BRPI0705931B1 - COOLING APPLIANCE TO UNIFORMLY COOL THE TOP AND LOWER STEEL PLATE SURFACES - Google Patents
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Abstract
aparelho de resfriamento para resfriar uniformemente as superfícies superior e inferior de chapa de aço. a presente invenção refere-se a um aparelho de resfriamento para resfriamento mais uniforme das superfícies de topo e de fundo de placa de aço, após laminação, na direção da largura da placa e na direção de transporte, com bocais de aspersão que aspergem um meio de resfriamento nas superfícies de topo e de fundo da placa de aço, transportada em uma linha de transporte limitada por uma pluralidade de pares de cilindros, o aparelho caracterizado por uma disposição regular de bocais de aspersão de grande ângulo com grandes áreas de partes, nas quais o meio de resfriamento colide com os pares de cilindros.cooling device to uniformly cool the top and bottom surfaces of sheet steel. the present invention relates to a cooling device for more uniform cooling of the top and bottom surfaces of the steel plate, after lamination, in the direction of the width of the plate and in the direction of transport, with spray nozzles that sprinkle a medium of cooling on the top and bottom surfaces of the steel plate, transported on a conveyor line limited by a plurality of pairs of cylinders, the apparatus characterized by a regular arrangement of wide-angle spray nozzles with large areas of parts in the which the cooling medium collides with the pairs of cylinders.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para APARELHO DE RESFRIAMENTO PARA RESFRIAR UNIFORMEMENTE AS SUPERFÍCIES SUPERIOR E INFERIOR DE CHAPA DE AÇO. Antecedentes da InvençãoDESCRIPTION REPORT OF THE INVENTION PATENT FOR COOLING APPLIANCE TO UNIFORMLY COOL THE TOP AND LOWER STEEL PLATE SURFACES. Background of the Invention
1. Campo da Invenção [0001] A presente invenção refere-se a um aparelho de resfriamento para resfriar uniformemente as superfícies de topo e de fundo de placa de aço laminada de acabamento.1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cooling apparatus for uniformly cooling the top and bottom surfaces of finished laminated steel plate.
2. Descrição da Técnica Relacionada [0002] Para produzir placa de aço laminada a quente com características de qualidade e forma uniformes e com propriedades mecânicas superiores, o resfriamento uniforme das superfícies de topo e de fundo na direção da largura da placa e na direção da espessura da placa no processo de resfriamento, após laminação de acabamento, é necessário.2. Description of Related Art [0002] To produce hot-rolled steel plate with uniform quality and shape characteristics and superior mechanical properties, uniform cooling of the top and bottom surfaces in the direction of the plate width and in the direction of the plate thickness in the cooling process, after finishing lamination, is necessary.
[0003] Usualmente, quando do resfriamento de placa de aço acabada no processo de ser transportada limitada por cilindros, para assegurar uniformidade da queda de temperatura (uniformidade de resfriamento) na direção da largura da placa e na direção da espessura da placa da placa de aço, emprega-se um sistema de aspersão de água de resfriamento nas superfícies de topo e de fundo de placa de aço, proveniente de aparelhos de resfriamento dispostos entre os cilindros, e resfriamento simultâneo das superfícies de topo e de fundo da placa de aço (consultar a publicação do pedido de patente japonesa (A) de N° 11-347629).[0003] Usually, when cooling the finished steel plate in the process of being transported limited by cylinders, to ensure uniformity of the temperature drop (cooling uniformity) in the direction of the plate width and in the direction of the plate thickness of the plate steel, a cooling water sprinkler system is used on the top and bottom surfaces of the steel plate, from cooling devices arranged between the cylinders, and simultaneous cooling of the top and bottom surfaces of the steel plate ( see publication of Japanese patent application (A) No. 11-347629).
[0004] No entanto, na superfície de topo da placa de aço, o modo de resfriamento em uma região na qual a aspersão de água de resfriamento bate, e o modo de resfriamento em uma região na qual a água de topo da placa é formada e escoa diferem. Além disso, na superfície de fundo da placa de aço, não há uma camada de água ou um fluxo[0004] However, on the top surface of the steel plate, the cooling mode in a region in which the cooling water sprinkles, and the cooling mode in a region in which the top water of the plate is formed. and seeps differ. In addition, on the bottom surface of the steel plate, there is no water layer or flow
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 11/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 11/31
2/14 de água correspondente à água de topo da placa, de modo que uma região na qual a aspersão de água colide e uma região na qual a aspersão da água de resfriamento não colide diferem.2/14 of water corresponding to the top water of the plate, so that a region in which the spray of water collides and a region in which the spray of cooling water does not collide differ.
[0005] Portanto, mesmo com a disposição de aparelhos de resfriamento para resfriamento das superfícies de topo e de fundo da placa de aço entre os cilindros, não é fácil garantir uniformidade de resfriamento na direção da largura da placa, no processo de resfriamento de placa de aço.[0005] Therefore, even with the provision of cooling devices for cooling the top and bottom surfaces of the steel plate between the cylinders, it is not easy to guarantee uniformity of cooling in the direction of the plate width, in the plate cooling process. of steel.
[0006] A publicação do pedido de patente japonesa (A) de N° 11347629 descreve, com base nisso, um aparelho de resfriamento especialmente projetado na disposição de bocais de água de resfriamento,acima da placa de aço e abaixo da placa de aço, mas nesse aparelho de resfriamento, as capacidades de resfriamento nas superfícies de topo e de fundo e os modos de resfriamento entre as superfícies de topo e de fundo não são necessariamente os mesmos, devido à desuniformidade da água de topo da placa ou da colisão entre as aspersões de água de resfriamento. É difícil dizer que a uniformidade de resfriamento da placa de aço, como um todo, é suficientemente assegurada.[0006] The publication of Japanese patent application (A) No. 11347629 describes, on this basis, a cooling device specially designed in the arrangement of cooling water nozzles, above the steel plate and below the steel plate, but in this cooling device, the cooling capacities on the top and bottom surfaces and the cooling modes between the top and bottom surfaces are not necessarily the same, due to the unevenness of the top water of the plate or the collision between the spraying of cooling water. It is difficult to say that the cooling uniformity of the steel plate as a whole is sufficiently ensured.
[0007] Portanto, os inventores obtiveram uma compreensão do resfriamento da placa de aço entre os cilindros, anotaram a razão (%) da soma das áreas de impacto da aspersão de água de resfriamento para a área superficial da placa de aço entre os cilindros (área sendo resfriada), para obter um resfriamento uniforme, e propuseram na publicação do pedido de patente japonesa (A) de N° 2004-1082 um aparelho de resfriamento definindo essa razão (%) para as superfícies de topo e de fundo da placa de aço.[0007] Therefore, the inventors obtained an understanding of the cooling of the steel plate between the cylinders, noted the ratio (%) of the sum of the impact areas of the cooling water sprinkler to the surface area of the steel plate between the cylinders ( area being cooled), to obtain uniform cooling, and proposed in the publication of Japanese patent application (A) N ° 2004-1082 a cooling device defining this ratio (%) for the top and bottom surfaces of the steel.
[0008] De acordo com esse aparelho de resfriamento, é possível obter uma compreensão do resfriamento da placa de aço entre os cilindros e projetar o processamento de resfriamento do início ao final[0008] According to this cooling device, it is possible to gain an understanding of the cooling of the steel plate between the cylinders and to design the cooling processing from start to finish
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 12/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 12/31
3/14 dele, de modo que é possível garantir, mais que no passado, uniformidade de resfriamento na direção da largura da placa e na direção da espessura da placa.3/14 of it, so that it is possible to guarantee, more than in the past, cooling uniformity in the direction of the width of the plate and in the direction of the thickness of the plate.
[0009] No entanto, no aparelho de resfriamento mencionado acima, é necessário aumentar o número de bocais, de modo que o custo do equipamento aumenta tremendamente. Além disso, juntamente com o aumento no número de bocais, as aberturas deles têm que ser diminuídas, mas se suas aberturas são pequenas, a freqüência de entupimento de bocais aumenta e a carga de manutenção, devido ao entupimento dos bocais, é grande.[0009] However, in the cooling device mentioned above, it is necessary to increase the number of nozzles, so that the cost of the equipment increases tremendously. In addition, together with the increase in the number of nozzles, their openings have to be reduced, but if their openings are small, the frequency of nozzle clogging increases and the maintenance load, due to the nozzle clogging, is large.
[00010] Portanto, para propiciar que um aparelho de resfriamento apresenta-se um desempenho de resfriamento constantemente estável em uma linha de produção de placa de aço, o problema mencionado acima tem que ser solucionado.[00010] Therefore, in order to provide a cooling device with consistently stable cooling performance in a steel plate production line, the problem mentioned above has to be solved.
Sumário da Invenção [00011] A presente invenção, em vista da necessidade mencionada acima, tem como seu objeto a provisão de um aparelho de resfriamento, capaz de resfriar as superfícies de topo e de fundo de placa de aço acabada, uniformemente na direção da largura da placa e na direção da espessura da placa e nas características de forma e propriedades mecânicas superiores.Summary of the Invention [00011] The present invention, in view of the need mentioned above, has as its object the provision of a cooling device, capable of cooling the top and bottom surfaces of finished steel plate, uniformly in the direction of the width of the plate and in the direction of the plate thickness and in the shape characteristics and superior mechanical properties.
[00012] No resfriamento da superfície de fundo de placa de aço, diferentemente do resfriamento da superfície de topo da placa de aço, não há água de topo da placa, de modo que nenhuma correção ou ajuste adequado da área das regiões de impacto, na qual o meio de resfriamento colide, ou das pressões de impacto nas regiões de impacto é importante para o resfriamento uniforme da superfície de fundo da placa de aço.[00012] In cooling the bottom surface of the steel plate, unlike cooling the top surface of the steel plate, there is no water from the top of the plate, so that no correction or proper adjustment of the area of the impact regions, in the which the cooling medium collides, or the impact pressures in the impact regions is important for uniform cooling of the bottom surface of the steel plate.
[00013] Os inventores se envolveram em uma pesquisa intensa em um método de resfriamento, representando as idéias de: (i) aumentar[00013] The inventors engaged in intense research on a cooling method, representing the ideas of: (i) increasing
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 13/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 13/31
4/14 a área das partes nas quais o meio de resfriamento colide (partes de impacto), e reduzir a área das partes nas quais o meio de resfriamento não colide (partes de não impacto); e (ii) ser possível tornar o resfriamento da superfície de fundo da placa de aço mais uniforme, por fazer as pressões de impacto nas partes de impacto uniformes e, juntamente com o resfriamento uniforme da superfície de topo da placa de aço, ser possível resfriar a placa de aço, como um todo, de uma maneira mais uniforme.4/14 the area of the parts on which the cooling medium collides (impact parts), and reduce the area of the parts on which the cooling medium does not collide (non-impact parts); and (ii) it is possible to make the cooling of the bottom surface of the steel plate more uniform, by making the impact pressures on the impact parts uniform and, together with the uniform cooling of the top surface of the steel plate, it is possible to cool the steel plate, as a whole, in a more uniform way.
[00014] Aumentar o número de bocais é uma técnica para aumentar a área das partes de impacto (a seguir, referidas algumas vezes como área da partes de impacto), mas aumentando-se o número de bocais, como explicado acima, resulta em um aumento nos custos de equipamento e um aumento na carga de manutenção, e, por conseguinte, prejudica a operação estável e a apresentação da capacidade de resfriamento dos aparelhos de resfriamento em uma linha de produção eficaz, de modo que os inventores se envolveram em uma pesquisa intensa não empregando a técnica mencionada acima, mas outros métodos de resfriamento.[00014] Increasing the number of nozzles is a technique for increasing the area of the impact parts (hereinafter sometimes referred to as the area of the impact parts), but increasing the number of nozzles, as explained above, results in a increase in equipment costs and an increase in maintenance load, and therefore undermines the stable operation and the presentation of the cooling capacity of the cooling devices in an effective production line, so that the inventors were involved in research intense not employing the technique mentioned above, but other cooling methods.
[00015] Por conseguinte, os inventores fizeram a descoberta de que dispondo-se regularmente os bocais de aspersão a um ângulo grande com grandes áreas de partes de impacto, quando da aspersão do meio de resfriamento, para fazê-lo colidir com a placa de aço a intervalos predeterminados, abaixo da linha do transportador, é extremamente eficaz na operação estável de um aparelho de resfriamento e no resfriamento mais uniforme da placa de aço como um todo.[00015] Therefore, the inventors have discovered that the spray nozzles are regularly arranged at a large angle with large areas of impact parts when spraying the cooling medium to cause it to collide with the plate. Steel at predetermined intervals, below the conveyor line, is extremely effective in the stable operation of a cooling device and in the more uniform cooling of the steel plate as a whole.
[00016] De acordo com a presente invenção, é possível resfriar uniformemente as superfícies de topo e de fundo de placa de aço acabada na direção da largura da placa e na direção de transporte da placa de aço por meio de uma operação de resfriamento estável.[00016] According to the present invention, it is possible to uniformly cool the top and bottom surfaces of the finished steel plate in the direction of the plate width and in the direction of transport of the steel plate by means of a stable cooling operation.
[00017] A presente invenção foi feita com base na descoberta men[00017] The present invention was made based on the lesser discovery
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 14/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 14/31
5/14 cionada acima e tem como pontos principais o que é apresentado a seguir.5/14 mentioned above and its main points are as follows.
(1) Um aparelho de resfriamento para o resfriamento uniforme das superfícies de topo e de fundo de placa de aço, dotado com bocais de aspersão, que aspergem um meio de resfriamento nas superfícies de topo e de fundo da placa de aço, transportada em uma linha de transporte por uma pluralidade de pares de cilindros, caracterizado por disposição regular de bocais de aspersão em grande ângulo com grandes áreas de partes, nas quais o meio de resfriamento colide, a intervalos predeterminados, abaixo da linha de transporte entre os cilindros.(1) A cooling device for uniform cooling of the steel plate top and bottom surfaces, equipped with spray nozzles, which spray a cooling medium on the steel plate top and bottom surfaces, transported in a conveyor line by a plurality of pairs of cylinders, characterized by a regular arrangement of spray nozzles at a wide angle with large areas of parts, in which the cooling medium collides, at predetermined intervals, below the conveyor line between the cylinders.
(2) Um aparelho de resfriamento para resfriamento uniforme das superfícies de topo e de fundo da placa de aço, como apresentado em (1), caracterizado pelo fato de que as direções de grandes ângulos dos bocais de aspersão de grande ângulo são inclinadas por um ângulo predeterminado Θ com relação à direção de transporte da placa de aço.(2) A cooling device for uniform cooling of the top and bottom surfaces of the steel plate, as shown in (1), characterized by the fact that the wide-angle directions of the wide-angle spray nozzles are inclined by a predetermined angle Θ with respect to the transport direction of the steel plate.
(3) Um aparelho de resfriamento para resfriamento uniforme das superfícies de topo e de fundo da placa de aço, como apresentado em (2), caracterizado pelo fato de que o ângulo Θ é ajustado de acordo com as seguintes fórmulas:(3) A cooling device for uniform cooling of the top and bottom surfaces of the steel plate, as shown in (2), characterized by the fact that the angle Θ is adjusted according to the following formulas:
cos Θ > (a/X); e sem Θ > (a/Y), em que:cos Θ> (a / X); and without Θ> (a / Y), where:
a: largura na direção vertical para a direção de amplitude da largura das partes de impacto do meio de resfriamento;a: width in the vertical direction for the direction of amplitude of the width of the impact parts of the cooling medium;
X: distância entre os bocais na direção vertical à direção de transporte da placa de aço; eX: distance between the nozzles in the vertical direction to the transport direction of the steel plate; and
Y: distância entre os bocais na direção de transporte da placa de aço.Y: distance between the nozzles in the direction of transport of the steel plate.
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 15/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 15/31
6/14 (4) Um aparelho de resfriamento para resfriamento uniforme das superfícies de topo e de fundo da placa de aço, como apresentado em (2) ou (3), caracterizado pelo fato de que o ângulo Θ é de 15 a 70°.6/14 (4) A cooling device for uniform cooling of the top and bottom surfaces of the steel plate, as shown in (2) or (3), characterized by the fact that the angle Θ is from 15 to 70 ° .
(5) Um aparelho de resfriamento para resfriamento uniforme das superfícies de topo e de fundo da placa de aço, como apresentado em qualquer de (1) a (4), caracterizado pelo fato de que a área da parte de impacto por bocal de aspersão de grande ângulo é de 14 a 140 cm2.(5) A cooling device for uniform cooling of the top and bottom surfaces of the steel plate, as presented in any of (1) to (4), characterized by the fact that the area of the impact part by spray nozzle wide angle is 14 to 140 cm 2 .
(6) Um aparelho de resfriamento para resfriamento uniforme das superfícies de topo e de fundo da placa de aço, como apresentado em (5), caracterizado pelo fato de que a soma das áreas das partes, nas quais o meio de resfriamento colide, é de 4 a 40% da área da placa de aço entre os pares de cilindros.(6) A cooling device for uniform cooling of the top and bottom surfaces of the steel plate, as shown in (5), characterized by the fact that the sum of the areas of the parts, on which the cooling medium collides, is from 4 to 40% of the steel plate area between the pairs of cylinders.
[00018] De acordo com a presente invenção, devido à operação de resfriamento estável, é possível resfriar as superfícies de topo e de fundo da placa de aço acabada uniformemente na direção da largura e na direção de transporte.[00018] According to the present invention, due to the stable cooling operation, it is possible to cool the top and bottom surfaces of the finished steel plate evenly in the width direction and in the transport direction.
Breve Descrição dos Desenhos [00019] Esses e outros objetos e aspectos da presente invenção vão ficar mais claros da descrição apresentada a seguir das concretizações preferidas apresentadas com referência aos desenhos em anexo, nos quais:Brief Description of the Drawings [00019] These and other objects and aspects of the present invention will become clearer from the description presented below of the preferred embodiments presented with reference to the attached drawings, in which:
a figura 1 é uma vista mostrando uma linha de instalações para a produção de placa de aço, dotada com aparelhos de resfriamento;figure 1 is a view showing a line of installations for the production of steel plate, equipped with cooling devices;
a figura 2 apresenta vistas mostrando um exemplo de um bocal de aspersão de grande ângulo da presente invenção;figure 2 shows views showing an example of a wide-angle spray nozzle of the present invention;
a figura 3 apresenta vistas mostrando um exemplo de uma disposição de bocais de aspersão de grande ângulo da presente infigure 3 shows views showing an example of an arrangement of wide angle spray nozzles of the present invention
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 16/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 16/31
7/14 venção, comparada com uma disposição de bocais de aspersão convencionais, em que (a) apresenta uma disposição de bocais de aspersão convencionais, enquanto que (b) apresenta um exemplo de uma disposição de bocais de aspersão de grande ângulo da presente invenção; e a figura 4 apresenta vistas mostrando a pressão de impacto (capacidade de resfriamento), em uma parte de impacto quando do uso do aparelho de resfriamento da presente invenção, em que (a) mostra a pressão de impacto na direção da largura da placa, enquanto que (b) mostra a pressão de impacto na direção de transporte. Descrição das Concretizações Preferidas [00020] A presente invenção é caracterizada pelo fato de que os bocais de aspersão de grande ângulo com grandes áreas de partes de impacto, quando da aspersão de um meio de resfriamento e de fazer com que colida com a placa de aço, são dispostos regularmente abaixo da linha de transporte entre os pares de cilindros a intervalos predeterminados na direção de transporte da placa de aço e na direção vertical à direção de transporte.7/14 invention, compared to a conventional spray nozzle arrangement, in which (a) has a conventional spray nozzle arrangement, while (b) presents an example of a wide angle spray nozzle arrangement of the present invention ; and figure 4 shows views showing the impact pressure (cooling capacity), in an impact part when using the cooling device of the present invention, where (a) shows the impact pressure in the direction of the plate width, while (b) shows the impact pressure in the transport direction. Description of Preferred Embodiments [00020] The present invention is characterized by the fact that the wide-angle spray nozzles with large areas of impact parts, when spraying a cooling medium and causing it to collide with the steel plate , are regularly arranged below the conveyor line between the pairs of cylinders at predetermined intervals in the transport direction of the steel plate and in the vertical direction of the transport direction.
[00021] Na presente invenção, uma vez que são usados bocais de aspersão de grande ângulo, o número de bocais dispostos pode ser reduzido. Isso estabiliza a operação de resfriamento, após o acabamento. Esse ponto também caracteriza a invenção.[00021] In the present invention, since wide angle spray nozzles are used, the number of nozzles arranged can be reduced. This stabilizes the cooling operation after finishing. This point also characterizes the invention.
[00022] Abaixo, os aspectos da presente invenção vão ser explicados com base nos desenhos.[00022] Below, aspects of the present invention will be explained based on the drawings.
[00023] A figura 1 mostra uma linha de instalações de produção de placa de aço dotada com aparelhos de resfriamento. A placa de aço alimentada de um laminador 1 a uma linha de transporte 5, por um aparelho endireitador quente 2, é resfriada pelos aparelhos de resfriamento 4 dispostos entre os pares dos cilindros 3.[00023] Figure 1 shows a line of steel plate production facilities equipped with cooling devices. The steel plate fed from a laminator 1 to a conveyor line 5, by a hot straightening device 2, is cooled by the cooling devices 4 arranged between the pairs of cylinders 3.
[00024] Cada aparelho de resfriamento 4 é compreendido de uma[00024] Each cooling device 4 is comprised of a
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 17/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 17/31
8/14 caixa de bocais no lado de topo 4a, disposta abaixo da linha de transporte 5, para resfriamento da superfície de topo da placa de aço, e dos bocais no lado de fundo 4b, dispostos abaixo da linha de transporte 5, para resfriamento da superfície de fundo da placa de aço.8/14 nozzle box on the top side 4a, disposed below the conveyor line 5, for cooling the top surface of the steel plate, and the nozzles on the bottom side 4b, disposed below the transport line 5, for cooling the bottom surface of the steel plate.
[00025] A superfície de fundo da caixa de bocais no lado de topo 4a, voltada para a placa de aço, tem orifícios de aspersão ou bocais de aspersão dispostos para aspergir um meio de resfriamento na superfície de topo da placa de aço. A superfície de topo da placa de aço é resfriada pelas ações duplas da ação de resfriamento pelo impacto do meio de resfriamento e da ação de resfriamento pela água de topo da placa. Notar que o meio de resfriamento não é particularmente limitado, desde que seja um meio tendo a capacidade de resfriamento necessária, mas água e água aerada (do tipo fervida, do tipo mista com dióxido de carbono gasoso, nitrogênio gasoso ou gás inerte, etc.) são as preferíveis.[00025] The bottom surface of the nozzle box on the top side 4a, facing the steel plate, has spray holes or spray nozzles arranged to spray a cooling medium on the top surface of the steel plate. The top surface of the steel plate is cooled by the double actions of the cooling action by the impact of the cooling medium and the water cooling action on the top of the plate. Note that the cooling medium is not particularly limited, as long as it is a medium having the necessary cooling capacity, but water and aerated water (of the boiled type, of the mixed type with gaseous carbon dioxide, gaseous nitrogen or inert gas, etc.). ) are preferable.
[00026] A disposição dos orifícios de aspersão ou bocais de aspersão não é particularmente limitada, desde que resfrie uniformemente a superfície de topo da placa de aço, mas do ponto de vista de resfriamento das superfícies de topo e de fundo da placa de aço mais uniforme, esses são preferivelmente dispostos regularmente a intervalos predeterminados na direção da largura da placa (direção vertical à direção de transporte) e na direção de transporte.[00026] The arrangement of the spray holes or spray nozzles is not particularly limited, as long as it uniformly cools the top surface of the steel plate, but from the point of view of cooling the top and bottom surfaces of the steel plate more uniform, these are preferably arranged regularly at predetermined intervals in the direction of the plate width (vertical direction to the transport direction) and in the transport direction.
[00027] Nos bocais no lado de fundo 4b, os bocais de aspersão de grande ângulo, com grandes áreas de regiões de impacto, quando da aspersão de um meio de resfriamento, para fazer com que esse colida com a superfície de fundo da placa de aço, são dispostos regularmente a intervalos predeterminados na direção da largura da placa (direção vertical à direção de transporte) e na direção de transporte. Esse ponto, como explicado acima, é um aspecto caracterizante da presente invenção.[00027] At the nozzles on the bottom side 4b, the wide-angle spray nozzles, with large areas of impact regions, when spraying a cooling medium, to cause it to collide with the bottom surface of the cooling plate steel, are arranged regularly at predetermined intervals in the direction of the plate width (vertical direction to the transport direction) and in the transport direction. This point, as explained above, is a characterizing aspect of the present invention.
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 18/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 18/31
9/14 [00028] Primeiro, um exemplo do bocal de aspersão de grande ângulo na presente invenção (bocal de aspersão de grande ângulo do tipo retangular plano 6x e bocal de aspersão de grande ângulo do tipo oval plano aparelho de controle de produção 300) é apresentado na figura 2. Na presente invenção, como mostrado na figura 2, quando a forma da abertura do bocal 7 do bocal de aspersão de grande ângulo é retangular plana ou oval plano, um bocal de aspersão de grande ângulo com uma largura longitudinal (largura na direção vertical à direção de amplitude da largura) a da largura de abertura/lateral do bocal b da abertura do bocal (largura da direção de amplitude da largura) maior do que o valor usual é usado.9/14 [00028] First, an example of the wide angle spray nozzle in the present invention (6x flat rectangular wide spray nozzle and flat oval wide angle spray nozzle 300 production control device) is shown in figure 2. In the present invention, as shown in figure 2, when the shape of the opening of the nozzle 7 of the wide-angle spray nozzle is flat rectangular or flat oval, a wide-angle spray nozzle with a longitudinal width ( width in the vertical direction to the width amplitude direction) a the opening / side width of the nozzle b of the nozzle opening (width of the width amplitude direction) greater than the usual value is used.
[00029] O meio de resfriamento aspergido desse bocal de aspersão de grande ângulo colide com a superfície de fundo da placa de aço e forma uma parte de impacto de uma forma lembrando a forma da abertura do bocal, de modo que uma maior área da parte de impacto pode ser garantida com o uso de um bocal de aspersão comum.[00029] The cooling medium sprayed from this wide-angle spray nozzle collides with the bottom surface of the steel plate and forms an impact part in a way resembling the shape of the nozzle opening, so that a larger area of the part impact can be guaranteed with the use of a common spray nozzle.
[00030] A área da parte de impacto por bocal de aspersão de grande ângulo é, de preferência, de 14 a 140 cm2 em termos de configuração de uma disposição de bocais, reduzindo a área de partes de não impacto o mais possível por um pequeno número de bocais.[00030] The area of the impact part per wide-angle spray nozzle is preferably from 14 to 140 cm 2 in terms of the configuration of a nozzle arrangement, reducing the area of non-impact parts as much as possible by a small number of nozzles.
[00031] Se a área da parte de impacto for inferior a 14 cm2, o número de bocais tem que ser aumentado. Por conseguinte, a carga em manutenção do aparelho de resfriamento aumenta. Por outro lado, se acima de 140 cm2, as partes nas quais aquelas de impacto se sobrepõem (interferência entre os bocais) aumentam, uma queda na pressão de impacto das aspersões de água interferentes ocorre, e aparecem um resfriamento desuniforme e uma queda na capacidade de resfriamento, de modo que isso não é adequado.[00031] If the area of the impact part is less than 14 cm 2 , the number of nozzles must be increased. As a result, the maintenance load on the cooling device increases. On the other hand, if over 140 cm 2 , the parts on which the impact ones overlap (interference between the nozzles) increase, a drop in the impact pressure of the interfering water sprinkles occurs, and an uneven cooling and a drop in pressure appear. cooling capacity, so this is not adequate.
[00032] Notar que o meio de resfriamento não é particularmente limitado, desde que seja um meio tendo a capacidade de armazena[00032] Note that the cooling medium is not particularly limited, as long as it is a medium having the capacity to store
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 19/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 19/31
10/14 mento necessária, do mesmo modo que no caso de resfriamento da superfície de topo da placa de aço, mas água ou água aerada (do tipo fervida, do tipo mista com dióxido de carbono gasoso, nitrogênio gasoso ou gás inerte, etc.) é preferível.10/14 necessary, as in the case of cooling the top surface of the steel plate, but water or aerated water (of the boiled type, of the mixed type with gaseous carbon dioxide, gaseous nitrogen or inert gas, etc.). ) it's preferable.
[00033] As razões para o uso de bocais de aspersão de grande ângulo para resfriar a superfícies de topo e de fundo de placa de aço são que, em termos da operação de resfriamento, (i) a área das partes nas quais o meio de resfriamento não colide (partes de não impacto) é reduzida, e (ii) as pressões de impacto nas partes de impacto podem ser feitas uniformes (diferenças de modos de resfriamento podem ser bastante reduzidas) e que, além disso, em termos da configuração do equipamento, (iii) o número de bocais dispostos pode ser reduzido.[00033] The reasons for using wide-angle spray nozzles to cool steel plate top and bottom surfaces are that, in terms of the cooling operation, (i) the area of the parts in which the cooling does not collide (non-impact parts) is reduced, and (ii) the impact pressures on the impact parts can be made uniform (differences in cooling modes can be greatly reduced) and that, in addition, in terms of the configuration of the equipment, (iii) the number of nozzles arranged can be reduced.
[00034] A pressão de impacto do meio de resfriamento é usada como um indicador, mostrando a capacidade de resfriamento do meio de resfriamento colidindo com a placa de aço, com relação à placa de aço. Usualmente, flutua bastante entre a pressão de impacto máxima e a pressão de impacto máxima x 0,5 ou menos, mas é, de acordo com a presente invenção, possível suportar as flutuações da pressão de impacto mencionada acima (capacidade de resfriamento) entre a pressão de impacto máxima e a pressão de impacto máxima x 0,6 ou mais.[00034] The cooling medium impact pressure is used as an indicator, showing the cooling capacity of the cooling medium colliding with the steel plate, in relation to the steel plate. Usually, it fluctuates considerably between the maximum impact pressure and the maximum impact pressure x 0.5 or less, but it is, according to the present invention, possible to withstand the fluctuations of the impact pressure mentioned above (cooling capacity) between the maximum impact pressure and maximum impact pressure x 0.6 or more.
[00035] Na presente invenção, devido ao que foi exposto acima (i) e (ii), no resfriamento da superfície de fundo da placa de aço, a uniformidade de resfriamento na direção da largura da placa (direção vertical à direção de transporte) e na direção de transporte pode ser garantida suficientemente. Além disso, devido a (iii) acima, a operação de resfriamento pode ser conduzida de forma estável, de modo que o aumento nos custos de equipamento pode ser eliminado e o aumento na carga de manutenção pode ser eliminado.[00035] In the present invention, due to the above (i) and (ii), in the cooling of the bottom surface of the steel plate, the uniformity of cooling in the direction of the width of the plate (vertical direction to the direction of transport) and in the direction of transport it can be guaranteed sufficiently. In addition, due to (iii) above, the cooling operation can be conducted in a stable manner, so that the increase in equipment costs can be eliminated and the increase in the maintenance load can be eliminated.
[00036] Aqui, a figura 3 mostra um exemplo de uma disposição (b)[00036] Here, figure 3 shows an example of a provision (b)
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 20/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 20/31
11/14 empregando bocais de aspersão de grande ângulo ovais planos (ver figura 2(b)), e de uma disposição (a) de bocais de aspersão convencionais.11/14 employing wide oval flat spray nozzles (see figure 2 (b)), and an arrangement (a) of conventional spray nozzles.
[00037] Como mostrado na figura 3(b), a direção de grande ângulo Ln do bocal de aspersão de grande ângulo é inclinada por um ângulo Θ predeterminado, com relação à direção de transporte da placa de aço Lt. Na direção de transporte da placa de aço Lt, a distância entre os centros dos bocais adjacentes é Y, e na direção da largura da placa (direção vertical à direção de transporte) Lw, a distância entre os centros dos bocais adjacentes é X. Uma pluralidade dos bocais de aspersão de grande ângulo é disposta regularmente nessas direções.[00037] As shown in figure 3 (b), the wide-angle direction Ln of the wide-angle spray nozzle is tilted by a predetermined angle Θ with respect to the transport direction of the steel plate Lt. In the transport direction of the Lt steel plate, the distance between the centers of the adjacent nozzles is Y, and in the direction of the width of the plate (vertical direction to the transport direction) Lw, the distance between the centers of the adjacent nozzles is X. A plurality of spray nozzles wide angle is regularly arranged in these directions.
[00038] As distâncias entre os centros dos bocais adjacentes X e Y são selecionadas de modo que a área das partes de não impacto do meio de resfriamento fique a menor possível, e de modo que a soma das partes de impacto entre os pares de cilindros (explicado abaixo) se torne um valor adequado.[00038] The distances between the centers of the adjacent nozzles X and Y are selected so that the area of the non-impact parts of the cooling medium is kept as small as possible, and so that the sum of the impact parts between the pairs of cylinders is reduced. (explained below) becomes an appropriate value.
[00039] Além disso, as X e Y mencionadas acima são selecionadas de modo que, quando as partes de impacto são projetadas na direção de transporte, as partes de não impacto são feitas as menores possíveis ou que não existam. Nesse caso, além do mais, é importante que as X e Y mencionadas acima sejam selecionadas de modo que as partes de impacto, projetadas na direção de transporte, não se sobreponham às partes de impacto adjacentes.[00039] In addition, the X and Y mentioned above are selected so that when the impact parts are projected in the direction of transport, the non-impact parts are made as small as possible or that do not exist. In this case, moreover, it is important that the X and Y mentioned above are selected so that the impact parts, projected in the direction of transport, do not overlap the adjacent impact parts.
[00040] O modo no qual o ângulo Θ mencionado acima é ajustado é importante. É ajustado com base na área das partes de impacto do meio de resfriamento, de modo que a área das partes de não impacto do meio de resfriamento fique a menor possível.[00040] The way in which the angle Θ mentioned above is adjusted is important. It is adjusted based on the area of the impact parts of the cooling medium, so that the area of the non-impact parts of the cooling medium is as small as possible.
[00041] A área das partes de impacto varia bastante, dependendo da largura das partes de impacto na direção vertical para a direção de amplitude da largura das partes de impacto. O ângulo Θ é preferivel[00041] The area of the impact parts varies widely, depending on the width of the impact parts in the vertical direction to the direction of amplitude of the width of the impact parts. Angle Θ is preferable
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 21/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 21/31
12/14 mente ajustado de acordo com as fórmulas apresentadas a seguir, para ajustar a área das partes de impacto:12/14 adjusted according to the formulas presented below, to adjust the area of the impact parts:
cos Θ > (a/X); e sem Θ > (a/Y).cos Θ> (a / X); and without Θ> (a / Y).
[00042] Aqui, a é a largura na direção vertical para a direção de amplitude da largura das partes de impacto do meio de resfriamento, X é a distância (distância entre os centros dos bocais adjacentes) entre os bocais na direção vertical da placa de aço (direção da largura da placa), e Y é a distância (mesma) entre os bocais na direção de transporte da placa de aço.[00042] Here, a is the width in the vertical direction for the direction of amplitude of the width of the impact parts of the cooling medium, X is the distance (distance between the centers of the adjacent nozzles) between the nozzles in the vertical direction of the cooling plate. steel (direction of the plate width), and Y is the distance (same) between the nozzles in the transport direction of the steel plate.
[00043] Além disso, a placa de aço é resfriada por uma pluralidade de aparelhos de resfriamento dispostos entre os pares de cilindros, de modo que a soma da área das partes de impacto entre um par de cilindros é preferivelmente de 4 a 40% da área da placa de aço entre os pares de cilindros.[00043] In addition, the steel plate is cooled by a plurality of cooling devices arranged between the pairs of cylinders, so that the sum of the area of the impact parts between a pair of cylinders is preferably 4 to 40% of the area of the steel plate between the pairs of cylinders.
[00044] Se a soma das áreas das partes de impacto for menor do que 4%, a área das partes de não impacto aumenta, e a superfície de fundo da placa de aço não pode ser resfriada suficientemente. Por outro lado, se acima de 40%, a área das partes nas quais aquelas de impacto se sobrepõem (regiões de interferência entre os bocais) fica maior e o resfriamento fica difícil.[00044] If the sum of the areas of the impact parts is less than 4%, the area of the non-impact parts increases, and the bottom surface of the steel plate cannot be cooled sufficiently. On the other hand, if above 40%, the area of the parts on which those of impact overlap (regions of interference between the nozzles) becomes larger and cooling becomes difficult.
Exemplos [00045] A seguir, um exemplo da presente invenção vai ser explicado, mas as condições do exemplo são uma das condições empregadas para confirmar a trabalhabilidade e os efeitos da presente invenção. A presente invenção não é limitada a esse exemplo das condições. A presente invenção pode empregar várias condições, desde que não se desvie do âmago da presente invenção e atinja o objeto dela.Examples [00045] In the following, an example of the present invention will be explained, but the conditions of the example are one of the conditions employed to confirm the workability and effects of the present invention. The present invention is not limited to that example of conditions. The present invention can employ several conditions, as long as it does not deviate from the core of the present invention and reaches its object.
[00046] No fundo da linha das instalações de produção de placa de[00046] At the bottom of the production line for slab production facilities
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 22/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 22/31
13/14 aço, apresentada na figura 1, bocais de aspersão de grande ângulo do tipo oval plano, com uma área de impacto por bocal de 132 cm2 (= (Kab/4, a = 70 mm, b = 240 mm), são dispostos em grupos de quatro e cinco na direção da largura da placa, de acordo com a disposição apresentada na figura 3(b), para um total de 127, com uma distância entre os bocais na direção vertical para a direção de transporte da placa de aço (direção da largura da placa) de 150 mm, e uma distância entre os bocais na direção de transporte da placa de aço de 150 mm.13/14 steel, shown in figure 1, wide-angle spray nozzles of the flat oval type, with an impact area per nozzle of 132 cm 2 (= (Kab / 4, a = 70 mm, b = 240 mm), are arranged in groups of four and five in the direction of the plate width, according to the arrangement shown in figure 3 (b), for a total of 127, with a distance between the nozzles in the vertical direction for the direction of transport of the plate of steel (direction of the plate width) of 150 mm, and a distance between the nozzles in the direction of transport of the steel plate of 150 mm.
[00047] Θ foi selecionado em uma faixa satisfazendo ambos sin Θ > 0,467 (= 70[a]/150[Y]) e cos Θ > 0,467 (= 70[a]/150[X]) e foi ajustado a 55°.[00047] Θ was selected in a range satisfying both sin Θ> 0,467 (= 70 [a] / 150 [Y]) and cos Θ> 0,467 (= 70 [a] / 150 [X]) and was adjusted to 55 ° .
[00048] Os bocais de aspersão de grande ângulo do tipo oval plano aspergiram água pela disposição dos bocais e resfriaram a placa de aço, de uma espessura de 30 mm transportada por uma velocidade de transporte de 60 m/min. A área sendo resfriada da placa de aço entre os pares de cilindros foi de cerca de 4,3 m2.[00048] The wide-angle spray nozzles of the flat oval type sprayed water through the arrangement of the nozzles and cooled the steel plate, with a thickness of 30 mm carried at a transport speed of 60 m / min. The area being cooled of the steel plate between the pairs of cylinders was about 4.3 m 2 .
[00049] As pressões de impacto, apresentando a capacidade de resfriamento nas partes de impacto da água, foram medidas na direção da largura da placa e na direção de transporte da placa de aço. Os resultados são apresentados na figura 4, comparados com as pressões de impacto no caso de disposição de bocais de aspersão do tipo convencional (área de impacto: 10,5 cm2) do mesmo modo.[00049] The impact pressures, showing the cooling capacity in the impact parts of the water, were measured in the direction of the plate width and in the transport direction of the steel plate. The results are shown in figure 4, compared to the impact pressures in the case of the arrangement of spray nozzles of the conventional type (impact area: 10.5 cm 2 ) in the same way.
[00050] Na figura 4, as pressões de impacto na direção da largura da placa não diferem muito entre a presente invenção e a técnica anterior, mas as pressões de impacto na direção de transporte da placa de aço flutuaram bastante acima e abaixo do valor limite (limite mínimo de pressão de impacto necessária) na técnica anterior, enquanto que na presente invenção, as pressões foram mantidas substancialmente constantes, a um nível acima do valor limite.[00050] In figure 4, the impact pressures in the direction of the plate width do not differ much between the present invention and the prior art, but the impact pressures in the transport direction of the steel plate fluctuated well above and below the limit value. (minimum required impact pressure limit) in the prior art, whereas in the present invention, pressures were kept substantially constant, at a level above the limit value.
[00051] Dos desenhos, de acordo com o aparelho de resfriamento[00051] Of the drawings, according to the cooling device
Petição 870190088364, de 06/09/2019, pág. 23/31Petition 870190088364, of 06/09/2019, p. 23/31
14/14 da presente invenção, deve-se entender que após a laminação, as superfícies de topo e de fundo da placa de aço podem ser resfriadas uniformemente na direção da largura da placa e na direção de transporte. Isto é, de acordo com o aparelho de resfriamento da presente invenção, é possível resfriar uniformemente a placa de aço na direção da largura da placa e possível manter resfriamento uniforme nessa direção da largura da placa por resfriamento contínuo, durante transporte da placa de aço, e, portanto, resfriar uniformemente a placa de aço na direção da largura da placa e na direção de transporte.14/14 of the present invention, it should be understood that after lamination, the top and bottom surfaces of the steel plate can be cooled uniformly in the direction of the width of the plate and in the direction of transport. That is, according to the cooling apparatus of the present invention, it is possible to uniformly cool the steel plate in the direction of the plate width and it is possible to maintain uniform cooling in that direction of the plate width by continuous cooling, during transport of the steel plate, and, therefore, uniformly cool the steel plate in the direction of the plate width and in the direction of transport.
[00052] Como explicado acima, de acordo com a presente invenção, devido à operação de resfriamento estável, é possível resfriar, uniformemente, as superfícies de topo e de fundo de placa de aço acabada na direção da largura da placa e na direção de transporte. Portanto, a presente invenção é uma invenção com uma capacidade extremamente grande de utilização na indústria de metais ferrosos.[00052] As explained above, according to the present invention, due to the stable cooling operation, it is possible to uniformly cool the top and bottom surfaces of the finished steel plate in the direction of the plate width and in the direction of transport . Therefore, the present invention is an invention with an extremely high utilization capacity in the ferrous metal industry.
[00053] Ainda que a invenção tenha sido descrita com referência às concretizações específicas selecionadas para fins ilustrativos, deve ser evidente que várias modificações podem ser feitas nela, por aqueles versados na técnica, sem que se afaste do conceito básico e do escopo da invenção.[00053] Although the invention has been described with reference to the specific embodiments selected for illustrative purposes, it should be evident that various modifications can be made to it, by those skilled in the art, without departing from the basic concept and scope of the invention.
Claims (4)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| BRPI0705931-0A BRPI0705931B1 (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | COOLING APPLIANCE TO UNIFORMLY COOL THE TOP AND LOWER STEEL PLATE SURFACES |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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| BRPI0705931-0A BRPI0705931B1 (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | COOLING APPLIANCE TO UNIFORMLY COOL THE TOP AND LOWER STEEL PLATE SURFACES |
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2007
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