ES2934248T3 - Procedimiento y sección para el enfriamiento rápido de una línea continua para el tratamiento de cintas metálicas - Google Patents

Procedimiento y sección para el enfriamiento rápido de una línea continua para el tratamiento de cintas metálicas Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a un tramo de enfriamiento rápido de una línea continua para el tratamiento de bandas metálicas, en el que la banda se enfría mediante la pulverización de un líquido, o una mezcla de un gas y un líquido, sobre la misma a través de boquillas dispuestas a ambos lados de la banda. , caracterizado porque, en el sentido de la marcha de la cinta, comprende al menos una fila de boquillas en abanico a lo ancho de la cinta, seguida de al menos una fila de boquillas cónicas a lo ancho de la banda. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y sección para el enfriamiento rápido de una línea continua para el tratamiento de cintas metálicas
La invención se refiere a líneas de producción continua de cintas metálicas. Se refiere más particularmente a las secciones de enfriamiento rápido de las líneas de recocido o galvanizado de una banda de acero, en la que la cinta se enfría a una velocidad de entre 400 0C/s y 10C/s.
En estas secciones de enfriamiento, la cinta entra a una temperatura de aproximadamente 800 0C y sale a una temperatura cercana a la temperatura ambiente, o a una temperatura intermedia. Esta etapa de enfriamiento es crucial para obtener las propiedades metalúrgicas y mecánicas deseadas. Para obtener aceros que tienen altas propiedades mecánicas al tiempo que se reducen las cantidades de elementos adicionales, notablemente para reducir el coste del acero, son necesarias velocidades de enfriamiento muy rápidas, en el intervalo de 1000 °C/s. Estas velocidades son particularmente necesarias a altas temperaturas para formar martensita, notablemente cuando la cinta está entre aproximadamente 800 y 500 °C. Debido al denominado fenómeno de Leidenfrost, es particularmente difícil lograr altos gradientes de enfriamiento dentro de este intervalo de temperatura cuando se enfría con agua. El principio del denominado fenómeno de Leidenfrost es que se crea una película delgada de vapor en la superficie de la cinta, lo que dificulta el intercambio de calor entre el fluido refrigerante y la cinta.
Estos aceros con propiedades mecánicas muy altas se usan comúnmente para producir partes estructurales; las cintas en cuestión son frecuentemente gruesas y pueden tener hasta 2 mm de espesor, o incluso más.
Por lo tanto, la dificultad radica en el hecho de que las cintas relativamente gruesas pueden enfriarse muy rápidamente y al mismo tiempo garantizar una gran flexibilidad y facilidad de operación de la línea, para poder producir otros tipos de acero en la misma instalación que no requieren velocidades de enfriamiento rápidas. Además del criterio de flexibilidad, también es importante que el enfriamiento sea homogéneo para garantizar propiedades mecánicas y metalúrgicas homogéneas en todo el ancho de la cinta.
Existen dos tipos principales de tecnologías para el enfriamiento de cintas de acero en línea continua: enfriamiento por gas y enfriamiento por agua (como por ejemplo JP S61 153236 A y/o JP S60 184635 A).
El enfriamiento por gas no hace posible lograr tales gradientes de enfriamiento. De hecho, incluso con un contenido de hidrógeno muy alto e incluso con velocidades de soplado muy altas, la limitación de esta tecnología es de aproximadamente 100 0C/s para una cinta de 2 mm de espesor.
Existen tres tipos de tecnologías para el enfriamiento por agua;
- el enfriamiento mediante pulverización de una niebla de agua usando boquillas de dos fluidos que proyectan una mezcla de gas y agua sobre la cinta,
- enfriamiento mediante pulverización de agua usando boquillas de fluido único que proyectan solo agua sobre la cinta.
- extinción por inmersión en el agua contenida en un tanque, con o sin agitación del mismo.
El enfriamiento por pulverización con una niebla de agua usando boquillas de dos fluidos permite una gran flexibilidad, pero está limitada en rendimiento. De hecho, el rendimiento máximo tiene picos a aproximadamente 500 0C/s para una cinta de 2 mm de espesor con una presión de agua estándar en el intervalo de 5 bar. Esta velocidad de enfriamiento también es menor cuando la cinta está por encima de la temperatura de Leidenfrost. La ventaja de esta tecnología es que ofrece una flexibilidad muy alta. Al ajustar las presiones de gas y agua, de hecho es posible cubrir todo el intervalo de enfriamiento, hasta el valor máximo.
El enfriamiento por pulverización de agua usando boquillas de fluido único tiene sustancialmente las mismas características. El límite de enfriamiento también está ubicado a 500 0C/s dentro del intervalo de presión habitual, es decir, hasta aproximadamente 5 bar. La diferencia más importante proviene del hecho de que este enfriamiento ofrece menos flexibilidad, en particular a bajas velocidades de enfriamiento. De hecho, para una operación correcta, la presión del agua en las boquillas no puede caer por debajo de un cierto valor, en el intervalo de 0,5 bar. A esta presión, el enfriamiento ya está por encima de 100 0C/s para una cinta de 2 mm de espesor. Por lo tanto, esta tecnología no es capaz de ofrecer enfriamiento lento a velocidades comparables al enfriamiento por gas.
El enfriamiento por extinción en un tanque permite lograr, en determinadas condiciones de agitación, rendimientos de enfriamiento en el intervalo de 1000 °C/s para cintas de 2 mm de espesor. Sin embargo, la principal desventaja de esta tecnología es la falta de flexibilidad. De hecho, a medida que la cinta entra en un tanque de agua, es muy difícil controlar la velocidad de enfriamiento y la temperatura final de la cinta. Es posible ajustar la agitación del tanque, la temperatura del agua o la longitud de la cinta sumergida, pero esto tiene un efecto moderado sobre la velocidad de enfriamiento de la cinta. Además, no es posible ajustar el enfriamiento transversalmente. Adicionalmente, esta tecnología requiere el uso de un rodillo de inmersión bastante costoso. Finalmente, para cintas que requieren enfriamiento lento, entonces es necesario purgar el tanque, o desviarse delo mismo, lo que implica un proceso bastante engorroso.
La invención permite que una cinta de 2 mm de espesor se enfríe dentro de un amplio intervalo de velocidades de enfriamiento que varían hasta 1000 0C/s dentro del intervalo de temperatura de 800-500 0C, lo que hace posible ajustar la eficacia del enfriamiento transversalmente para asegurar una buena homogeneidad en todo el ancho de la cinta. La invención se define en las reivindicaciones adjuntas. Según un aspecto de la invención, se propone una sección de enfriamiento rápido de una línea de procesamiento continuo para cintas metálicas, dispuesta para enfriar la cinta mediante pulverización, sobre esta última, de un fluido o una mezcla de gas y fluido, por medio de boquillas dispuestas a cada lado de la cinta con respecto a su plano de desplazamiento, caracterizada porque, en la dirección de desplazamiento de la cinta, la sección de enfriamiento comprende al menos una fila de boquillas de chorro plano, seguida por al menos una fila de boquillas de chorro cónico, estando dispuestas las filas de boquillas transversalmente al plano de desplazamiento de la cinta.
Ventajosamente, en la dirección de desplazamiento de la cinta, la al menos una fila de boquillas de chorro plano puede ser de boquillas de un solo fluido.
La al menos una fila de boquillas de chorro cónico puede ser de boquillas de un solo fluido.
La sección de enfriamiento rápido puede comprender además al menos una fila de boquillas de chorro de dos fluidos y que puede seguir, en la dirección de desplazamiento de la cinta, la al menos una fila de boquillas de chorro cónico. La fila de boquillas puede estar dispuesta transversalmente al plano de desplazamiento de la cinta.
Las boquillas de un solo fluido pueden disponerse para proyectar un fluido sobre la cinta.
Las boquillas de dos fluidos pueden disponerse para proyectar una niebla compuesta por una mezcla de gas y fluido sobre la cinta.
Según una realización, la sección de enfriamiento según la invención está dispuesta de modo que la cinta circula verticalmente desde la parte inferior hacia arriba.
La sección de enfriamiento puede comprender, corriente arriba de la fila de boquillas de chorro plano en la dirección de desplazamiento de la cinta, otra fila de boquillas de chorro plano cuyos chorros planos están inclinados longitudinalmente con respecto a un plano transversal y perpendicular a la cinta en un ángulo B superior a 15° Ventajosamente, la sección de enfriamiento rápido puede comprender, además, corriente arriba de las otras boquillas de chorro plano, en la dirección de desplazamiento de la cinta, otra fila de boquillas de chorro plano cuyos chorros planos están inclinados longitudinalmente en un ángulo C con respecto al plano transversal y perpendicular a la cinta, siendo el ángulo C mayor que el ángulo B.
Las boquillas de chorro plano, y, más específicamente, las de la fila y/o la otra fila y/o la otra fila, pueden estar inclinadas transversalmente con respecto a un plano que es transversal y perpendicular a la cinta de modo que los chorros planos estén inclinados en un ángulo A con respecto al plano superior a 5° e inferior a 15°
Según una característica de la invención, el fluido o la mezcla de gas y fluido no son oxidantes para la cinta.
Preferiblemente, la sección de enfriamiento no comprende boquillas de chorro cónico dispuestas corriente arriba de las boquillas de chorro plano en la dirección de desplazamiento de la cinta.
Preferiblemente, cada una de las boquillas de chorro cónico de la sección de enfriamiento según la invención está dispuesta, en la dirección de desplazamiento de la cinta, corriente abajo de cada una de las boquillas de chorro plano. Preferiblemente, la sección de enfriamiento no comprende, en la dirección de desplazamiento de la cinta, boquillas de chorro plano dispuestas corriente abajo de las boquillas de chorro cónico.
Preferiblemente, cada una de las boquillas de chorro plano de la sección de enfriamiento según la invención está dispuesta, en la dirección de desplazamiento de la cinta, corriente arriba de cada una de las boquillas de chorro cónico. Según otro aspecto de la invención, se propone un procedimiento para el enfriamiento rápido de una línea de procesamiento continuo de cintas metálicas, dispuesta para enfriar la cinta pulverizando un fluido, o una mezcla de gas y fluido sobre esta última, por medio de boquillas dispuestas a cada lado de la cinta con respecto a su plano de desplazamiento, caracterizada por que, en la dirección de desplazamiento de la cinta, el procedimiento de enfriamiento comprende al menos una proyección de una fila de boquillas de chorro plano, de manera cronológica seguida por al menos una proyección proveniente de una fila de boquillas de chorro cónico, estando dispuestas las filas de boquillas transversalmente al plano de desplazamiento de la cinta.
Preferiblemente, no hay proyección sobre una parte longitudinal de la cinta de una fila de boquillas de chorro cónico, antes de una proyección desde una fila de boquillas de chorro plano.
Preferiblemente, no hay proyección sobre una parte longitudinal de la cinta de una fila de boquillas de chorro plano, después de una proyección de una fila de boquillas de chorro cónico.
Según la invención, el enfriamiento ultrarrápido de una cinta de 2 mm de espesor a más de 1000 0C/s entre 800 y 500 °C se realiza en dos etapas sucesivas: En primer lugar, la cinta pasa delante de las primeras filas de boquillas de chorro plano de un solo fluido, alimentadas con agua a alta presión en el intervalo de 10 bar. Estas boquillas de chorro plano proporcionan un impacto fuerte y estrecho en la cinta y, por lo tanto, permiten una rápida disminución de la temperatura. A medida que el impacto de estas boquillas en la cinta es estrecho, es decir, sobre una pequeña área superficial de la cinta, esto resulta en el uso de un alto caudal de agua para cubrir el área superficial deseada de la cinta y, por lo tanto, un alto consumo de energía por las bombas de agua.
Una vez que se ha excedido la temperatura de Leidenfrost, es más fácil enfriar la cinta. Esta es la razón por la que el enfriamiento continúa con las boquillas de chorro cónico de un solo fluido sustancialmente a la misma presión. El uso de boquillas de chorro cónico se prefiere a partir de esta temperatura intermedia para garantizar una mejor distribución y cobertura de agua sobre la cinta. Además, dado que las boquillas de chorro cónico son más efectivas en términos de rendimiento/caudal inyectado de agua, especialmente cuando la cinta está a una temperatura más baja, hacen posible reducir el caudal de agua y, por lo tanto, la energía consumida por las bombas de agua.
La velocidad de enfriamiento de la cinta puede mantenerse constante a lo largo de la sección de enfriamiento rápido según la invención, con un gradiente de enfriamiento idéntico para las boquillas de chorro plano y las boquillas de chorro cónico, o puede ser diferente dependiendo de la naturaleza del acero y las propiedades mecánicas objetivo.
Una vez que la temperatura de la cinta ha descendido a 500 °C o menos, se puede llevar a cabo un enfriamiento a temperatura ambiente o a una temperatura intermedia deseada pulverizando una niebla de agua usando boquillas de dos fluidos que proyectan una mezcla de gas y agua sobre la cinta. Por lo tanto, esta combinación de enfriamiento permitirá una flexibilidad completa.
Para cintas más delgadas que requieren enfriamiento ultrarrápido, será suficiente adaptar la velocidad de la línea y/o la presión del agua en las boquillas de un solo fluido con chorros planos y chorros cónicos.
Para cintas que requieren enfriamiento lento, entonces será posible desconectar las boquillas de un solo fluido con chorros planos y las boquillas de un solo fluido con chorros cónicos y usar solo boquillas de dos fluidos que proyectan una mezcla de gas y agua. De hecho, a medida que la zona de enfriamiento comprende boquillas de un solo fluido con chorros planos y boquillas de un solo fluido con chorros cónicos es corta (de 1 a 2 metros como máximo), es bastante posible desconectar esta sección y realizar todo el enfriamiento usando las boquillas de dos fluidos que proyectan una mezcla de agua y gas.
Las boquillas según la invención son boquillas puntuales, es decir, solo cubren una parte del ancho de la cinta. Por lo tanto, es posible tener un ajuste fino transversal del enfriamiento de la cinta que no es posible cuando se lleva a cabo el enfriamiento usando boquillas que cubren todo el ancho de la cinta, o un gran ancho de cinta, por ejemplo la mitad del ancho de la cinta. Para cintas estrechas, el uso de boquillas puntuales también permite detener aquellas que están más allá del ancho de la cinta, limitando así el caudal proyectado y el consumo eléctrico de la bomba.
Entre dos filas sucesivas, las boquillas se colocan ventajosamente de una manera escalonada transversalmente para aumentar la homogeneidad del enfriamiento. De manera similar, el escalonamiento entre las boquillas es desplazado en cada lado de la cinta para no tener dos boquillas opuestas entre sí.
Para una cinta ascendente, será importante añadir un sistema de cuchillas de agua corriente arriba de las primeras boquillas de un solo fluido con chorros planos de modo que el enfriamiento comience bruscamente y no se vea perturbado por el escurrimiento del agua que sale de las boquillas de arriba. De hecho, si hay escurrimiento, este escurrimiento dará como resultado un enfriamiento lento y heterogéneo hasta que la cinta esté opuesta a las primeras boquillas. Esto podría conducir a propiedades mecánicas y metalúrgicas degradadas de la cinta. Para cintas descendentes, es ventajoso colocar un sistema de cuchillas de agua después de la última fila de boquillas, a la salida de la sección de enfriamiento, con el fin de detener el enfriamiento bruscamente, evitando lo que resultaría del escurrimiento del agua.
La invención consiste en, aparte de las disposiciones establecidas anteriormente, un cierto número de otras disposiciones que se describirán más detalladamente de aquí en adelante en relación con una realización ejemplar descrita con referencia a los dibujos adjuntos, pero que de ninguna manera es limitante. En estos dibujos: La Figura 1 es una vista esquemática en sección transversal de la cinta en una sección de enfriamiento según una realización ejemplar de la invención
La Figura 2 es una vista en sección transversal longitudinal esquemática de la cinta en la sección de enfriamiento según la realización ilustrativa de la invención de la Figura 1, y
La Figura 3 es una vista esquemática longitudinal de la sección de enfriamiento según la realización ejemplar de la invención de las Figuras 1 y 2.
Esta realización, que no es de ninguna manera limitante, será posible, en particular, para preparar variantes de la invención que comprenden solo una selección de las características descritas de aquí en adelante, como se describe o generaliza, aisladas de las otras características descritas, si esta selección de características es suficiente para conferir una ventaja técnica o para diferenciar la invención con respecto al estado de la técnica.
Con referencia al diagrama de la Figura 1 de los dibujos adjuntos, se puede ver esquemáticamente una sección transversal de una cinta 1 que se enfría pulverizando un fluido por medio de boquillas 2 dispuestas a cada lado de la cinta, según una realización ejemplar de la invención. Para hacer los dibujos más fáciles de leer, hemos mostrado un número limitado de boquillas sobre el ancho de la cinta. El paso transversal entre las boquillas y la distancia entre las boquillas y la cinta se ajusta en función del ángulo de apertura de los chorros 3 para cubrir toda la superficie de la cinta y obtener un enfriamiento transversal homogéneo. Como puede verse en esta Figura, existe una superposición transversal de los chorros sobre el ancho de la cinta. La importancia de esta superposición se limita a la necesaria para asegurar que todo el ancho de la cinta esté de hecho cubierto por los chorros, mientras se tiene un enfriamiento transversal homogéneo de la cinta.
Con referencia al diagrama de la Figura 2 de los dibujos adjuntos, se puede ver esquemáticamente una vista longitudinal en una cara de una porción de una cinta 1 que se desplaza en una sección de enfriamiento pulverizando un fluido según una realización ejemplar de la invención. En este ejemplo, la cinta circula desde la parte inferior hacia arriba. Al entrar en la sección de enfriamiento, la cinta se encuentra primero con dos filas 4, 5 de boquillas 9, 10 con chorros planos 14, 15 a alta velocidad de flujo, cuya función es evacuar el fluido presente en la cinta debido al escurrimiento. Esto resulta del flujo a lo largo de la cinta de una porción del fluido pulverizado sobre la cinta por las boquillas situadas por encima de estas dos filas 4, 5 de chorros planos. Es necesario eliminar el fluido presente en la cinta porque esto tendría el efecto de limitar el impacto en la cinta de los chorros de filas de boquillas de enfriamiento dispuestas corriente abajo en la dirección de enfriamiento F. Además, el fluido presente en la cinta por escurrimiento podría hacer que la cinta comience a enfriarse antes de que alcance la primera fila de boquillas. Esto daría como resultado el inicio de un enfriamiento menos intenso, mientras que a menudo es necesario que sea muy rápido, en particular para evitar la formación de fases metalúrgicas con propiedades mecánicas inferiores, tales como perlita, al comienzo del enfriamiento. En las secciones de enfriamiento en las que la cinta circula de arriba hacia abajo, estas filas de boquillas no son necesarias ya que la cinta no está cubierta con fluido cuando entra en la sección de enfriamiento. Estas dos filas de chorros planos están inclinadas longitudinalmente en la dirección de desplazamiento de la cinta con respecto a un plano transversal y perpendicular a la cinta. El ángulo de la primera fila 4 de chorros planos 14 es mayor que el de la segunda fila 5 para promover que el fluido se separe de la cinta. Por ejemplo, la segunda fila 5 de chorros planos está inclinada en un ángulo B de 15° y la primera fila está inclinada en un ángulo C de 45°.
La cinta encuentra entonces cuatro filas sucesivas 6 de chorros planos 16 en la dirección F de desplazamiento de la cinta. Estos chorros aseguran un enfriamiento rápido de la cinta. Los mismos son perpendiculares a la superficie de la cinta y están inclinados ligeramente transversalmente con respecto al plano que es transversal y perpendicular a la cinta en un ángulo A para limitar la interacción entre los chorros mientras se asegura que todo el ancho de la cinta está bien cubierto por los chorros. Este ángulo permanece limitado para no aumentar el número de boquillas sobre el ancho de la cinta y no aumentar la distancia transversal entre dos filas de boquillas necesaria para evitar la interacción entre los chorros de ambas filas. Este ángulo está entre 5° y 15° y es ventajosamente 8°. El número de filas sucesivas 6 de boquillas 11 con chorros planos 16 es una función del perfil de enfriamiento deseado de la cinta, las características de la cinta, en particular su espesor máximo, la velocidad máxima de desplazamiento de la cinta y las características de los chorros, en particular el caudal y la velocidad del fluido.
A continuación, la cinta encuentra cuatro filas sucesivas 7 de chorros cónicos 17. Estos chorros son perpendiculares a la superficie de la cinta. De nuevo, el número de filas sucesivas 7 de boquillas 12 con chorros planos 17 es una función del perfil de enfriamiento deseado de la cinta, las características de la cinta, la velocidad máxima de desplazamiento de la cinta y las características de los chorros.
De manera similar, la densidad de los chorros sobre la superficie de la cinta, en particular la distancia entre las filas 7 de boquillas en la dirección longitudinal de la cinta, se determina según el perfil de enfriamiento deseado de la cinta y el rendimiento del intercambio de calor de los chorros.
La presión de suministro a las boquillas y la temperatura del fluido de enfriamiento son parámetros que pueden ajustarse para obtener el gradiente de enfriamiento deseado. Estos parámetros pueden mantenerse constantes a lo largo de la sección de enfriamiento o pueden ser variables, dependiendo del objetivo térmico final. La presión de suministro de las boquillas 9, 10 puede ser mayor para facilitar la evacuación del agua de escurrimiento.
La distancia entre la cinta y las boquillas se define teniendo en cuenta varios parámetros, en particular las características de los chorros, la flotación de la cinta y el acceso necesario para el mantenimiento. Esta distancia está, por ejemplo, entre 150 y 300 mm. Obviamente, se tiene en cuenta definir el paso entre las boquillas y la presión de suministro a las boquillas.
Con referencia al diagrama de la Figura 3 de los dibujos adjuntos, se puede ver esquemáticamente una vista longitudinal y lateral de la porción de una cinta 1 que va en la sección de enfriamiento mostrada en la Figura 2. Esta Figura muestra más claramente la inclinación longitudinal de las dos primeras filas de boquillas en la dirección F de desplazamiento de la cinta, siendo las otras boquillas perpendiculares a la cinta.
Ahora se describirá una realización ejemplar de la invención, para una cinta que circula desde la parte inferior hacia arriba en una sección de enfriamiento rápido. El enfriamiento ultrarrápido de esta cinta a más de 1000 0C/s entre 800 y 500 0C se realiza en dos etapas sucesivas: En primer lugar, la cinta pasa delante de las filas 6 de boquillas 11 de un solo fluido con chorros planos 16, alimentados con agua 19 a una presión en el intervalo de 10 bar. A partir de una temperatura de aproximadamente 500 0C, la cinta continúa siendo enfriada por las boquillas 12 con chorros cónicos 17 a la misma presión. Una vez que la temperatura de la cinta ha caído a 300 0C, el enfriamiento a temperatura ambiente o a una temperatura intermedia deseada se puede llevar a cabo pulverizando una niebla de agua usando filas 8 de boquillas 13 de dos fluidos con chorros cónicos 18 que proyectan una mezcla 20 de gas, por ejemplo, nitrógeno y agua sobre la cinta. Por lo tanto, esta asociación de enfriamiento permite una flexibilidad completa.
- para cintas más delgadas que requieren enfriamiento ultrarrápido, es suficiente adaptar la velocidad de la línea y/o la presión del agua en las boquillas de un solo fluido con chorros planos y chorros cónicos,
- para cintas que requieren enfriamiento lento, entonces será posible detener las boquillas de un solo fluido con chorros planos y las boquillas de un solo fluido con chorros cónicos y usar solo las boquillas de dos fluidos que proyectan una mezcla de gas y fluido. De hecho, a medida que la zona de enfriamiento comprende boquillas de un solo fluido con chorros planos y boquillas de un solo fluido con chorros cónicos es corta (de 1 a 2 metros como máximo), es bastante posible detener esta sección y realizar todo el enfriamiento usando boquillas de dos fluidos que proyectan una mezcla de fluido y gas.
En la realización ejemplar mostrada en las Figuras 2 y 3, las boquillas de dos fluidos son boquillas puntuales y los chorros obtenidos son cónicos. Como las condiciones de enfriamiento son menos críticas para el enfriamiento menos rápido obtenido por estas boquillas de dos fluidos, también se pueden usar boquillas de ranura que cubren todo el ancho de la cinta, o una parte de la misma.
En esta realización ejemplar con una cinta ascendente, es importante añadir un sistema de cuchillas de agua corriente arriba de las primeras boquillas de fluido único con chorros planos de modo que el enfriamiento comience bruscamente y no se vea perturbado por el escurrimiento del agua que sale de las boquillas de arriba. De hecho, si hay escurrimiento, este escurrimiento dará como resultado un enfriamiento lento y no homogéneo hasta que la cinta esté opuesta a las primeras boquillas. Esto podría conducir a propiedades mecánicas y metalúrgicas degradadas de la cinta. Los chorros planos 14, 15 del sistema de cuchillas de agua están ligeramente inclinados transversalmente para limitar la interacción entre los chorros mientras se asegura que todo el ancho de la cinta está bien cubierto por los chorros.
Este sistema de cuchillas de agua no es esencial para las cintas descendentes. Sin embargo, para esto, es ventajoso colocar un sistema de cuchillas de agua después de la última fila de boquillas, a la salida de la sección de enfriamiento, para detener el enfriamiento bruscamente, evitando lo que resultaría del escurrimiento del agua.
Para nuestra realización ejemplar de la invención, para enfriar una cinta que circula desde la parte inferior hacia arriba. El sistema de enfriamiento se presenta de la siguiente manera:
- dos filas 4, 5 de boquillas 9, 10 de un solo fluido con chorros planos 14, 15 que actúan como cuchillas de agua,
- cuatro filas 6 de boquillas de un solo fluido 11 con chorros planos 16,
- cuatro filas 7 de boquillas de un solo fluido 12 con chorros cónicos 17.
Más específicamente, los pasos entre cada fila, los pasos entre cada boquilla en la misma fila y los diferentes ángulos se presentan en la siguiente tabla:
Figure imgf000007_0001
En esta tabla, la distancia longitudinal desde la primera fila de boquillas se toma en el eje central de impacto del chorro sobre la cinta. La distancia entre las boquillas y la cinta es de 250 mm para todas las boquillas.
Con esta configuración, con agua como fluido refrigerante, es posible lograr los siguientes gradientes de enfriamiento entre 800 y 500 0C:
- para una cinta de 2 mm de espesor que se mueve a una velocidad entre 90 y 130 m/min, con una presión de 10 bar en las boquillas: 1400 0C/s.
- para una cinta de 1 mm de espesor que se mueve a una velocidad de 240 m/min, con una presión de 10 bar en las boquillas: 1500 0C/s.
- para una cinta de 1 mm de espesor que se mueve a una velocidad de 240 m/min, con una presión de 7 bar en las boquillas: 1300 0C/s.
Por supuesto, la invención no se limita a los ejemplos recién descritos, y muchos ajustes pueden realizarse a estos ejemplos sin ir más allá del alcance de la invención. Además, las diversas características, formas, variantes y realizaciones de la invención pueden combinarse entre sí en diversas combinaciones, en la medida en que no sean incompatibles o excluyentes entre sí.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Una porción de enfriamiento rápido de una línea continua para procesar tiras metálicas, cuya porción está diseñada para enfriar la tira (1) pulverizándola con un líquido (19), o una mezcla (20) de un gas y un líquido, por medio de boquillas (2) dispuestas a cada lado de la tira con respecto a su plano de desplazamiento, caracterizada por que, en la dirección de desplazamiento (F) de la tira, la porción de enfriamiento comprende al menos una fila (6) de boquillas (11) que tienen chorros planos (16), seguida de al menos una fila (7) de boquillas (12) que tienen chorros cónicos (17), estando dispuestas las filas (6, 7) de boquillas transversalmente al plano de desplazamiento de la tira.
  2. 2. Una porción de enfriamiento rápido según la reivindicación 1, en donde, en la dirección de desplazamiento de la tira, la al menos una fila (6) de boquillas (11) que tiene chorros planos (16) es una fila de boquillas de un solo fluido y la al menos una fila (7) de boquillas (12) que tienen chorros cónicos (17) es una fila de boquillas de un solo fluido, la porción de enfriamiento rápido comprende además al menos una fila (8) de boquillas (13) que tiene chorros (18) que es una fila de boquillas de dos fluidos y sigue, en la dirección de desplazamiento (F) de la tira, la al menos una fila (7) de boquillas (12) que tiene chorros cónicos (17), estando la fila (8) de boquillas (13) dispuesta transversalmente al plano de desplazamiento de la tira, estando las boquillas de un solo fluido (11, 12) diseñadas para pulverizar un líquido sobre la tira y estando las boquillas de dos fluidos (13) diseñadas para pulverizar sobre la tira una niebla que consiste en una mezcla de gas y líquido.
  3. 3. La porción de enfriamiento rápido según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que está diseñada de modo que la tira (1) se mueve verticalmente desde la parte inferior hasta la parte superior, que comprende, corriente arriba de la fila (6) de boquillas (11) que tienen chorros planos en la dirección de desplazamiento (F) de la tira, una fila (5) de boquillas (10) que tiene chorros planos (15) de los cuales los chorros planos (15) están inclinados longitudinalmente con respecto a un plano transversal y son perpendiculares a la tira (1) en un ángulo B superior a 15°.
  4. 4. Una porción de enfriamiento rápido según la reivindicación anterior, que comprende, además, corriente arriba de las boquillas (10) que tienen chorros planos, en la dirección de desplazamiento (F) de la tira, una fila (4) de boquillas (9) que tienen chorros planos (14) de los cuales los chorros planos (14) están inclinados longitudinalmente en un ángulo C con respecto al plano transversal y son perpendiculares a la tira (1), siendo el ángulo C mayor que el ángulo B.
  5. 5. La porción de enfriamiento rápido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las boquillas (9, 10, 11) que tienen chorros planos están inclinadas transversalmente con respecto a un plano que es transversal y son perpendiculares a la tira (1) de manera que los chorros planos (14, 15, 16) están inclinados en un ángulo A con respecto al plano que es superior a 5° e inferior a 15°.
  6. 6. Una porción de enfriamiento rápido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el líquido (19) o la mezcla (20) de un gas y un líquido no son oxidantes para la tira (1).
  7. 7. Procedimiento para enfriar rápidamente una línea continua para procesar tiras metálicas, cuya porción está diseñada para enfriar la tira pulverizándola con un líquido, o una mezcla de un gas y un líquido, por medio de boquillas dispuestas a cada lado de la tira con respecto a su plano de desplazamiento, caracterizado por que, en la dirección de desplazamiento de la tira, el procedimiento de enfriamiento comprende al menos una acción de pulverización que se origina desde una fila de boquillas que tienen chorros planos, seguida, temporalmente, por al menos una acción de pulverización que se origina desde una fila de boquillas que tienen chorros cónicos, estando dispuestas las filas de boquillas transversalmente al plano de desplazamiento de la tira.
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