BRPI0720818B1

BRPI0720818B1 - estrutura de laminação para a laminação de um produto e processo de resfriamento de um cilindro de trabalho

Info

Publication number: BRPI0720818B1
Application number: BRPI0720818A
Authority: BR
Inventors: Vanderdchueren Dirk; Uijtdebroeks Hugo; Noville Jean-Fronçois; Van Poecke Patrick
Original assignee: Centre De Recherches Metallurgique Asbl Centrum Voor Res In De Metekkurgie Vzw
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2019-08-13
Also published as: CN101600519A; US20100089112A1; EP2114584B1; ES2372631T3; KR101452835B1; BRPI0720818A2; WO2008104037A1; CN101600519B; EP2114584B8; JP2010517782A; KR20090108076A; EP2114584A1; PL2114584T3; BE1017462A3; JP5351050B2; ATE524249T1; US8281632B2

Abstract

estrutura de laminação para a laminação de um produto e processo de resfriamento de um cilindro de trabalho a presente invenção refere-se a um dispositivo de resfriamento de um cilindro de trabalho (1, 2) pertencendo a uma estrutura de laminação para a laminação de um produto longo ou plano (3), caracterizado pelo fato dele compreender um cabeçote de resfriamento se apresentando sob a forma de uma caixa hermética (6a, 6b), exceto por uma face frontal (42) que se encontra a curta distância do mencionado cilindro (1, 2) e na qual uma pluralidade de esguichos (41) tem sido usinada ou posicionada segundo um desenho em duas dimensões, a mencionada caixa (6a, 6b) sendo côncava e cilíndrica no nível de sua face frontal (42). a mencionada caixa (6a, 6b) é igualmente provida de placas transversais (5, 7) e laterais (8) que cooperam com a face frontal (42) da caixa, de maneira a assegurar o controle de fluxo de líquido de resfriamento e o confinamento do mesmo sob a forma de uma caixa altamente turbulenta. obtém-se então um resfriamento ótimo do cilindro tanto em termos de homogeneidade sobre a superfície quanto na diminuição de temperatura devido ao efeito de turbulência criado.

Description

ESTRUTURA DE LAMINAÇÃO PARA A LAMINAÇÃO DE UM PRODUTO E PROCESSO DE RESFRIAMENTO DE UM CILINDRO DE TRABALHO.

Campo da invenção [001] A presente invenção refere-se a um novo processo de resfriamento dos cilindros (ou rolos) de laminação, eventualmente com diâmetro variável, baseado em um regime de escoamento altamente turbulento (“high turbulence cooling”, HTC) . O processo é chamado resfriamento de rolo de trabalho em regime altamente turbulento (high turbulence work roll cooling, HTRC) .

[002] A invenção refere-se igualmente ao dispositivo para a aplicação do processo.

Antecedentes da invenção [003] O aquecimento dos cilindros de laminação a quente é devido à transmissão de calor aos rolos por condução a partir do produto, tal como uma chapa metálica em curso de laminação. Nestes últimos anos, o resfriamento dos cilindros de laminação tem sido estudado de maneira intensiva, devido à influência muito forte do mesmo sobre a degradação dos mencionados cilindros (usura) em consequência da fadiga termomecânica engendrada e sobre o controle da curva dos cilindros. A degradação dos cilindros tem uma influência muito grande sobre a qualidade de produto.

[004] Uma instalação típica de resfriamento de cilindros de trabalho de uma estrutura de laminação é descrita, por exemplo, nos documentos JP-A-2001 340908, JP-A-2001 001017,

JP-A-07 116714, JP-A-05 104114, JP-A-63 39712, JP-A-61

176411, etc. Os tubos ou módulos ou bandejas com água de resfriamento são equipadas com pulverizadores e colocados em torno de cada cilindro, com os meios de alimentação de água

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2/14 de resfriamento. Em associação com o cilindro superior e o cilindro inferior, são dispostas as placas de orientação da água de resfriamento. Essas placas são munidas de uma pá (racloir), por exemplo, recoberta de caucho para impedir que a água escoe sobre o produto em curso de laminação.

[005]

Um problema importante para resolver no caso do resfriamento de cilindros de trabalho é a obtenção de um resfriamento homogêneo sobre a largura e sobre circunferência.

As soluções existem, onde os fluxos fornecidos pelos diferentes esguichos de um módulo de resfriamento são regulados individualmente, em função de dados fornecidos por um captador tal como um termômetro infravermelho (por exemplo, JP-A-12 24105) . Uma outra solução consiste em utilizar cabeçotes apresentando furos de injeção de água distribuídos segundo um desenho apropriado, em a dimensão axial e em a dimensão circunferencial (JP-A-10 291011). Uma terceira solução é utilizar um cabeçote de esguicho motorizado sobre guias laterais (EP-A-0 599 277).

[006] Os autores recentes reconhecem, por uma parte, que um impacto dos esguichos se encontrando o mais perto possível da abertura dos cilindros de trabalho (rollgap) se traduz em uma eficácia muito grande e, por outra parte, que o resfriamento intensivo por esguichos leva a uma influência mais fraca sobre a temperatura do rolo que a superfície encoberta (YE, X. etapa E SAMAVASEKARA, I. V., The Role of Spray Cooling on Thermal Behaviour and Crown Development in Hot Strip Mill Work Rolls, Transactions of the ISS, July 1994, p. 49). Uma possível consequência da aplicação do resfriamento de rolo na proximidade do ponto de saída do rolo é um aumento do gradiente de tensões na superfície do rolo e

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3/14 uma agravação de fissuras (“fire crazing), porém com uma temperatura sob a superfície do rolo mais fraca (SEKIMOTO et al., SEAISI Quarterly, April 1977, p. 48).

[007] É conhecido que o tipo de injetor (ou esguicho) utilizado no resfriamento de rolos tem um efeito significativo sobre os valores HTC. VAN STEDEN et TELLMAN, em A new method of designing work roll cooling system for improved productivity and strip quality, Fourth International hot Rolling Conference, Deauville, France, 1987, têm comparado os desempenhos de esguichos a jato plano, quadrado ou oval medindo a resposta térmica de uma placa fixada a um cilindro após um aquecimento a 400°C seguido de um resfriamento por pulverização de água quando o cilindro é colocado em rotação. Foram obtidos valores km/m².K para a gama de esguichos considerados.

indo até 140

Esse trabalho tem mostrado que o valor HTC mais alto, relativo ao pico de pulverização é alcançado pelo esguicho do tipo a jato plano. Entretanto, este estudo ignora manifestamente o fato de que os mesmos desempenhos de resfriamentos podem ser obtidos por um esguicho tendo um valor HTC de pico menor, mas cujo jato é aplicado sobre uma parte muito maior da superfície do rolo. Constatam-se, portanto, as diferenças significativas na literatura no que concerne, ao mesmo tempo, ao valor HTC ligado ao esguicho e à adequação de diferentes tipos de esguichos para o resfriamento efetivo de rolos.

[008] É certo que, na laminação de chapas planas, os sistemas de resfriamento baseados em os esguichos a jato plano podem ainda ser melhorados. Entretanto, esses melhoramentos são limitados e os custos são muito importantes, visto que se trabalha a altas pressões e a altas

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4/14 velocidades de fluxo.

[009] Nos últimos anos, diferentes tecnologias alternativas de resfriamento têm sido patenteadas sobre a base de cabeçotes situados na proximidade da superfície do cilindro de trabalho e com uma circulação de fluxo (por exemplo, EP-A-919297, JP-A-11 033610). Não se conhece, porém, aplicação industrial de esses sistemas de resfriamento. Assim, conhecem-se igualmente os dispositivos de resfriamento de rolo, nos quais um cabeçote de resfriamento é conformado para assegurar uma orientação da água para a superfície do rolo. A superfície do cabeçote é separada daquela do rolo por um intervalo no qual circula a água de resfriamento, criando uma espécie de luva (JP-A-61 266110, JP-A-63 303609, JP-A20 84205) . A água pode ou ser levada por uma extremidade do cabeçote e evacuada pela outra extremidade (JP-A-2- 84205), ou ser conduzida pelas duas extremidades e ser evacuada pelo centro (EP-A-919 297), a evacuação sendo realizada através do mesmo cabeçote, os sistemas de esguichos impedindo a fuga ao longo da circunferência dos rolos. A evacuação para o exterior pode ainda ser realizada entre uma extremidade do cabeçote e a superfície do rolo (JP-A-11 277113). No documento JP-A-58 047502, descreve-se ademais uma calha de resfriamento deformável por meio de molas para poder se adaptar à superfície do rolo.

[010] Em esses sistemas, não há pulverizadores de alimentação de água dispersos sobre toda a superfície do cabeçote de resfriamento, mas em geral um só pulverizador.

[011] A Demanderesse começou a examinar as tecnologias alternativas de resfriamento em 1993. Os ensaios têm sido realizados com um cabeçote de resfriamento em regime

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5/14 altamente turbulento e a baixa de pressão (High Turbulence Low Pressure, HTLP) e com um cabeçote de resfriamento com bolsa de água (Water Pillow Cooling, WPC) situado do outro lado do esguicho. Essas duas tecnologias permitem criar uma forte turbulência na superfície do rolo. Dessa maneira, um modelo de resfriamento muito homogêneo é obtido. As simulações prévias de resfriamento altamente turbulento têm mostrado o potencial desta tecnologia para o resfriamento dos cilindros de trabalho. O resfriamento altamente turbulento reduz a fadiga térmica e, consequentemente, a degradação da superfície do cilindro de trabalho. Ademais, para o mesmo fluxo de calor dissipado durante o resfriamento, esta tecnologia requer uma velocidade de fluxo e uma pressão menores em comparação com as configurações tradicionais de resfriamento por vaporização a jato plano.

Sumário da invenção [012] A presente invenção visa fornecer uma solução que permite libertar-se dos inconvenientes do estado da técnica.

[013] Particularmente, esta invenção tem por objetivo fornecer um resfriamento eficaz dos cilindros de laminação garantindo uma redução da fadiga termomecânica e, consequentemente, uma degradação menor da superfície dos cilindros.

[014] A invenção tem ainda por objetivo requerer, para troca térmica equivalente, uma velocidade de fluxo e uma pressão de água, menores que a dos sistemas de resfriamento do estado da técnica, em particular daqueles de jato plano.

[015] A presente invenção tem ainda por objetivo conceber um dispositivo de resfriamento capaz de se adaptar facilmente aos cilindros de diâmetro variável.

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6/14

Principais elementos característicos da invenção [016] Um primeiro objetivo da presente invenção refere-se a um dispositivo de resfriamento de um cilindro de trabalho pertencendo a uma estrutura de laminação de um produto longo ou plano, caracterizada pelo fato de compreender um cabeçote de resfriamento se apresentando sob a forma de uma caixa hermética, exceto por uma face na frente se encontrando a curta distância do mencionado cilindro e na qual uma pluralidade de esguichos tem sido usinada ou posicionada segundo um desenho em duas dimensões, a mencionada caixa, munida de meios de alimentação de líquido de refrigeração, sendo côncava e cilíndrica no nível de sua face frontal com um raio tal que, quando o dispositivo está em posição de trabalho, a distância segundo a direção radial entre a mencionada face frontal e a superfície do cilindro vai aumentando partindo da extremidade da caixa mais próxima do ponto de contato do cilindro com o produto e se afastando do produto em processo de laminação.

[017] Segundo a invenção, o cabeçote de resfriamento é equipado de uma placa inferior transversal disposta longitudinalmente em relação ao cilindro e situada a uma distância do cilindro tal que a mencionada placa inferior coopera com a face frontal da caixa, de maneira a assegurar o controle do fluxo de líquido de resfriamento e o confinamento do mesmo sob a forma de uma bolsa de água altamente turbulenta. A presença desta placa inferior transversal é obrigatória no caso de cilindros de diâmetro pequeno.

[018] Vantajosamente, o cabeçote de resfriamento é provido ademais de placas laterais reguláveis dispostas do lado das extremidades transversais do cilindro e situadas a

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7/14 uma distância do cilindro tal que as mencionadas placas laterais cooperam com a face frontal da caixa e com a placa inferior transversal, de maneira a assegurar o controle de fluxo de líquido de resfriamento e o confinamento do mesmo sob a forma de uma bolsa de água altamente turbulenta.

[019] Vantajosamente, a curvatura das placas laterais corresponde à curvatura máxima dos cilindros utilizados para a instalação.

[020] Segundo uma forma de execução preferida, a face frontal compreende uma placa ou uma lâmina na qual são posicionados ou usinados os esguichos, cujos orifícios são constituídos de pequenos furos de secção axial reta.

[021] De preferência ainda, os orifícios dos esguichos são de secção transversal redonda, quadrada ou oval.

[022] Vantajosamente, o raio da superfície côncava cilíndrica da face frontal tem um valor superior a um valor máximo de raio de cilindro pré-determinado, o qual limita a gama de tamanhos de cilindros utilizáveis.

[023] Sempre segundo a invenção, o desenho de usinagem dos esguichos é escolhido para fazer o resfriamento do cilindro o mais homogêneo possível sobre toda a superfície do cilindro e, particularmente, sobre a largura do cilindro.

[024] Vantajosamente, o desenho de usinagem é definido pelo número, a posição e o diâmetro ou o tamanho dos orifícios na placa da mencionada face frontal.

[025] Conforme uma outra forma de execução preferida, os orifícios são usinados segundo uma rede determinada e o desenho anteriormente citado é obtido obturando alguns orifícios.

[026] Vantajosamente, o líquido de resfriamento

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8/14 compreende água.

[027] Um outro objeto da presente invenção refere-se a um processo de resfriamento de um cilindro de trabalho pertencente a uma estrutura de laminação de um produto longo ou de um produto plano, particularmente de uma chapa metálica, aplicando o dispositivo anteriormente citado, caracterizado pelo fato de:

- dispor o cabeçote de resfriamento na proximidade da superfície do cilindro para criar um espaço compreendido entre 5 e 200 mm entre a face frontal da caixa e a mencionada superfície do cilindro, o mencionado espaço aumentando partindo do espaço de contato do cilindro com o produto e se

afastando do	produto em curso	de laminação;
- alimentar	o cabeçote de	resfriamento	com líquido	de
resfriamento	, de preferência	água, e injetar essa água	no
mencionado	espaço através	de esguichos	apresentando	um

orifício de diâmetro compreendido entre 1 e 6 mm;

- regular a pressão de líquido de resfriamento para um valor compreendido entre 1 e 6 bar e o fluxo específico entre 100 e 500 m³/hora/m², para criar no espaço anteriormente citado uma bolsa de líquido em regime altamente turbulento.

[028]	Preferivelmente, a	pressão de	líquido	de
resfriamento	na caixa é inferior	a 4 bar.
[029]	De	preferência ainda,	a pressão de	líquido	de
resfriamento	está compreendida entre 2 e 4 bar.

[030] Sempre conforme o processo da invenção regula-se a distância entre a placa inferior transversa e o cilindro de maneira a obter na fresta uma velocidade de fluxo de líquido específico compreendida entre 2 e 10 m/s, e de preferência superior a 3 m/s.

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9/14 [031] Preferivelmente, as placas laterais são reguladas para terem uma abertura mínima compreendida entre 0 e 10 mm. Descrição das figuras [032] As Figuras 1A e 1B representam esquematicamente duas formas de execução mostrando o princípio de um cabeçote de resfriamento de cilindros de trabalho sobre uma linha de laminação a quente segundo o estado da técnica (esguichos planos);

[033] As Figuras 2A até 2D representam esquematicamente várias formas de execução mostrando o princípio de um tal cabeçote de resfriamento no caso da presente invenção (resfriamento altamente turbulento);

[034] A Figura 3 representa graficamente a evolução da temperatura ao longo do tempo, em diferentes posições do cilindro de trabalho respectivamente em uma instalação convencional a 8 bar de pressão e no caso de uma instalação HTRC segundo a presente invenção, a 2,4 bar de pressão e com as placas de orientação de água;

[035] A Figura 4 mostra uma implantação industrial de um cabeçote de resfriamento HTRC;

[036] A Figura 5 mostra graficamente os desempenhos de resfriamento da instalação segundo a invenção a baixa pressão (unicamente no nível do cilindro inferior) em comparação com o resfriamento a jato plano a alta pressão, segundo o estado da técnica;

[037] A Figura 6 mostra a degradação da superfície dos cilindros superior e inferior respectivamente no caso de 3 configurações HTRC e uma configuração segundo o estado da técnica; e [038] A Figura 7 mostra o estado da superfície de um

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10/14 cilindro depois de uma jornada de laminação utilizando, respectivamente, um resfriamento segundo o estado da técnica (à esquerda) e um resfriamento HTRC segundo a presente invenção (à direita).

Descrição da invenção [039] Descrição de uma forma de execução segundo o estado da técnica:

[040] As Figuras 1A e 1B mostram esquematicamente uma instalação de resfriamento de rolos de trabalho em um laminador, segundo o estado da técnica, com, no caso deste exemplo, ou esguichos montados em tubos independentes (Figura

IA) , ou esguichos montados arranjados em um módulo (Figura

IB) . O par de rolos compreende um rolo superior 1 e um rolo inferior 2 girando em sentido contrário para fazer avançar a chapa de aço 3. No nível do rolo superior se encontra um dispositivo de resfriamento 4A, com seus acessórios de regulagem, provido de esguichos planos 40 fazendo frente ao rolo superior 1. No nível do rolo inferior se encontra um dispositivo de resfriamento 4B, com seus acessórios de regulagem, provido de esguichos planos 40 fazendo frente ao rolo inferior 2.

[041] No dispositivo da Figura 1A, os esguichos são colocados em 4 tubos enquanto que no dispositivo da Figura 1B, os esguichos são arranjados em um módulo 4A, 4B.

[042] Em geral, a distância entre os esguichos e o cilindro é de 150-500 mm, o que não permite utilizar os cilindros de diferentes diâmetros com um só dispositivo de resfriamento.

[043] Descrição de várias formas de concretização preferidas da invenção:

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11/14 [044] Segundo a invenção representada nas Figuras 2A até 2D, o cabeçote de resfriamento é conhecido por aplicar a tecnologia WPC, ou seja, com o objetivo de cria uma bolsa de água altamente turbulenta entre o cabeçote de resfriamento e a superfície do rolo de trabalho. A turbulência é provocada por injeção de água a baixa pressão na bolsa de água através dos esguichos a jato plano, desenvolvidos pela Demandaresse.

[045] Segundo as Figuras 2A até 2D, a instalação de resfriamento segundo a invenção compõe-se de uma caixa superior 6A de frente para o rolo superior 1 e de uma caixa inferior 6B de frente para o rolo inferior 2. Cada caixa 6A, 6B compreende uma superfície côncava 42 face a face com o rolo correspondente 1, 2. Esta superfície côncava 42 é constituída de uma parede provida de uma pluralidade de orifício de tamanho determinado formando os esguichos retos 41 e formando um desenho determinado. A superfície côncava 42 pode cobrir vantajosamente uma parte maior de circunferência no caso do cilindro superior 1, que no caso do cilindro inferior 2.

[046] A bolsa de água formada no espaço limitado pelo rolo e o cabeçote de resfriamento, porém igualmente, se a ocasião se apresentar, por uma guia inferior transversal 7 (Figura 2B) e/ou pelas guias transversais 5, 7 e laterais 8 (Figuras 2C e 2D) . Eventualmente, as guias laterais 8 podem ser montadas de maneira ajustável em função do diâmetro do rolo. As propriedades da bolsa de água são igualmente função da velocidade de fluxo de água. A água aquecida escoa para o exterior por gravidade ou sob o efeito da pressão no nível da fresta entre os cilindros e as guias, sem dispositivo de evacuação suplementar.

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12/14 [047] A forma do cabeçote de resfriamento, assim como o desenho de distribuição dos esguichos a jato reto são específicos no presente desenvolvimento, em particular para no que se refere a considerar as variações de diâmetro, as mudanças automáticas de rolos, as exigências de manutenção assim como a defasagem e a curvatura dos rolos de trabalho.

[048] Segundo a invenção, a forma do cabeçote de resfriamento tem sido usinada para se ter um resfriamento intensivo próximo do espaço de contato do cilindro com o produto. A distância entre a superfície do cabeçote e a superfície do rolo de trabalho vá assim diminuindo em direção da extremidade do cabeçote mais próxima do espaço de contato 9 entre cilindro e produto, onde esta distância é a menor. A fim de considerar as variações de diâmetro, o raio da parte côncava do cabeçote de resfriamento deve ser maior que o máximo raio possível do rolo de trabalho. Além disso, como já mencionado, as placas transversais 5, 7 e laterais 8 adaptáveis foram previstas para controlar o fluxo de água mas também para assegurar a formação e a estabilização da bolsa de água (Figuras 2C e 2D).

[049] O desenho de distribuição dos esguichos a jato reto tem sido selecionados para obter uma homogeneidade ótima da turbulência na bolsa de água e também para controlar a evolução térmica e a curva de cilindro, considerando a distribuição de água diferencial sobre toda a largura do rolo de trabalho.

[050] A Figura 3 mostra a comparação da diminuição de temperatura no curso do tempo da sonda Cryotron, utilizada para determinar o coeficiente de transferência, entre uma instalação convencional 21 (em cinza) de resfriamento com

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13/14 esguichos planos trabalhando sob uma pressão de água de 8 bar e uma instalação 22 (em preto) segundo a invenção, com placas tais como as descritas, trabalhando sob uma pressão de 2,4 cilindro nível do inferior). Têm-se bar (unicamente no

traçadas	diferentes	curvas em	cada	caso	correspondendo	a
diferentes pontos	de	medida	sobre	a	circunferência	do
cilindro.	A Figura	3	mostra	que há	uma	homogeneidade	de

resfriamento muito maior no caso do dispositivo da invenção.

[051]

Um ensaio industrial foi realizado com sucesso na laminação a quente com um protótipo de cabeçote

HTRC (ver

Figura 4, módulo HTRC sobre cilindro inferior e módulo de resfriamento convencional sobre cilindro superior).

As principais vantagens do novo sistema são um consumo baixo de energia, a homogeneidade da distribuição de água de resfriamento, um maior desempenho de resfriamento e uma dispersão menor na temperatura medida na superfície do cilindro.

[052] entre os

A Figura 5 mostra o diferencial de temperatura cilindros inferior e superior em função da posição de medida em largura sobre o rolo, contada a partir do lado do motor (quadrados: HTRC sobre cilindro inferior;

triangulares: estado da técnica). Os desempenhos são muito similares. Se se efetua um resfriamento HTRC ao mesmo tempo no nível do cilindro superior e do cilindro inferior, a temperatura de cilindro é inferior em pelo menos 7^SC em relação ao desempenho obtido com os sistemas do estado da técnica (não representado).

[053] Em comparação, com os sistemas de resfriamento do estado da técnica, uma pressão de fluxo de água mais fraca e, vantajosamente, compreendida entre 2 e 4 bar é suficiente.

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Isso permite economias substanciais em um período de um ano, por exemplo.

[054] Desde os primeiros ensaios foi constatada uma tendência ao desgaste menor dos rolos de trabalhos, utilizando a instalação segundo a presente invenção. A Figura 6 mostra o efeito do resfriamento sobre a degradação da superfície dos rolos de trabalho (instalação da Figura 4). As quatro vistas superiores correspondem a um resfriamento com esguichos planos do rolo superior segundo o estado da técnica. As vistas inferiores números 1, 2 e 4 correspondem a um resfriamento do rolo inferior segundo a presente invenção; a vista 3 corresponde a um resfriamento do rolo inferior segundo o estado da técnica. A Figura 7 mostra em detalhe o estado da superfície, respectivamente, do rolo superior (resfriamento clássico, à esquerda) e do rolo inferior (resfriamento HTRC, à direita), após uma jornada de laminação típica.

[055] Recentemente, um novo projeto foi colocado em curso para determinar a atitude do resfriamento HTC no caso da laminação de produtos longos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Estrutura de laminação para a laminação de um produto, longo ou plano compreendendo um cilindro de trabalho (1, 2) e um dispositivo de resfriamento do mencionado cilindro de trabalho (1, 2), a estrutura de laminação compreendendo um cabeçote de resfriamento na forma de uma caixa (6A, 6B), essencialmente hermética, exceto por uma face frontal (42) se encontrando a curta distância do mencionado cilindro (1, 2) e na qual uma pluralidade de esguichos (41) tem sido usinada ou posicionada segundo um desenho em duas dimensões, a mencionada caixa (6A, 6B), provida com meios de alimentação de líquido de resfriamento, caracterizado pelo fato de a referida caixa (6A, 6B) sendo côncava e cilíndrica no nível de sua face frontal (42) com um raio tal que, quando o dispositivo está em posição de trabalho, a distância segundo a direção radial entre a mencionada face frontal (42) e a superfície do cilindro (1, 2) vá aumentando partindo da

extremidade da caixa (6A, 6B ) mais próxima do espaço de contato (9) e se afastando do produto no processo de laminação. 2. Estrutura de laminação, de acordo com a reivindicação 1,

caracterizada pelo fato de o cabeçote de resfriamento (6A, 6B) ser provido com uma placa inferior transversal (5, 7) disposta longitudinalmente em relação ao cilindro (1, 2) e situada a uma distância do cilindro (1, 2) tal que a mencionada placa inferior (5, 7) coopere com a face frontal (42) da caixa, de maneira a assegurar o controle do fluxo de líquido de resfriamento e o confinamento do mesmo sob a forma de uma bolsa de água altamente turbulenta.

3. Estrutura de laminação, de acordo com a reivindicação 2,

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2/4 caracterizada pelo fato de o cabeçote de resfriamento (6A, 6B) ser provido ainda, de placas laterais reguláveis (8) dispostas do lado das extremidades transversais do cilindro (1, 2) e situadas a uma distância do cilindro (1, 2) tal que as mencionadas placas laterais (8) cooperam com a face frontal (42) da caixa e com a placa inferior transversal (5, 7), de maneira a assegurar o controle de fluxo de líquido de resfriamento e o confinamento do mesmo sob a forma de uma bolsa de água altamente turbulenta.

4. Estrutura de laminação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de a curvatura das placas laterais (8) corresponder à curvatura máxima dos cilindros (1, 2) utilizados para a instalação.

5. Estrutura de laminação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de a face frontal (42) compreender uma placa ou uma lâmina na qual são posicionados ou usinados os esguichos (41), cujos orifícios são constituídos de pequenos furos de secção axial reta.

6. Estrutura de laminação, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de os orifícios dos esguichos (41) são de secção transversal redonda, quadrada ou oval.

7. Estrutura de laminação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de o raio da superfície côncava cilíndrica da face frontal (42) ter um valor superior a um valor máximo de raio de cilindro (1, 2) pré-determinado, o qual limita a gama de tamanhos de cilindros utilizáveis.

8. Estrutura de laminação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de o desenho de usinagem dos esguichos (41) ser escolhido para fazer o

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3/4 resfriamento do cilindro o mais homogêneo possível sobre toda a superfície do cilindro (1, 2) e, particularmente, sobre a largura do cilindro.

9. Estrutura de laminação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 5 a 8, caracterizada pelo fato de o desenho de usinagem dos esguichos (41) ser definido pelo número, a posição e o diâmetro ou o tamanho dos orifícios na placa da mencionada face frontal (42).

10. Estrutura de laminação, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de os orifícios serem usinados segundo uma rede determinada e sendo que o desenho anteriormente citado é obtido obturando alguns orifícios.

11. Estrutura de laminação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de o líquido de resfriamento compreender água.

12. Processo de resfriamento de um cilindro de trabalho, pertencente a uma estrutura de laminação de um produto longo ou de um produto plano, particularmente de uma chapa metálica (3), aplicando o dispositivo conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de:

- dispor o cabeçote de resfriamento na proximidade da superfície do cilindro para criar um espaço compreendido entre 5 e 200 mm entre a face frontal (42) da caixa (6A, 6B) e a mencionada superfície do cilindro (1, 2), o mencionado espaço aumentando partindo do espaço de contato (9) e se afastando do produto em curso de laminação;

- alimentar o cabeçote de resfriamento com líquido de resfriamento, de preferência água, e injetar essa água no mencionado espaço através de esguichos (41) apresentando um orifício de diâmetro compreendido entre 1 e 6 mm;

Petição 870180139450, de 09/10/2018, pág. 28/36
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- regular a pressão de liquido de resfriamento para um valor

compreendido entre 1 e 6 bar e uma velocidade de fluxo específica entre 100 e 500 m³/hora/m², para criar no espaço, anteriormente citado, uma bolsa de líquido em regime altamente turbulento. 13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a pressão de líquido de resfriamento na caixa

(6A, 6B) ser inferior a 4 bar.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a pressão de liquido de resfriamento estar compreendida entre 2 e 4 bar.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de se regular a distância entre a placa inferior transversa (5, 7) e o cilindro (1, 2) de maneira a obter na fresta uma velocidade de fluxo de liquido especifico compreendida entre 2 e 10 m/s, e de preferência superior a 3 m/s.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de as placas laterais serem reguladas para ter uma abertura minima compreendida entre 0 e 10 mm.