolo de trabalho (11gwu) na base final ou os bocais (21a, 21a, ...) do aparelho de resfriamento (20).

[0036] Também, no primeiro aspecto da presente invenção, o alimentador (22) e os bocais (22a, 22a, ...) dispostos no lado da superfície inferior da lâmina de aço (1) são preferivelmente unificados com um guia da superfície inferior (24) disposto entre os bocais e a linha de passagem.

[0037] No presente, o "guia da superfície inferior (24)" é um membro do aparelho de resfriamento (20) que é disposto no lado da superfície inferior da lâmina de aço (1) para a finalidade de, por exemplo, prevenir que a lâmina de aço (1) laminada na base final (11g) se choque contra o rolo de trabalho (11gwd) na base final ou os bocais (21a, 21a, ...) do aparelho de resfriamento (20).

[0038] No primeiro aspecto da presente invenção, é preferível que uma pluralidade dos alimentadores (21, 31, 22, 32) seja fornecida, e que pelo menos uma parte dos alimentadores seja configurada de uma maneira capaz de fornecer água de resfriamento toda de uma vez aos bocais (31a, 31a, ..., 32a, 32a, ...) que são dispostos, em uma forma de uma pluralidade de fileiras, respectivamente na direção de transporte e na direção da largura da lâmina de aço (1).

[0039] Ademais, no primeiro aspecto da presente invenção, no qual pelo menos uma parte dos alimentadores é configurada de uma maneira capaz de fornecer água de resfriamento toda de uma vez aos bocais, os quais são dispostos, em uma forma de uma pluralidade de fileiras, respectivamente na direção de transporte e na direção da largura da lâmina de aço, é preferível que uma pluralidade dos alimentadores (21, 31) seja disposta no lado da superfície superior da lâmina de aço; e que, dentre os alimentadores dispostos no lado da superfície superior da lâmina de aço, pelo menos o alimentador (31) o qual é disposto no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço seja configurado de uma maneira capaz de fornecer água de resfriamento toda de uma vez aos bocais (31a, 31a, ...), os quais são dispostos, em uma forma de uma pluralidade de fileiras, respectivamente na direção de transporte e na direção da largura da lâmina de aço.

[0040] Também, no primeiro aspecto da presente invenção, no qual pelo menos uma parte dos alimentadores é configurada de uma maneira capaz de fornecer água de resfriamento toda de uma vez aos bocais, os quais são dispostos, em uma forma de uma pluralidade de fileiras, respectivamente na direção de transporte e na direção da largura da lâmina de aço, é preferível que uma pluralidade dos alimentadores (22, 32) seja disposta no lado da superfície inferior da lâmina de aço; e que, dentre os alimentadores dispostos no lado da superfície inferior da lâmina de aço, pelo menos o alimentador (32) o qual é disposto no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço seja configurado de uma maneira capaz de fornecer água de resfriamento toda de uma vez aos bocais (32a, 32a, ...), os quais são dispostos, em uma forma de uma pluralidade de fileiras, respectivamente na direção de transporte e na direção da largura da lâmina de aço.

[0041] Um segundo aspecto da presente invenção é um método de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente, em que uma lâmina de aço é resfriada ao usar o aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção descrito acima.

[0042] Um terceiro aspecto da presente invenção é um aparelho de fabricação (10) de uma lâmina de aço laminada a quente que compreende uma base final (11g) de uma série (11) de usinas de laminação de acabamento a quente, e o aparelho de resfriamento (20, 20’) de uma lâmina de aço laminada a quente de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção descrito acima, na ordem mencionada na direção de transporte da lâmina de aço (1).

[0043] Um quarto aspecto da presente invenção é um método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que compreende um processo para tratar a lâmina de aço (1) laminada na base final (11g) da série (11) de usinas de laminação de acabamento a quente ao usar o aparelho de fabricação (10) de uma lâmina de aço laminada a quente de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção acima.

Efeitos da Invenção

[0044] Na presente invenção, as superfícies superior e inferior de uma lâmina de aço são rapidamente resfriadas ao borrifar água com pressão alta na região dentro da cadeira para que estejam de acordo com a fórmula (1) acima; desse modo, possibilitando o rápido resfriamento de uma lâmina de aço laminada enquanto inibe, por exemplo, a recuperação de uma microestrutura de austenita. Portanto, com a presente invenção, é possível fornecer: um aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente; um método de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente; um aparelho de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente; e um método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente, os quais são capazes de fabricar uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos.

Breve Descrição dos Desenhos

[0045] A figura 1 é uma vista esquemática que mostra uma parte de um aparelho de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente de acordo com a presente invenção;

[0046] A figura 2 é uma vista alargada de uma área tomada da figura 1, em cuja área o aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção é disposto;

[0047] A figura 3 é uma vista que mostra uma modalidade do aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente de acordo com a presente invenção;

[0048] A figura 4 é uma vista conceituai de uma posição que corresponde ao raio de um rolo de trabalho em uma base final, e um lado de saída de uma coluna de alojamento na base final, junto com um valor médio, em uma direção de transporte de uma lâmina de aço, de uma pressão de impacto da água com pressão alta em uma superfície da lâmina de aço;

[0049] A figura 5 é uma vista que mostra a relação entre o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço e uma taxa de resfriamento média da lâmina de aço;

[0050] A figura 6 é uma vista que ilustra o valor médio por bocal da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço;

[0051] A figura 7 é uma vista conceituai de uma posição que corresponde ao raio de um rolo de trabalho em uma base final, e um lado de saída de uma coluna de alojamento na base final, junto com um valor médio, em uma direção de transporte de uma lâmina de aço, de uma pressão de impacto da água com pressão alta em uma superfície da lâmina de aço, de acordo com uma outra modalidade do aparelho de resfriamento da presente invenção;

[0052] A figura 8 é uma vista alargada de uma área na qual o aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção, de acordo com uma outra modalidade, é disposto;

[0053] A figura 9 é uma vista que ilustra um formato de impacto em uma superfície de uma lâmina de aço da água com pressão alta borrifada a partir dos bocais fornecidos para o aparelho de resfria- mento de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção; e

[0054] A figura 10 é uma vista que mostra uma relação entre o tempo exigido para resfriar para 720°C e um diâmetro de grão de ferrita obtido. Descrição dos Símbolos 1 lâmina de aço 10 aparelho de fabricação de lâmina de aço laminada a quente 11 série de usinas de laminação de acabamento a quente 11g base final 11 gh coluna de alojamento de base final 11 gw rolo de trabalho de base final 11 gwu rolo de trabalho de base final 11 gwd rolo de trabalho de base final 12 rolo de transporte 13 rolo de passe 20 , 20' aparelho de resfriamento de lâmina de aço laminada a quente 21 alimentador 21a bocal 22 alimentador 22a bocal 23 guia da superfície superior 24 guia da superfície inferior 30 aparelho de resfriamento de lâmina de aço laminada a quente 31 alimentador do tipo de definição 31a bocal 32 alimentador do tipo de definição 32a bocal Na Figura 4: Note 1 significa Pressão de impacto média de cada fileira de bocais = Pressão de impacto média de faixa continuamente resfriável; PRB significa Posição de ângulo de entrada entre os rolos; PCRRFS significa Posição que corresponde ao raio do rolo na base final; CCR significa Faixa continuamente resfriável; ESHP significa Lado de saída de coluna de alojamento. Na Figura 5: ACRSS significa Taxa de resfriamento média da lâmina de aço; AVTDSS significa Valor médio na direção de transporte da lâmina de aço da pressão de impacto de água com pressão alta na superfície da lâmina de aço. Na Figura 6: FSN significa Bocal de borrifo plano; AIPSSS significa Pressão de impacto média na superfície da lâmina de aço que um bocal tem; NPA significa Espaçamento do bocal A; NPB significa Espaçamento do bocal B; TDSS significa Direção de transporte da lâmina de aço. Na Figura 7: AIPERN significa Pressão de impacto média de cada fileira de bocais; AIPCCR significa Pressão de impacto média da faixa continuamente resfriável; AIPRN significa Pressão de impacto média da fileira de bocais. Na Figura 10: FGD significa Diâmetro do grão de ferrita; TRC significa Tempo exigido para resfriar para.

Modos de Realizar a Invenção

[0055] Daqui em diante, a presente invenção será descrita com base nas modalidades mostradas nos desenhos em anexo.

[0056] A figura 1 mostra esquematicamente um aparelho de resfriamento (20) de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção, e uma parte de um aparelho de fabricação (10) de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção que compreende o aparelho de resfriamento (20). Na figura 1, uma lâmina de aço 1 é transportada de uma esquerda na folha de papel (lado a montante) para uma direita (lado a jusante), uma direção de um topo para um fundo na folha de papel que é uma direção vertical. Daqui em diante, uma direção do lado a montante para o lado a jusante pode ser referida como uma direção de transporte; e uma direção de uma largura da lâmina de aço que é transportada, que é ortogonal à direção de transporte, pode ser referida como uma direção da largura de uma lâmina de aço. Ademais, os símbolos de referência podem ser omitidos nas descrições abaixo dos desenhos para a finalidade de fácil visualização.

[0057] Conforme mostrado na figura 1, o aparelho de fabricação 10 de uma lâmina de aço laminada a quente (que pode ser simplesmente referido como um "aparelho de fabricação 10", daqui em diante) compreende: uma série 11 de usinas de laminação de acabamento a quente; um aparelho de resfriamento 20 da presente invenção (que pode ser simplesmente referido como um "aparelho de resfriamento 20", daqui em diante); um rolo de transporte 12; e um rolo de passe 13. Ademais, um forno de aquecimento, uma série de usinas de laminação grosseira, e semelhantes, as figuras e descrições das quais são omitidas são dispostas no lado a montante da série 11 de usinas de laminação de acabamento a quente e determinam melhores condições de uma lâmina de aço a ser laminada pela série 11 de usinas de laminação de acabamento a quente. Por outro lado, um outro aparelho de resfriamento ou vários tipos de equipamento, tais como uma bobinadeira enviar a lâmina de aço como uma bobina de lâmina de aço, são dispostos no lado a jusante do rolo de passe 13.

[0058] Uma lâmina de aço laminada a quente é geralmente fabricada do seguinte modo. Uma barra dura que foi tirada de um forno de aquecimento e foi laminada por uma usina de laminação grosseira para ter uma espessura predeterminada é laminada continuamente pela série 11 de usinas de laminação de acabamento a quente para uma espessura predeterminada, enquanto controla uma temperatura. Depois disso, ela é rapidamente resfriada pelo aparelho de resfriamento 20. No presente, o aparelho de resfriamento 20 é disposto a partir do lado de dentro da coluna de alojamento 11gh da base final na série 11 de usinas de laminação de acabamento a quente, de uma maneira tão próxima dos rolos de trabalho 11gw, 11gw na base final quanto possível (daqui em diante, o rolo de trabalho 11gw em contato com a superfície superior da lâmina de aço 1 pode ser referido como um "rolo de trabalho 11gwu", e o rolo de trabalho 11gw em contato com a superfície inferior da lâmina de aço 1 pode ser referido como um "rolo de trabalho 11gwd"). Então, a lâmina de aço que passou através do rolo de passe 13 é resfriada por um outro aparelho de resfriamento para uma temperatura de bobinagem predeterminada a ser bobinada por uma bobinadeira.

[0059] Conforme descrito acima, o aparelho de fabricação 10 compreende a série 11 de usinas de laminação de acabamento a quente conforme descrita acima. Em uma modalidade da presente invenção, sete usinas de laminação (11a, 11b, 11c, ..., 11g) são alinhadas ao longo da direção de transporte. Em cada uma das usinas de laminação 11a, 11b, ..., 11g, uma redução de laminação e semelhantes são definidos, para que, nas usinas de laminação que formam cada cadeira, a lâmina de aço possa estar de acordo com as condições quanto à espessura, propriedades mecânicas, qualidade da superfície, e semelhantes, as quais são exigidas como um produto final.

[0060] As figuras 2 e 3 são vistas alargadas de uma área na qual o aparelho de resfriamento 20 é disposto. A figura 2 mostra uma maneira na qual o aparelho de resfriamento 20 rapidamente resfria a superfície superior e a superfície inferior da lâmina de aço imediatamente depois de a lâmina de aço passar o ponto de redução de laminação na base final 11g. Uma linha pontilhada na figura 2 mostra a água com pressão alta. Por outro lado, a figura 3 mostra uma maneira na qual se substituem os rolos de trabalho 11gw, 11gw na base final 11g do aparelho de resfriamento 20. Ademais, a figura 4 é uma vista que ilustra a posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final e o lado de saída da coluna de alojamento 11 gh na base final, junto com o valor médio na direção de transporte da lâmina de aço da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço (o valor médio pode ser simplesmente referido como um "valor médio de uma pressão de impacto da água de resfriamento" ou uma "pressão de impacto média", daqui em diante). Um lado esquerdo na folha de papel da figura 4 é o lado a montante na direção de transporte da lâmina de aço, enquanto um lado direito na folha de papel da figura 4 é o lado a jusante na direção de transporte da lâmina de aço. As descrições específicas do aparelho de resfriamento 20 serão dadas abaixo com referência às figuras 2 a 4.

[0061] Conforme mostrado nas figuras 2 e 3, o aparelho de resfriamento 20 é disposto no lado à jusante da base final 11g na série 11 de usinas de laminação de acabamento a quente. O aparelho de resfriamento 20 compreende: alimentadores 21, 21 presos com uma pluralidade de bocais de borrifo planos 21a, 21a, ... (que podem ser simplesmente referidos como um "bocal 21a" etc., daqui em diante), que borrifam água com pressão alta sobre a superfície superior da lâmina de aço 1; e alimentadores 22, 22 presos com uma pluralidade de bocais de borrifo planos 22a, 22a, ... (que podem ser simplesmente referidos como um "bocal 22a" etc., daqui em diante), que borrifa água com pressão alta sobre a superfície inferior da lâmina de aço 1. Uma pluralidade dos bocais 21a, 21a ... disposta na direção da largura da lâmina de aço em um passo predeterminado é presa ao alimentador 21; e uma pluralidade dos alimentadores 21, 21, ... é disposta na direção de transporte da lâmina de aço em um passo predeterminado. Igualmente, uma pluralidade dos bocais 22a, 22a ... disposta na direção da largura da lâmina de aço em um passo predeterminado é presa ao alimentador 22; e uma pluralidade dos alimentadores 22, 22, ... é disposta na direção de transporte da lâmina de aço em um passo predeterminado. Os alimentadores 21, 21, ... são configurados de uma maneira capaz de fornecer água de resfriamento toda de uma vez à pluralidade dos bocais 21a, 21a, ... disposta na direção da largura da lâmina de aço em um passo predeterminado; e os alimentadores 22, 22, ... são configurados de uma maneira capaz de fornecer água de resfriamento toda de uma vez à pluralidade dos bocais 22a, 22a, ... disposta na direção da largura da lâmina de aço em um passo predeterminado. As duas fileiras dos bocais 21a, 21a no lado da superfície superior da lâmina de aço 1, e as duas fileiras dos bocais 22a, 22a no lado da superfície inferior da lâmina de aço 1, respectivamente dispostas no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço 1, são dispostas de tal maneira que uma direção do eixo geométrico de cada um dos bocais atravessa para uma superfície vertical de modo a borrifar, de maneira obliqua, água com pressão alta em direção ao lado a montante na direção de transporte da lâmina de aço 1. No aparelho de resfriamento 20, um ângulo com a superfície vertical que uma direção de eixo geométrico dos bocais 21a, 22a dispostos no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço faz (daqui em diante, o ângulo é referido como um "ângulo inclinado para uma superfície vertical"), é maior do que o ângulo inclinado para a superfície vertical dada para os bocais 21a, 22a que são adjacentes aos bocais 21a, 22a dispostos no lado mais a montante, e são adjacentes ao lado a jusante na direção de transporte da lâmina de aço. Os guias da superfície superior 23, 23 para prevenir que os bocais 21a, 21a, ... e a lâmina de aço 1 se choquem um contra o outro são dispostos entre os bocais 21a, 21a, ... e a superfície superior da lâmina de aço 1; e os guias da superfície inferior 24, 24 para prevenir que os bocais 22a, 22a, ... e a lâmina de aço 1 se choquem um contra o outro são dispostos entre os bocais 22a, 22a, ... e a superfície inferior da lâmina de aço 1. No aparelho de resfriamento 20, o alimentador 21 disposto de maneira próxima ao rolo de trabalho 11gwu na base final 11g é unificado com o guia da superfície superior 23; e o alimentador 22 disposto de maneira aproxima ao rolo de trabalho 11gwd na base final 11g é unificado com o guia da superfície superior 24. Então, na substituição dos rolos de trabalho 11gw, 11gw na base final, por exemplo, é possível mover o alimentador 21 junto com o guia da superfície superior 23 disposto de maneira próxima do rolo de trabalho 11gwu na base final, e também mover o alimentador 22 junto com o guia da superfície inferior 24 disposto de maneira aproxima ao rolo de trabalho 11gwd na base final. E por isso, um espaço para que um choque no lado de acionamento (em um lado posterior na folha de papel da figura 3) ocorra no lado da operação é criado, possibilitando a substituição dos rolos.

[0062] Conforme mostrado nas figuras 2 e 4, no resfriamento rápido da lâmina de aço 1 ao usar o aparelho de resfriamento 20, por exemplo, a região de impacto da água com pressão alta borrifada do bocal 21a alcança a região mais próxima do lado do ponto de redução de laminação do que da posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final 11 g; e a região de impacto da água com pressão alta borrifada do bocal 22a alcança a região mais próxima do lado do ponto de redução de laminação do que da posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final 11g; Ademais, conforme mostrado nas figuras 2 e 3, no aparelho de resfriamento 20, os alimentadores 21, 21, ... que são presos com uma pluralidade dos bocais 21a, 21a, ... dispostos na direção da largura da lâmina de aço em um passo predeterminado, e os alimentadores 22, 22, ... que são presos com uma pluralidade dos bocais 22a, 22a, ... dispostos na direção da largura da lâmina de aço em um passo predeterminado são dispostos na direção de transporte da lâmina de aço em um passo predeterminado. Portanto, ao usar o aparelho de resfriamento 20, é possível continuamente borrifar a água com pressão alta sobre a superfície superior e a superfície inferior da lâmina de aço 1 na zona de dentro da posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final 11g para o lado de saída da coluna de alojamento 11gh da base final. Ao borrifar a água com pressão alta sobre a superfície superior e a superfície inferior da lâmina de aço 1, a água com pressão alta pode penetrar em uma película de ebulição na superfície da lâmina de aço mesmo se existir água retina na superfície da lâmina de aço 1; portanto, torna-se possível desempenhar o resfriamento por ebulição nuclear (rápido resfriamento) da lâmina de aço 1. Ou seja, com esta configuração do aparelho de resfriamento 20, as superfícies superior e inferior da lâmina de aço 1 que passaram através do ponto de redução de laminação podem ser continuamente resfriadas mais rápida e mais fortemente. Dessa maneira, com a presente invenção, é possível fornecer o aparelho de resfriamento 20 que é capaz de fabricar um aço com grão ultrafino.

[0063] A figura 5 é uma vista que mostra uma relação entre o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto de água com pressão alta na superfície da lâmina de aço, e uma taxa de resfriamento média da lâmina de aço. Um eixo geométrico vertical na figura 5 representa a taxa de resfriamento média (° C/s) em um tempo de resfriamento, de 750°C para 600°C, de ambos os lados (superfície superior e superfície inferior) da lâmina de aço com uma espessura de 3 mm, que não tem água de resfriamento retida na superfície dela. Um eixo geométrico horizontal na figura 5 representa o valor médio (kPa), na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto de água com pressão alta na superfície da lâmina de aço. Conforme mostrado na figura 5, existe uma correlação entre o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto de água com pressão alta na superfície da lâmina de aço, e a taxa de resfriamento média da lâmina de aço: à medida que o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto de água com pressão alta na superfície da lâmina de aço é aumentado, a taxa de resfriamento média da lâmina de aço pode ser aumentada. Ademais, conforme mostrado na figura 6, o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto de água com pressão alta na superfície da lâmina de aço é determinado ao calcular a média da pressão de impacto média por bocal das zonas na direção de transporte,em que a pressão de impacto média por bocal é derivada ao dividir a força (isto é, força de impacto) da água de resfriamento que se choca contra uma região quadrilateral cuja área é representada por A x B, pela região quadrilateral A x B, quando se define o espaçamento do bocal na direção da largura da lâmina de aço como A; e se define o espaçamento do bocal na direção de transporte da lâmina de aço como B.

[0064] Na presente invenção, do ponto de vista, por exemplo, de possibilitar o rápido resfriamento da lâmina de aço 1 enquanto inibe a recuperação de grãos de austenita ou semelhante, o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto na superfície da lâmina de aço, da água com pressão alta borrifada sobre a lâmina de aço 1 do aparelho de resfriamento 20 é configurado conforme segue. Ou seja, quando se define L1 um comprimento na direção de transporte da lâmina de aço, da zona do ponto de redução de laminação na base final 11g até o lado de saída da coluna de alojamento na base final 11g; se define como L2 um comprimento na direção de transporte da lâmina de aço da zona de um jato de água com pressão alta, no qual a água com pressão alta é continuamente borrifada sobre a lâmina de aço, na zona do ponto de redução de laminação na base final 11g até o lado de saída da coluna de alojamento na base final 11g como L2; e se define a relação de L2/L1 como X, o valor médio Ps (kPa), na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço na zona do jato de água com pressão alta, se satisfaz uma fórmula (1) abaixo na superfície superior e na superfície inferior da lâmina de aço 1: Ps > 2,5X(-1/0’6) (1)

[0065] Ademais, do mesmo ponto de vista, o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto na superfície da lâmina de aço, da água com pressão alta borrifada do aparelho de resfriamento 20 sobre a lâmina de aço 1 é preferivelmente 3,5 kPa ou mais. Ademais, na presente invenção, a fim de, por exemplo, tornar os grãos de cristal mais finos, é preferível resfriar a lâmina de aço 1 em uma taxa de resfriamento média de 1000°C/s ou mais. Em vista de possibilitar o rápido resfriamento da lâmina de aço 1 na taxa de resfriamento média de 1000°C/s ou mais, o valor médio da pressão de impacto da água de resfriamento é preferivelmente 8 kPa ou mais. A taxa de resfriamento varia dependendo da espessura da lâmina, e é quase inversamente proporcional à espessura da lâmina. Se o aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção tiver uma capacidade de resfriar uma lâmina de aço com uma espessura de 3 mm na taxa de resfriamento média de 1000°C/s, é possível resfriar uma lâmina de aço com uma espessura de 5 mm na taxa de resfriamento média de 600°C/s.

[0066] Conforme descrito acima, a pressão de impacto média por bocal é igual ao valor que é obtido ao dividir a pressão de impacto da água com pressão alta jorrada do bocal pela área de resfriamento que o bocal tem. Portanto, mesmo ao medir a força de impacto em vez de medir a pressão, o valor médio da pressão de impacto da água de resfriamento pode ser calculado. Ademais, a força de impacto da água com pressão alta pode ser determinada por um volume de fluxo e uma taxa de fluxo dela. E o volume de fluxo e a taxa de fluxo dependem da pressão do fornecimento de água para o bocal; portanto, se uma perda de pressão predeterminada for predita, é possível estimar, de maneira grosseira, o valor médio da pressão de impacto na superfície da lâmina de aço, a partir da pressão do fornecimento de água para o bocal. Um exemplo do método de cálculo do valor médio da pressão de impacto na superfície da lâmina de aço será descrito abaixo:

[0067] Um valor médio de uma pressão de impacto em uma superfície de uma lâmina de aço Ps = F / (A ■ B) (Pa)

[0068] No presente, A representa o espaçamento do bocal (m) na direção da largura da lâmina de aço. B representa o espaçamento do bocal (m) na direção de transporte da lâmina de aço. F representa a pressão de impacto (N) da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço. A pressão de impacto F pode ser determinada pela fórmula abaixo:

[0069] Uma pressão de impacto F = 44,7 ■ C ■ q ■ P0 5 (N)

[0070] No presente, o valor 44,7 é uma constante [N0,5 s/m2] que inclui um valor que é a 0,5ésima potência da densidade da água. C representa um coeficiente de perda (aproximadamente 0,8 a 1,0). q representa o volume de fluxo (m3 / s) do bocal de borrifo plano. P representa a pressão de fornecimento de água (Pa). O volume de fluxo do bocal de borrifo plano é determinado em relação à pressão de fornecimento de água que depende de um tipo (características) de um bocal.

[0071] Ademais, na presente invenção, quando existe água retina na superfície da lâmina de aço, a pressão da água com pressão alta borrifada do bocal 21a é diminuída pela água retida, e a pressão de impacto da água com pressão alta em um tempo quando a água com pressão alta alcança a superfície da lâmina de aço 1 provavelmente deve ser diminuída. Portanto, para resfriar rapidamente a lâmina de aço 1, a água retina na superfície da lâmina de aço 1 é preferivelmente reduzida. Neste ponto de vista, na presente invenção, um espaço para a água de resfriamento a ser descarregada é preferivelmente garantido entre ambas as superfícies de extremidade do aparelho de resfriamento 20 na direção da largura da lâmina de aço e ambas as superfícies de extremidade da base final 11g na direção da largura da lâmina de aço

[0072] Nas descrições acima com relação ao aparelho de resfriamento 20 da presente invenção, uma configuração na qual o aparelho de resfriamento é fornecido com os bocais de borrifo planos 21a, 21a, ..., 22a, 22a, ... foi mostrada como um modo, mas uma configuração do aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente na presente invenção não é limitada a ele. No entanto, em vista de fornecer um aparelho de resfriamento configurado para reduzir o entupimento dos bocais e para aumentar o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço mesmo em um tempo quando existe água retida na superfície, os bocais de borrifo planos são preferivelmente fornecidos para o aparelho de resfriamento. Ademais, empregar disposições eficazes dos bocais de borrifo planos possibilita que os bocais de borrifo planos deem direcionalidade para a descarga da água de resfriamento que existe na superfície da lâmina de aço, que resulta na melhoria de uma habilidade de descarga de água.

[0073] Ademais, nas descrições acima com relação ao aparelho de resfriamento 20 da presente invenção, os bocais de borrifo planos 21a, 21a, ..., 22a, 22a, ... são dispostos não apenas na zona até o lado de saída da coluna de alojamento na base final 11g da série 11 de usinas de laminação a quente, como também na região no lado a jusante da zona, à qual a presente invenção não é limitada. No entanto, poderia haver um caso no qual se exige que se resfrie rapidamente a lâmina de aço para uma temperatura menor do que 720°C em um curto período de tempo depois da conclusão da laminação; dessa maneira, em vista de, por exemplo, fornecer um aparelho de resfriamento que possa continuar desempenhando o rápido resfriamento da lâmina de aço até que a temperatura se torne menor do que 720°C, é preferível que os bocais de borrifo planos sejam continuamente dispostos na zona até o lado de saída da coluna de alojamento na base final da série 11 de usinas de laminação a quente, e também na região no lado a jusante da zona.

[0074] Ainda adicionalmente, nas descrições acima com relação ao aparelho de resfriamento 20 da presente invenção, o alimentador 21 disposto no lado da superfície superior da lâmina de aço 1 é unificado com o guia da superfície superior 23; e o alimentador 22 disposto no lado da superfície inferior da lâmina de aço 1 é unificado com o guia da superfície inferior 24; no entanto, o aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção não é limitado a esta configuração. O aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção pode ser configurado de uma tal maneira que o alimentador disposto no lado da superfície inferior da lâmina de aço não é unificado com o guia da superfície inferior; ou que o alimentador disposto no lado da superfície superior da lâmina de aço não é unificado com o guia da superfície superior. Para ser capaz de substituir os rolos fornecidos para a base final na série de usinas de laminação a quente, o alimentador 21 disposto de maneira próxima ao rolo de trabalho 11gwu; o guia da superfície superior 23; o alimentador 22 disposto de maneira próxima ao rolo de trabalho 11gwd; e o guia da superfície inferior 24 precisam ser móveis; e estes podem ser ao usar um meio conhecido, tal como um cilindro hidráulico. No entanto, em vista de, por exemplo, melhorar a eficiência da substituição dos rolos, é preferível que o alimentador disposto no lado da superfície superior da lâmina de aço, e o guia da superfície superior sejam movidos para longe ou retornados de volta simultaneamente; assim, o alimentador e o guia da superfície superior são preferivelmente unificados. Da mesma forma, é preferível unificar o alimentador disposto no lado da superfície inferior da lâmina de aço com o guia da superfície inferior.

[0075] Ademais, nas descrições acima com relação ao aparelho de resfriamento 20 da presente invenção, apenas uma configuração foi mostrada, na qual uma pluralidade dos alimentadores 21, 21, ... presos com uma pluralidade dos bocais 21a, 21a, ... que são dispostos na direção da largura da lâmina de aço 1 em um passe predeterminado, é disposta na direção de transporte da lâmina de aço 1 em um passe predeterminado; e a pluralidade dos alimentadores 22, 22, ... presos com uma pluralidade dos bocais 22a, 22a, ... que são dispostos na direção da largura da lâmina de aço 1 em um passe predeterminado, é disposta na direção de transporte da lâmina de aço 1 em um passe predeterminado; no entanto, o aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção não é limitado a esta configuração. o aparelho de resfriamento da presente invenção pode ser configurado de uma maneira que o alimentador (que pode ser referido como um "alimentador do tipo fixo", daqui em diante) que é capaz de fornecer a água de resfriamento toda de uma vez à pluralidade dos bocais dispostos respectivamente na direção da largura e na direção de transporte da lâmina de aço em um passe predeterminado, é disposto no lado da superfície superior e/ou no lado da superfície inferior da lâmina de aço. A figura 7 mostra uma modalidade do aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção fornecido com um alimentador do tipo fixo. A figura 7 ilustra o aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente fornecido com o alimentador do tipo fixo, e também mostra, conceitualmente, a posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final e o lado de saída da coluna de alojamento da base final, junto com o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço. Na figura 7, para os membros configurados na mesma maneira que aquela do aparelho de fabricação 10 ou do aparelho de resfriamento 20, os mesmo símbolos usados na figura 4 são dados e as descrições são adequadamente omitidas.

[0076] Conforme mostrado na figura 7, um aparelho de resfriamento 30 de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção (que pode ser simplesmente referido como um "aparelho de resfriamento 30", daqui em diante) é configurado da mesma maneira que o aparelho de resfriamento 20, exceto que um alimentador do tipo fixo 31 capaz de fornecer a água de resfriamento toda de uma vez para cada bocal de borrifo plano 31a, 31a, ... (que pode ser simplesmente referido como um "bocal 31a" etc., daqui em diante) que forma três fileiras de bocais de borrifo planos no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço, é fornecido no lado da superfície superior da lâmina de aço 1; e exceto que um alimentador do tipo fixo 32 capaz de fornecer a água de resfriamento toda de uma vez para cada bocal de borrifo plano 32a, 32a, ... (que pode ser simplesmente referido como um "bocal 32a" etc., daqui em diante) que forma três fileiras de bocais de borrifo planos no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço, é fornecido no lado da superfície inferior da lâmina de aço 1 também. As duas fileiras dos bocais 31a, 31a, do lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço 1 são conectadas ao alimentador do tipo fixo 31 de uma maneira capaz de borrifar, de maneira obliqua, água com pressão alta em direção ao lado a montante na direção de transporte da lâmina de aço 1; e as duas fileiras dos bocais 32a, 32a, do lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço 1 são conectadas ao alimentador do tipo fixo 32 de uma maneira capaz de borrifar, de maneira obliqua, água com pressão alta em direção ao lado a montante na direção de transporte da lâmina de aço 1. No aparelho de resfriamento 30, um ângulo com uma superfície vertical dos bocais 31a, 32a dispostos no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço 1 é definido para ser maior do que o ângulo inclinado para uma superfície vertical dada para os bocais 31a, 32a que são adjacentes aos bocais 31a, 32a dispostos no lado mais a montante, e são adjacentes ao lado a jusante na direção de transporte da lâmina de aço 1. Ademais, a água com pressão alta borrifada dos bocais 31a, 32a que são dispostos no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço 1 alcança a região mais próxima ao lado de redução de laminação do que a posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final. Assim, o aparelho de resfriamento 30 nesta configuração, como o aparelho de resfriamento 20, também é capaz de fabricar um aço com grão ultrafino.

[0077] Deste modo, ao usar os aparelhos de resfriamento 20, 30 da presente invenção, é possível fabricar um aço com grão ultrafino. Dessa maneira, ao usar o aparelho de fabricação 10 que compreende o aparelho de resfriamento 20 ou um aparelho de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que compreende o aparelho de resfriamento 30, é possível fabricar um aço com grão ultrafino. Além disso, com uma configuração na qual compreende um processo para tratar uma lâmina de aço laminada na base final da série de usinas de laminação de acabamento a quente ao usar o aparelho de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente fornecido com o aparelho de resfriamento 30, ou o aparelho de fabricação 10, é possível fornecer um método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente capaz de fabricar um aço com grão ultrafino.

[0078] Na presente invenção, a distância entre os bocais dispostos no lado da superfície superior da lâmina de aço e na superfície superior da lâmina de aço não é particularmente limitada; no entanto, ao dispor os bocais próximos da superfície da lâmina de aço, se torna fácil aumentar o valor médio da pressão de impacto da água de resfriamento. Dessa maneira, em vista de aumentar facilmente o valor médio da pressão de impacto da água de resfriamento, a distância entre a superfície do bocal voltado para a lâmina de aço (face de ejeção da água com pressão alta) e a superfície da lâmina de aço é preferivelmente menor do que 500 mm; mais preferivelmente 350 mm ou menos.

[0079] Ademais, na descrição acima, uma configuração na qual um ângulo inclinado para uma superfície vertical é dado para os bocais dispostos no lado a montante na direção de transporte da lâmina de aço foi mostrada, à qual configuração a presente invenção não é limitada. No entanto, ao dar um ângulo inclinado para uma ou mais fileiras de bocais que incluem a fileira de bocais dispostos no lado a montante na direção de transporte da lâmina de aço, ou dispostos especialmente em uma posição mais próxima do rolo de trabalho na base final, se torna fácil fazer com que a água com pressão alta se choque contra a superfície superior e a superfície inferior da lâmina de aço que está em uma posição mais próxima do ângulo de entrada entre os rolos na distância que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final; e desse modo, se torna fácil resfriar rapidamente a lâmina de aço depois da laminação. Dessa maneira, em vista de, por exemplo, desempenhar facilmente o rápido resfriamento da lâmina de aço, um ângulo inclinado com uma superfície vertical é preferivelmente dado para uma ou mais fileiras de bocais (isto é, as fileiras de bocais que são dispostos respectivamente no lado da superfície superior e no lado da superfície inferior da lâmina de aço) que inclui a fileira de bocais que é disposta em uma posição mais próxima do rolo de trabalho na base final (isto é, no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço). E quanto mais próximos os bocais estão do lado a montante na direção de transporte da lâmina de aço, maior o ângulo inclinado com uma superfície vertical preferivelmente estão os bocais. Ademais, para desempenhar facilmente o rápido resfriamento da lâmina de aço, é preferível que a fileira de bocais disposta no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço tenha um ângulo com uma superfície vertical, e que a distância entre a superfície da lâmina de aço e a superfície da fileira de bocais disposta no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço (face de ejeção da água com pressão alta) seja a mais curta.

[0080] Ainda adicionalmente, a descrição acima referida a uma configuração que uma lâmina de aço é rapidamente resfriada imediatamente depois de a lâmina de aço passar o ponto de redução de laminação ao fazer com que a água com pressão alta continuamente se choque contra a lâmina de aço pelo menos na região de dentro da posição que corresponde ao raio do rolo de trabalho na base final da série de usinas de laminação de acabamento a quente, até o lado de saída da coluna de alojamento na base final; no entanto, a presente invenção não é limitada à configuração. Na presente invenção, uma zona na qual a água com pressão alta não se choca continuamente contra a lâmina de aço pode existir na região dentro da cadeira contanto que seja possível resfriar a lâmina de aço para 720°C ou abaixo dentro de 0,2 segundo depois de a lâmina de aço passar o ponto de redução de laminação. Se houver uma área na região dentro da cadeira na qual o rápido resfriamento é difícil (isto é, a zona na qual a água com pressão alta não se choca continuamente contra a lâmina de aço), a lâmina de aço pode ser resfriada para 720°C ou abaixo dentro de 0,2 segundo depois de a lâmina de aço passar o ponto de redução de laminação, ao diminuir a taxa de resfriamento na região dentro da cadeira exceto para a área na qual o rápido resfriamento é difícil, e ao garantir a taxa de resfriamento média de 500°C/s na região dentro da cadeira. Os exemplos da área na região dentro da cadeira na qual o rápido resfriamento é difícil incluem uma zona entre uma posição do ângulo de entrada entre os rolos e uma extremidade a montante da faixa de resfriamento contínuo na direção de transporte da lâmina de aço, conforme mostrado na figura 4. Além disso, da mesma maneira que o aparelho de resfriamento 20’ de uma lâmina de aço laminada a quente mostrado na figura 8, por exemplo, em um caso quando um rolo de transporte 12 é disposto também no lado da superfície inferior da lâmina de aço entre o ponto de redução de laminação e o lado de saída da coluna de alojamento na base final, a área no lado da superfície inferior da lâmina de aço que não é chocada pela água com pressão alta por causa do rolo de transporte 12 também é a área na qual o rápido resfriamento é difícil. Com o aparelho de resfriamento 20’ também, é possível formar grãos ultrafinos ao resfriar a lâmina de aço para 720°C ou abaixo dentro de 0,2 segundo depois de a lâmina de aço passar o ponto de redução de laminação. Dessa maneira, ao usar o aparelho de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente que compreende o aparelho de resfriamento 20’, e ao passar pelo processo de resfriamento do aparelho de resfriamento 20’, é possível fabricar um aço com grão ultrafino. Além disso, com uma configuração na qual compreende o processo para tratar uma lâmina de aço laminada na base final da série de usinas de laminação de acabamento a quente ao usar o aparelho de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente fornecido com o aparelho de resfriamento 20’, é possível fornecer um método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente capaz de fabricar um aço com grão ultrafino.

[0081] Adicionalmente, a descrição acima se referiu, principalmente, a uma configuração na qual o bocal de borrifo plano 21a e o bocal de borrifo plano 22a são fornecidos ao aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção, à qual a presente invenção não é limitada. Os bocais fornecidos ao aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção também pode ser configurada de uma maneira capaz de borrifar água com pressão alta colunar. A figura 9 mostra um formato de um impacto na superfície da lâmina de aço, da água com pressão alta borrifada dos bocais fornecidos ao aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente da presente invenção. Em um caso quando um bocal de borrifo plano é fornecido, o formato da área do impacto na superfície da lâmina de aço, da água com pressão alta é, por exemplo, um formato oval, conforme mostrado na figura 9A. Por outro lado, em um caso quando um bocal de borrifo capaz de borrifar a água com pressão alta colunar é fornecido, o formato da área do impacto na superfície da lâmina de aço, da água com pressão alta é, por exemplo, um formato circular, conforme mostrado na figura 9B. Exemplos

[0082] Um teste foi conduzido, no qual: uma lâmina de aço que contém 0,1% de C por massa e 1% de Mn por massa foi laminada em um taxa de lado de saída de 600 mm ao usar uma usina de laminação com um diâmetro de rolo de 700 mm (um raio de rolo de 350 mm), e com uma distância de 1800 mm do ponto de redução de laminação até o lado de saída da coluna de alojamento, para que se tenha uma espessura da lâmina de 3 mm no lado de saída da posição do ângulo de entrada entre os rolos; e então, a lâmina de aço foi rapidamente resfriada. Uma pesquisa foi conduzida quanto aos diâmetros de grão de ferrita que foram finalmente obtidos ao definir uma temperatura de conclusão de laminação em 820°C, e ao variar os valores médios da pressão de impacto da água de resfriamento na região entre o ponto de partida de resfriamento e o lado de saída da coluna de alojamento. Quando não foi possível resfriar completamente a lâmina de aço para 720°C na zona até o lado de saída da coluna de alojamento, a lâmina de aço foi resfriada usando-se o aparelho de resfriamento continuando depois do lado de saída da coluna de alojamento. Os resultados são mostrados na Tabela 2. As condições de Nos 1 a 4 que satisfazem a fórmula (1) acima é um exemplo da presente invenção; e a condição de N° 5 que não satisfez a fórmula (1) acima é um exemplo comparativo. Na Tabela 2, o valor médio da pressão de impacto da água de resfriamento (o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço) é escrito como uma "pressão de impacto média". Tabela 2

[0083] Conforme mostrado na Tabela 2, nas condições de Nos 1 a 4 que satisfazem a fórmula (1) acima, uma microestrutura de grão ultrafino dotada de um diâmetro do grão de ferrita de menos do que 2pm foi obtida ao começar o resfriamento de uma lâmina de aço de dentro da posição que corresponde ao raio do rolo que está em 350 mm (a partir do ponto de redução de laminação), e ao concluir o resfriamento da lâmina de aço para 720°C na zona até o lado de saída da coluna de alojamento que está em 1800 mm (a partir do ponto de redução de laminação) (em outras palavras, ao concluir o resfriamento para 720°C dentro de 0,2 segundo depois da laminação). Por outro lado, na condição de N° 5, a posição de partida de resfriamento estava muito longe no lado a jusante, da posição que corresponde ao raio do rolo, e a fórmula (1) não foi satisfeita; assim o diâmetro do grão de ferrita era acima de 2 pm.

[0084] Ademais, um rolo de transporte foi disposto entre o ponto de redução de laminação e o lado de saída da coluna de alojamento na mesma usina de laminação que aquele usado nos exemplos acima; e o mesmo teste de laminação que o acima também foi conduzido mesmo depois de ter se tornado difícil desempenhar o rápido resfriamento antes e depois do rolo de transporte. Neste momento, supondo-se que um caso no qual uma parte dos alimentadores de resfriamento deveriam se tornar inutilizáveis para a finalidade de garantir uma estabilidade de passagem de lâmina ou devido às tais circunstâncias como uma ruptura do equipamento, uma condição também foi adicionada, na qual uma parte dos alimentadores de resfriamento com posicionamento intermediário (isto é, os alimentadores de resfriamento que excluem o alimentador de resfriamento na extremidade mais a montante e o alimentador na extremidade mais a jusante dentre os alimentadores de resfriamento abastecidos com água de resfriamento que resfria a lâmina de aço existente na região dentro da cadeira) não foi deliberadamente usada. O ponto de partida do rápido resfriamento foi uniformemente definido em 150 mm para longe no lado a jusante do ponto de redução de laminação. Conforme previamente declarado, a distância comum do ponto de redução de laminação na base final de uma série de usinas de laminação de acabamento a quente até o lado de saída da coluna de alojamento da base final é aproximadamente 2 m (aproximadamente 2000 mm). No presente, o comprimento L1 da região dentro da cadeira do ponto de redução de laminação na base final até o lado de saída da coluna de alojamento da base final foi definido para ser 1800 mm. Se for possível conceber uma usina de laminação na qual o comprimento na região dentro da cadeira do ponto de redução de laminação até o lado de saída da coluna de alojamento da base final é ainda mais curto, a lâmina de aço pode ser ainda mais resfriada no lado de saída da coluna de alojamento que é deixada com algum espaço para um grau no qual o comprimento foi encurtado. Ademais, o comprimento L3 de uma área na qual o rápido resfriamento não pode ser desempenhado é um comprimento total que inclui o comprimento de 150 mm do ponto de redução de laminação até o ponto de partida do rápido resfriamento assim como o comprimento da região na qual o rápido resfriamento é impossível, tal como antes e depois do rolo de transporte. O comprimento L2 da faixa rapidamente resfriável é um valor obtido ao subtrair L3 de L1. Em um caso quando a área na qual o rápido resfriamento é impossível é apenas em uma superfície, tal como a área na qual o rolo de transporte é disposto, e o resfriamento pode ser realizado na superfície oposta, o comprimento da região na qual o rápido resfriamento é impossível foi determinado ao cortar pela metade o comprimento da área na qual o rápido resfriamento é impossível.

[0085] Os resultados são mostrados na Tabela 3. Na Tabela 3, o valor médio da pressão de impacto da água de resfriamento (o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço) é escrito como uma "pressão de impacto média". Ademais, X na Tabela 3 representa a relação de L2 / L1. Tabela 3

[0086] Conforme mostrado pelas condições de Nos 6, 8, 10, e 12 na Tabela 3, mesmo quando há uma região na região dentro da cadeira na qual o rápido resfriamento é impossível, foi possível obter a taxa de resfriamento média de 500°C/s ou mais na região dentro da cadeira, ao ter a pressão de impacto média da água com pressão alta na região de resfriamento do comprimento L2 na faixa determinada pela fórmula (1) acima. E sob estas condições, uma microestrutura de grão ultrafino com um diâmetro do grão de ferrita de menos do que 2pm foi obtida. No entanto, sob a condição N° 12, a pressão de impacto média alcançou 17 kPa, e é dispendioso, na construção e operação de uma linha, e assim, é irreal alcançar a pressão de impacto média maior do que este valor. Portanto, é desejável garantir o comprimento L2 do rápido resfriamento de pelo menos 750 mm ou mais. Além do mais, este comprimento L2 do rápido resfriamento de pelo menos 750 mm ou mais não exige uma região contínua de 750 mm ou mais; é bom o bastante se um comprimento total das regiões de rápido resfriamento corresponder a 750 mm ou mais. Por outro lado, conforme sob as condições de Nos 7, 9 e 11, em um caso quando a pressão de impacto média da água com pressão alta na região de rápido resfriamento estiver fora da faixa determinada pela fórmula (1) acima, a taxa de resfriamento média na região dentro da cadeira estava abaixo de 500°C/s e o diâmetro do grão de ferrita estava acima de 2 pm.

[0087] A invenção foi descrita acima para a modalidade que é supostamente prática, assim como preferível, no presente. No entanto, deve-se compreender que a invenção não é limitada à modalidade descreve da no relatório descritivo e pode ser apropriadamente modificada na faixa que não se separa da essência ou espírito da invenção, a qual pode ser lida a partir das reivindicações em anexo e do relatório descritivo no geral, e um aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente, um método de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente, um aparelho de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente e um método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente com tais modificações também estão dentro da variação técnica da invenção. Aplicabilidade Industrial

[0088] O aparelho de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente, o método de resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente, o aparelho de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente e o método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente podem ser usados para fabricar uma lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos. Ademais, a lâmina de aço laminada a quente que possui grãos de cristal ultrafinos pode ser usada como um material bruto, por exemplo, na fabricação de automóveis, eletrodomésticos e estruturas de máquina, e na construção de edifícios.

Claims

1. Aparelho de fabricação (10) de uma lâmina de aço laminada a quente, que compreende uma base final (11g) de uma série de usinas de laminação de acabamento quente e um aparelho de resfriamento (20, 20', 30) para o resfriamento de uma lâmina de aço laminada a quente, na ordem mencionada na direção de transporte da lâmina de aço, em que o aparelho de resfriamento (20, 20', 30) é disposto em um lado à jusante de um ponto de redução de laminação na base final (11g) de uma série (11) de usinas de laminação de acabamento a quente, e compreende alimentadores (21, 22, 31, 32) fornecidos com uma pluralidade de bocais de resfriamento (21a, 22a, 31a, 32a) capazes de borrifar água com pressão alta sobre uma superfície superior e uma superfície inferior de uma lâmina de aço (1) que é transportada em uma linha de passagem, caracterizado pelo fato de que o aparelho de resfriamento (20, 20’, 30) é configurado de uma maneira capaz de borrifar a água com pressão alta dos bocais de resfriamento (21a, 22a, 31a, 32a), em uma direção de transporte da lâmina de aço, sobre a superfície superior e a superfície inferior da lâmina de aço em uma zona do ponto de redução de laminação na base final (11g) até um lado de saída de uma coluna de alojamento (11gh) na base final (11g) de modo que; quando se define como L1 um comprimento na direção de transporte da lâmina de aço, da zona do ponto de redução de laminação na base final (11g) até o lado de saída da coluna de alojamento (11gh) na base final (11g); se define como L2 um comprimento na direção de transporte da lâmina de aço, de uma zona de um jato de água com pressão alta na qual a água com pressão alta é continuamente borrifada sobre a lâmina de aço, na zona do ponto de redução de laminação na base final (11g) até o lado de saída da coluna de alojamento (11gh) na base final (11g); e se define uma relação de L2/L1 como X, um valor médio Ps (kPa), na direção de transporte da lâmina de aço, de uma pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço, na zona do jato de água com pressão alta satisfaz uma fórmula (1) abaixo na superfície superior e superfície inferior acima da lâmina de aço: Ps > 2,5X(-1/0’6) (1).

2. Aparelho de fabricação (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de resfriamento (20, 20’, 30) é configurado de uma maneira capaz de continuamente borrifar a água com pressão alta na direção de transporte da lâmina de aço, pelo menos na zona de dentro de uma posição que corresponde a um raio de um rolo de trabalho (11gwd, 11gw, 11gwu) na base final (11g) até o lado de saída da coluna de alojamento (11 gh) da base final (11 g).

3. Aparelho de fabricação (10), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que entre os alimentadores (21, 22, 31, 32) dispostos pelo menos entre o ponto de redução de laminação na base final (11g) e o lado de saída da coluna de alojamento (11gh) na base final (11g), os alimentadores (21, 22, 31, 32) disposto de maneira próxima ao rolo de trabalho (11gwd, 11gw, 11gwu) na base final (11g) para ser movido para a posição em que é possível a substituição do rolo de trabalho (11gwd, 11gw, 11gwu) na base final (11 g).

4. Aparelho de fabricação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o valor médio, na direção de transporte da lâmina de aço, da pressão de impacto da água com pressão alta na superfície da lâmina de aço na dita zona, é 3,5 kPa ou mais na superfície superior e na superfície inferior.

5. Aparelho de fabricação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que uma região rapidamente resfriada dotada de um comprimento de acima de 0,75 m na direção de transporte da lâmina de aço existe na zona de um jato de água com pressão alta tanto no lado da superfície superior quanto no lado da superfície inferior da lâmina de aço.

6. Aparelho de fabricação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que os bocais (21a, 22a, 31a, 32a) são bocais de borrifo planos.

7. Aparelho de fabricação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que um espaço para descarregar água de resfriamento é garantido entre ambas as superfícies de extremidade do aparelho de resfriamento na direção da largura da lâmina de aço e ambas as superfícies de extremidade da base final (11g) na direção da largura da lâmina de aço.

8. Aparelho de fabricação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o alimentador (21,22, 31, 32) e os bocais (21a, 22a, 31a, 32a) dispostos no lado da superfície superior da lâmina de aço são unificados com um guia da superfície superior disposto entre os bocais (21a, 22a, 31a, 32a) e a linha de passagem.

9. Aparelho de fabricação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o alimentador (21,22, 31, 32) e os bocais (21a, 22a, 31a, 32a) dispostos no lado da superfície inferior da lâmina de aço são unificados com um guia da superfície inferior disposto entre os bocais (21a, 22a, 31a, 32a) e a linha de passagem.

10. Aparelho de fabricação (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade dos alimentadores (21,22, 31,32) é fornecida; e pelo menos uma parte dos alimentadores (21, 22, 31, 32) é configurada de uma maneira capaz de fornecer a água de resfriamento toda de uma vez, para os bocais (21a, 22a, 31a, 32a) que são dispostos, em uma forma de uma pluralidade de fileiras, respectivamente na direção de transporte e na direção da largura da lâmina de aço.

11. Aparelho de fabricação (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade dos alimentadores (21, 22, 31, 32) é disposta no lado da superfície superior da lâmina de aço; e dentre os alimentadores (21, 22, 31, 32) dispostos no lado da superfície superior da lâmina de aço, pelo menos o alimentador (21, 22, 31, 32) que é disposto no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço, é configurado de uma maneira capaz de fornecer a água de resfriamento toda de uma vez, para os bocais (21a, 22a, 31a, 32a)que são dispostos, em uma forma de uma pluralidade de fileiras, respectivamente na direção de transporte e na direção da largura da lâmina de aço.

12. Aparelho de fabricação (10), de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade dos alimentadores (21, 22, 31, 32) é disposta no lado da superfície inferior da lâmina de aço; e dentre os alimentadores (21, 22, 31, 32) dispostos no lado da superfície inferior da lâmina de aço, pelo menos o alimentador (21, 22, 31, 32) que é disposto no lado mais a montante na direção de transporte da lâmina de aço é configurado de uma maneira capaz de fornecer a água de resfriamento toda de uma vez, para os bocais (21a, 22a, 31a, 32a) que são dispostos, em uma forma de uma pluralidade de fileiras, respectivamente na direção de transporte e na direção da largura da lâmina de aço.

13. Método de fabricação de uma lâmina de aço laminada a quente, caracterizado pelo fato de que compreende um processo para tratar uma lâmina de aço laminada na base final (11g) da série de usinas de laminação de acabamento a quente ao usar o aparelho de fabricação (10) de uma lâmina de aço laminada a quente, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.