ES2315840T3 - Dispositivo para la refrigeracion de chapas y bandas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) para la refrigeración de chapas y bandas durante su producción, especialmente después de su laminación, que presenta un conducto de alimentación (2) para la alimentación de un medio de refrigeración, especialmente de agua, que está conectado con una carcasa (3), en el que en la carcasa (3) están presentes dos carriles de toberas (4, 5) dispuestos de forma desplazable relativamente entre sí, que se pueden disponer a una distancia interior (a) y en este caso forman un intersticio de toberas (6), de forma rectangular en la sección transversal, para el medio de refrigeración, caracterizado porque en la carcasa (3) entre el punto de entrada (7) del medio de refrigeración en la carcasa (3) y el intersticio de toberas (6) está dispuesto un elemento (8), que forma una barrera para el medio de refrigeración.
Description
Dispositivo para la refrigeración de chapas y
bandas.
La invención se refiere a un dispositivo para la
refrigeración de chapas y bandas durante su producción,
especialmente después de su laminación, que presenta un conducto de
alimentación para la alimentación de un medio de refrigeración,
especialmente de agua, que está conectado con una carcasa, en el que
en la carcasa están presentes dos carriles de toberas dispuestos de
forma desplazable relativamente entre sí, que se pueden disponer a
una distancia interior y en este caso forman un intersticio de
toberas, de forma rectangular en la sección transversal, para el
medio de refrigeración.
En la producción de chapas y bandas,
especialmente en procedimientos de laminación plana, es necesario
en diferentes lugares refrigerar la chapa o bien la banda para
influir de una manera selectiva sobre las propiedades del material
del producto laminado y para prestarle de esta manera propiedades
deseadas. En el estado de la técnica se conocen a este respecto
diversos dispositivos de refrigeración.
Para la refrigeración de chapas y bandas durante
su producción se conocen barras de inyección con toberas dispuestas
desplazadas, con las que es posible inyectar una corriente de agua
definida en forma geométrica determinada sobre el producto
laminado. Tanto la cantidad de agua por unidad de tiempo como
también el tipo del chorro de agua son en este caso decisivos para
la acción de refrigeración deseada. De acuerdo con la aplicación se
emplean toberas de chorro completo, toberas de chorro plano o
toberas de chorro cónico.
Por lo tanto, las barras de toberas se
configuran con una pluralidad (hasta varios cientos) de toberas
individuales para formar un sistema de refrigeración, que forman un
trayecto de refrigeración en una instalación de producción de
chapa.
Plantea dificultades en este caso la selección
de un tipo de toberas adecuado y la determinación de la disposición
de las toberas, que define la imagen de inyección. En la producción
del sistema de refrigeración es con frecuencia muy costoso colocar
las toberas individuales y disponerlas por medio de elementos
roscados o bien por medio de soldaduras o encolados. En este caso
es un inconveniente, además, que las toberas conocidas del tipo
mencionado se pueden obstruir fácilmente y liberarlas de nuevo
representa un gasto elevado.
En el documento DE 36 34 188 C2 se describe un
dispositivo de refrigeración para producto laminado plano, en el
que la refrigeración se realiza por medio de una cortina de agua con
circulación laminar. Para ajustar la cortina de agua a la anchura
del producto a refrigerar, está prevista una tobera ranurada
configurada de forma especial, que está constituida por dos
elementos en forma de L, desplazables relativamente entre sí. El
documento DE 32 15 248 A1 publica un dispositivo para la generación
de una cortina de agua cerrada para la refrigeración de bandas y
chapas. Para conseguir una cortina de agua coherente y una anchura
de humidificación grande con alturas de caída grandes,
prescindiendo de partes de pared de las toberas regulables o
giratorias, está previsto aquí que en la zona de la entrada de la
tobera o sobre una parte de la altura de caída de la circulación de
agua a través de la ampliación selectiva de la sección transversal
se ajuste una caída de la presión y, por lo tanto, una reducción de
la velocidad de salida de la corriente. Soluciones similares, que
se ocupan de una configuración especialmente eficiente de las
toberas de inyección o bien de las barras de inyección, se deducen
a partir de los documentos DE 33 34 251 C2, JP-A 60
13 39 11, JP-A 80 39 126 y JP-A 58
06 84 19.
Un dispositivo de refrigeración para chapas y
bandas del tipo mencionado al principio se describe en el documento
JP-A 57 10 37 28. A la carcasa del dispositivo de
refrigeración se alimenta agua de refrigeración por medio de un
conducto de alimentación. La carcasa recibe dos carriles de toberas
dispuestos desplazables relativamente entre sí, que se pueden
colocar a una distancia predeterminada. De esta manera se crea un
intersticio de toberas de forma rectangular en la sección
transversal, a través del cual se expulsa agua a presión y se
conduce sobre el producto laminado a refrigerar. El ajuste de la
distancia de los carriles de toberas y, por lo tanto, de la anchura
del intersticio de toberas se realiza por medio de un motor
eléctrico.
Aunque con un dispositivo de refrigeración de
este tipo se puede conseguir ya un resultado de trabajo bueno, se
ha comprobado que la configuración conocida anteriormente de un
sistema de refrigeración no trabaja todavía de forma óptima, porque
la distribución uniforme del agua sobre el producto laminado plantea
a veces problemas. El sistema conocido anteriormente es sensible
con respecto a las oscilaciones de la presión en la alimentación de
medios de refrigeración, de manera que no se puede asegurar en todas
las condiciones de funcionamiento que se garantices una figura de
inyección óptima y, por lo tanto, las mejores propiedades posibles
del material en la producción de la chapa o bien de la banda.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de
desarrollar un dispositivo para la refrigeración de chapas y bandas
del tipo mencionado al principio, de tal manera que se evitan los
inconvenientes mencionados, es decir, que se asegura una impulsión
absolutamente uniforme de la chapa o bien de la banda con medio de
refrigeración.
La solución de este cometido a través de la
invención se caracteriza porque en un dispositivo para la
refrigeración de chapas y bandas entre el punto de entrada del medio
de refrigeración a la carcasa y el intersticio de toberas está
dispuesto al menos un elemento, que forma una barrera para el medio
de refrigeración.
De una manera preferida, el elemento está
configurado como chapa de rebote, que desvía el flujo del medio de
refrigeración en el interior de la carcasa. El elemento puede estar
configurado en este caso como placa plana, que se extiende en
paralelo a los carriles de toberas. La longitud del elemento
corresponde con preferencia esencialmente a la longitud de los
carriles de toberas -considerada en la dirección trasversal a la
dirección de transporte de la chapa o de la banda.
Una configuración preferida de la invención
prevé que el medio de refrigeración se divida en el punto de
entrada a la carcasa en dos corrientes simétricas, que son
conducidas en dos canales, respectivamente, a un carril de toberas,
de manera que entre el canal y el carril de toberas o bien en el
canal está dispuesto en cada caso al menos un elemento de barrera.
En este caso está previsto de una forma especialmente preferida que
el elemento y un lado, alejado del intersticio de toberas, del
carril de toberas, forme un intersticio esencialmente de forma
rectangular para el medio de refrigeración. Con ventaja, se conduce
el medio de refrigeración desde el intersticio hacia el intersticio
de toberas, de manera que ambas corrientes del medio de
refrigeración confluyen de nuevo en el punto de entrada en el
intersticio de toberas. Por último, en esta configuración puede
estar previsto todavía que los canales presenten en la sección
transversal un desarrollo en forma de arco, especialmente en forma
de arco circular.
Una configuración alternativa de la invención
prevé que el medio de refrigeración sea dividido en el punto de
entrada en dos corrientes simétricas, que son alimentadas en dos
canales al intersticio de toberas, de manera que un único elemento
está dispuesto de tal forma que estrecha la sección transversal de
los dos canales. Con preferencia, el elemento está configurado como
placa, que está dispuesto entre dos paredes de la carcasa de tal
forma que resultan dos intersticios de paso con anchura
definida.
Con la propuesta de acuerdo con la invención se
consiguen diferentes ventajas.
En primer lugar, a través del desplazamiento de
los dos carriles de toberas, es decir, a través de su ajuste a una
distancia interior deseada es posible de una manera sencilla ajustar
la anchura de las toberas ranuradas y de esta manera conseguir un
espesor deseado del chorro. El chorro es constante sobre toda la
anchura de la banda o bien de la chapa. El espesor del chorro de
refrigeración se puede ajustar fácilmente, por lo tanto, como
consecuencia de la capacidad de ajuste, a los requerimientos
tecnológicos respectivos.
Debido al tipo de construcción no hay que temer
que se produzcan franjas de refrigeración, es decir, zonas en la
chapa o bien en la banda, que son refrigeradas con diferente
intensidad con relación a otras zonas.
El dispositivo propuesto se caracteriza por una
construcción sencilla, que se puede realizar con coste
favorable.
Hay que resaltar especialmente una impulsión
absolutamente uniforme del agua sobre la chapa o banda a
refrigerar, con lo que se puede conseguir una homogeneidad máxima de
la estructura del material en la chapa o bien en la banda. De esta
manera se excluye la formación de franjas de refrigeración sobre la
chapa o bien sobre la banda.
En el caso de una contaminación, se puede
limpiar fácilmente el sistema de toberas propuesto, con lo que
resulta una alta disponibilidad y seguridad funcional.
En el dibujo se representan dos ejemplos de
realización de la invención.
En este caso:
La figura 1 muestra una representación en
sección de un dispositivo para la refrigeración de una chapa o bien
de una banda en la vista lateral, y
La figura 2 muestra una configuración
alternativa a la figura 1.
En la figura 1 se esboza un dispositivo 1 para
la refrigeración de chapas o bien de bandas durante su producción.
Una chapa o bien una banda 16 es movida en la dirección de
transporte R debajo del dispositivo 1 con velocidad constante. Para
la consecución de las propiedades deseadas del material debe
inyectarse medio de refrigeración en forma de agua de una manera
definida sobre la superficie de la chapa 16, lo que se realiza a
través del disposi-
tivo 1.
tivo 1.
Hay que indicar que la representación según la
figura 1 muestra una representación en sección de la disposición,
en la que la estructura esbozada se extiende sobre una cierta
anchura perpendicularmente al plano del dibujo y la anchura del
dispositivo 1 es al menos tan grande como la anchura de la chapa a
refrigerar 16.
Para poder inyectar medio de refrigeración en
forma de agua de una manera definida sobre la superficie de la
chapa 16, el dispositivo 1 presenta una carcasa 3, en la que está
conectado un conducto de alimentación 2 para agua. El agua es
transportada dentro de la carcasa 3 desde el punto de entrada 7 del
agua en el lugar del conducto de alimentación 2 hacia un
intersticio de toberas 6, que se forma por medio de dos carriles de
toberas 4 y 5 dispuestas a una distancia "a" entre sí. Los dos
carriles de toberas 4, 5 presentan en la sección transversal
representada un contorno en forma de L y se pueden mover -lo que no
se representa en detalle- relativamente entre sí en o en contra de
la dirección de transporte R, de tal manera que se obtiene la
distancia interna "a" deseada entre los dos brazos 17 y 18 de
los carriles de toberas 4, 5. De esta manera, se define el
intersticio de toberas, por medio del cual es posible inyectar medio
de refrigeración en forma de una cortina de agua sobre la chapa
16.
Para descargar el agua desde el intersticio de
toberas 6 de una manera lo más uniforme posible y de esta manera
impedir la formación de franjas de refrigeración sobre la chapa 16,
dentro de la carcasa 3 en la zona de la vía de flujo del agua entre
el punto de entrada 7 y el intersticio de toberas 6 está dispuesto
un elemento 6, que representa una barrera para el agua. El elemento
8 está configurado en el ejemplo de realización según la figura 1
como chapa de rebote, que tiene el contorno en forma rectangular
esbozado y se extiende sobre la anchura del dispositivo 1
perpendicularmente al plano del dibujo.
Desde el punto de entrada 7, el agua se divide
en dos corrientes simétricas 9' y 9'', que llega en dos canales 10'
y 10'' configurados en forma de arco de círculo en la zona de los
lados 11' y 11'' alejados de los brazos 17 y 18, respectivamente,
de los carriles de toberas 4 y 5, respectivamente. Sin embargo, allí
está dispuesta la chapa de rebote 8, que forma una barrera para el
agua, de manera que se desvía de acuerdo con las flechas
representadas en la figura 1. El agua es conducida a través de un
intersticio 12' ó 12'' de forma rectangular en la sección
transversal, que se forma entre los lados alejados 11' y 11'',
respectivamente, y la chapa de rebote 8' y 8'' respectiva. En la
zona extrema superior de este intersticio 12' y 12'' se desvía de
nuevo el agua y se conduce hacia el punto de entrada 13 del
intersticio de toberas 6. Aquí confluyen las dos corrientes 9' y
19'' del agua de nuevo y salen en común a través del intersticio de
toberas 6.
El dispositivo de refrigeración esbozado en la
figura 1 es especialmente bien adecuado para conducir agua desde
arriba sobre la chapa 16.
Si la chapa 16 debe refrigerarse desde abajo,
entonces se emplea de una manera preferida, pero no exclusiva, un
dispositivo de refrigeración, como está esbozado en la figura 2.
La chapa 16 es transportada también aquí en la
dirección de transporte R por medio de rodillos de guía 19, siendo
impulsada con agua desde abajo por medio del dispositivo 1.
La estructura de principio del dispositivo, que
se puede ver en la figura 2, corresponde a la mostrada en la figura
1. El agua llega al punto de entrada 7 desde el conducto de
alimentación 1 hasta la carcasa 3. Los dos carriles de toberas 4, 5
están configurados también aquí de nuevo en forma de L, de manera
que entre los dos brazos 17, 18 de los carriles de toberas 4, 5 se
configura la distancia "a" y se define la anchura del
intersticio de toberas 6.
En el punto de entrada 7 se deriva el agua de
nuevo en dos corrientes simétricas 9' y 9'', que son conducidas a
través de canales 10', 10'' respectivos dentro de la carcasa 3 hacia
el intersticio de toberas 6.
En este caso, el elemento 8 está configurado
como una única placa plana, que está insertada en la zona de los
canales 10', 10'' de tal manera que se configuran con respecto a dos
paredes de carcasa 14' y 14'', respectivamente, unos intersticios
de paso 15' y 15'' respectivos, que presentan en cada caso una
anchura b. Después de pasar los intersticios de paso 15' y 15'',
respectivamente, confluyen las dos corrientes de agua 9' y 9'' en
el punto de entrada 13 en el intersticio de toberas 6y pasan en
común a través de éste.
A través de la configuración propuesta resulta
una impulsión absolutamente uniforme de la chapa 16 con agua de
refrigeración y, por lo tanto, la posibilidad de ajustar con
exactitud las condiciones tecnológicas marginales para la
consecución de propiedades deseadas del material y de esta manera
elevar la calidad de la banda o chapa a producir.
- 1
- Dispositivo
- 2
- Conducto de alimentación
- 3
- Carcasa
- 4
- Carril de toberas
- 5
- Carril de toberas
- 6
- Intersticio de toberas
- 7
- Punto de entrada del medio de refrigeración
- 8
- Elemento
- 8'
- Elemento
- 8''
- Elemento
- 9'
- Corriente de medios de refrigeración
- 9''
- Corriente de medios de refrigeración
- 10'
- Canal
- 10''
- Canal
- 11'
- Lado del carril de toberas
- 11''
- Lado del carril de toberas
- 12'
- Intersticio
- 12''
- Intersticio
- 13
- Punto de entrada en el intersticio de toberas
- 14'
- Pared de la carcasa
- 14''
- Pared de la carcasa
- 15'
- Intersticio de paso
- 15''
- Intersticio de paso
- 16
- Chapa, banda
- 17
- Brazo
- 18
- Brazo
- 19
- Rodillo de guía
- a
- Distancia
- b
- Anchura
- R
- Dirección de transporte
Claims (10)
1. Dispositivo (1) para la refrigeración de
chapas y bandas durante su producción, especialmente después de su
laminación, que presenta un conducto de alimentación (2) para la
alimentación de un medio de refrigeración, especialmente de agua,
que está conectado con una carcasa (3), en el que en la carcasa (3)
están presentes dos carriles de toberas (4, 5) dispuestos de forma
desplazable relativamente entre sí, que se pueden disponer a una
distancia interior (a) y en este caso forman un intersticio de
toberas (6), de forma rectangular en la sección transversal, para
el medio de refrigeración, caracterizado porque en la carcasa
(3) entre el punto de entrada (7) del medio de refrigeración en la
carcasa (3) y el intersticio de toberas (6) está dispuesto un
elemento (8), que forma una barrera para el medio de
refrigeración.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque el elemento (8) está configurado
como chapa de rebote, que desvía el flujo del medio de refrigeración
en el interior de la carcasa (3).
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque el elemento (8) está configurado
como placa plana, que se extiende en paralelo a los carriles de
toberas (4, 5).
4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
3, caracterizado porque la longitud del elemento (8)
corresponde esencialmente a la de los carriles de toberas (4,
5).
5. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el medio de
refrigeración se divide en el punto de entrada (7) en la carcasa
(3) en dos corrientes simétricas (9', 9''), que son alimentadas en
dos canales (10', 10'') de un carril de toberas (4, 5) respectivo,
en el que en el canal (10', 10'') está dispuesto en cada caso un
elemento (8', 8'') en la dirección de la circulación delante del
carril de toberas (4, 5).
6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
5, caracterizado porque el elemento (8', 8'') y un lado (11',
11''), alejado del intersticio de toberas (6), del carril de
toberas (4, 5) forman un intersticio (12', 12'') de forma
rectangular en la sección transversal para el medio de
refrigeración.
7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizado porque el medio de refrigeración es
conducido desde el intersticio (12', 12'') hacia el intersticio de
toberas (6), de manera que las dos corrientes (9', 9'') del medio
de refrigeración confluyen de nuevo en el punto de entrada (13) en
el intersticio de toberas (6).
8. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque los canales
(10', 10'') presentan, al menos por secciones, en la sección
transversal un desarrollo en forma de arco, especialmente en forma
de arco de círculo.
9. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el medio de
refrigeración es dividido en el punto de entrada (7) en la carcasa
(3) en dos corrientes simétricas (9', 9''), que son alimentadas en
dos canales (10', 10'') al intersticio de toberas (6), de manera que
un único elemento (8) está dispuesto de tal forma que estrecha la
sección transversal de los dos canales (10', 10'').
10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
9, caracterizado porque el elemento (8) está configurado
como placa, que está dispuesta entre dos paredes de la carcasa (14',
14''), de tal manera que resultan dos intersticios de paso (15',
15'') con anchura definida (b).
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