BR0204695B1 - Bocal de pulverização assistido a ar e sistema de pulverização para dirigir um líquido refrigerante num aparelho de fundição de metal - Google Patents

Description

BOCAL DE PULVERIZAÇÃO ASSISTIDO A AR E SISTEMA DE PULVERIZAÇÃO PARA DIRIGIR UM LÍQUIDO REFRIGERANTE NUM APARELHO DE FUNDIÇÃO DE METAL

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se, em geral, a bocais de pulverização e, mais particularmente, a conjuntos de bocais de pulverização assistidos a ar que têm especial utilização para pulverizar refrigerantes líquidos em operações de fundição de metal.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Em operações de fundição de metal e particularmente em sistemas de fundição de metal contínua na qual placas de aço, tarugos ou outros perfis de metal são extrudados a partir de um molde, torna-se necessário pulverizar o metal emergente com líquido refrigerante, como, água, para rápida remoção do calor. É desejável que a pulverização seja finamente atomizada e uniformemente dirigida sobre o metal, para fins de refrigeração uniforme. Distribuição desigual do líquido refrigerante resulta em refrigeração não uniforme do metal, o que pode causar rachaduras, altas fadigas, baixa qualidade de superfície e borda. Para facilitar a segregação de partículas líquidas e distribuição, é conhecido o uso de sistemas de pulverização de líquido assistidos a ar. A Patente norte-americana número 5.491.099, atribuída ao cessionário do presente pedido, revela um conjunto de bocais de pulverização assistido a ar, que tem sido utilizado eficientemente em operações de fundição contínua. [003] Nos sistemas de fundição contínua de metal, o perfil do metal fundido é formado num molde orientado verticalmente e, então, removido através de uma série de rolos de sustentação com espaços apertados, onde sua direção é alterada da vertical para a horizontal. Uma pluralidade de bicos de pulverização que orienta o refrigerante é posicionada entre cada par de rolos. Devido ao grande número de bocais de pulverização que precisa ser empregado nesse sistema de refrigeração, uma grande quantidade de ar pressurizado é consumida, o que exige dispendiosos compressores de ar de alta capacidade. Até aqui, os esforços para reduzir o consumo de ar têm afetado de modo adverso a atomização do liquido refrigerante e a uniformidade de sua aplicação na superfície do metal fundido. [004] O espaçamento apertado dos rolos de sustentação de metal fundido cria mais problemas com esses sistemas de pulverização de líquido refrigerante. Os conjuntos de bocais de pulverização anteriores, como os revelados na patente 4.591.099 do requerente acima mencionado, têm um corpo de bocais com um cilindro ou tubo alongado que apoia o bico de pulverização entre rolos de sustentação apertadamente afastados entre si e em estreita proximidade do metal fundido em movimento, de tal modo que um padrão de pulverização plana é orientado com precisão em paralelo e entre os rolos de sustentação. Uma vez que o bico de pulverização precisa ser orientado com precisão a fim de obter a orientação apropriada do padrão de pulverização plana, a fixação do referido bico de pulverização alongado que apoia o cilindro no corpo do bocal durante a fabricação, como por solda, pode ser maçante e dispendiosa. Além disto, se uma parte do conjunto de bocais for danificada ou ficar excessivamente desgastado durante a utilização, torna-se necessário substituir todo o conjunto de bocais de pulverização, o que também é dispendioso.

OBJETIVOS E SUMÁRIO DA INVENÇÃO [005] É um dos objetivos da presente invenção obter um sistema de pulverização de refrigerante liquido para metal fundido que tem bocais de pulverização assistidos a ar, adaptados para emprego mais eficiente e econômico. [006] Outro objetivo é obter um conjunto de bocais de pulverização assistido a ar capaz de operar para produzir um padrão de pulverização de descarga plana com alto grau de atomização e distribuição uniforme, mas em que o consumo de ar exigido é substancialmente reduzido. [007] Ainda outro objetivo é obter um conjunto de bocais de pulverização conforme acima caracterizado, que tem uma seção de pré-atomização projetada para segregação de partícula líquida mais eficiente e eficaz antes da orientação através do cilindro alongado e a jusante do bico de pulverização. [008] Outro objetivo é obter um conjunto de bocais de pulverização do tipo precedente que tem uma seção de pré-atomização que minimiza as perdas por corrente parasita durante a pré-atomização a partir do ar pressurizado convergente e dos fluxos de líquido. [009] Um objetivo adicional é obter um conjunto de bocais de pulverização do tipo acima, de construção relativamente simples e que se presta para fabricação econômica e conserto no campo. [010] Outro objetivo relacionado é obter um conjunto de bocais de pulverização no qual os bicos de pulverização alongados que apoiam o cilindro podem ser facilmente montados no corpo dos bocais, ao mesmo tempo em que asseguram orientação adequada do bico de pulverização e, portanto, a direção também adequada do padrão de pulverização de descarga plana. [011] Ainda outro objetivo é obter um conjunto de bocais de pulverização deste tipo, no qual o cilindro de sustentação do bico de pulverização é adaptado para conserto fácil ou substituição no campo. [012] Outros objetivos e vantagens da invenção se tornarão óbvios quando da leitura da descrição detalhada que se segue e ao se fazer referência aos desenhos, nos quais: BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [013] A Figura 1 é uma vista em elevação lateral de um aparelho de fundição continua de metal que tem um sistema de pulverização com conjuntos de bocais de pulverização, de acordo com a presente invenção. A Figura 2 é uma seção transversal tomada no plano da linha 2-2 da Figura 1. A Figura 3 é uma seção longitudinal ampliada de um dos conjuntos de bocais de pulverização do sistema de pulverização ilustrado. A Figura 4 é uma vista de extremidade de descarga ampliada mostrando o bico de pulverização do conjunto de bocais de pulverização ilustrado, tomada no plano 4-4 da Figura 3. A Figura 5 é uma seção longitudinal fragmentada do bico de pulverização, tomada no plano da linha 5-5 da Figura 4. A Figura 6 é uma vista em perspectiva explodida, bem como o bico de pulverização e o cilindro de sustentação do conjunto de bocais ilustrado. A Figura 7 é uma vista em perspectiva do bico de pulverização montado no cilindro de sustentação. [014] Enquanto a invenção seja suscetível de várias modificações e construções alternativas, uma determinada modalidade ilustrativa da mesma é mostrada nos desenhos e será descrita com detalhes abaixo. Deverá ficar entendido, todavia, que não se intenta limitar a invenção à forma específica revelada; ao contrário, a intenção é a de abranger todas as modificações, construções alternativas e equivalências que se enquadrem no espírito e âmbito da referida invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA [015] Referindo-se agora mais particularmente aos desenhos, mostra-se um aparelho de fundição contínua de metal, a titulo ilustrativo, que tem um sistema de pulverização 10 com conjuntos de bocais de pulverização de líquidos assistidos a ar 12, incorporando a invenção. O aparelho de fundição contínua pode ser de qualquer tipo conhecido, inclusive um molde de fundição contínua (não mostrado) do qual um perfil do metal, no presente caso sob a forma de uma placa 14 é extrudado. A placa 14 neste caso emerge de um fundidor contínuo e é movida da orientação vertical para a horizontal por meio de conjuntos paralelos de rolos de guia 15, 16 giratoriamente apoiados pelos lados opostos do perfil de metal emergente. Uma pluralidade dos conjuntos de bocais de pulverização 12 é apoiada nas respectivas fileiras entre cada par de rolos 15, 16, para orientar o padrão de pulverização plana do refrigerante, como, água, sobre as superfícies opostas do perfil de metal em movimento 14. Como se conhece na técnica, os conjuntos de bocais de pulverização 12 podem ser apoiados por meios adequados, que incluem tubagem apropriada para suprir ar e água pressurizados necessários para sua operação. Uma vez que cada conjunto de bocal de pulverização 12 é de construção semelhante, bastará descrever apenas um detalhadamente. [016] Cada conjunto de bocal de pulverização 12, conforme melhor se ilustra na Figura 3, consiste em uma cabeça ou seção de atomização de líquido preliminar 20, um cilindro tubular alongado 21, conectado em sua extremidade a montante à cabeça de atomização 20, e um bico de pulverização 22 conectado à extremidade a jusante do cilindro 21. A cabeça de atomização 20 consiste em um corpo oco 24 que tem uma câmara de expansão alongada 25 que se estende axialmente, uma entrada de ar pressurizado 26 definida por uma adaptação de orifício 28 em encaixe rosqueado num furo axial 2 9, na extremidade a montante do corpo 24, e uma entrada de refrigerante líquido 30 comunicando-se transversalmente com a câmara de expansão definida por uma adaptação de orifício 31 em encaixe rosqueado com um furo radial 32 que se estende através de uma parede lateral do corpo 24. A adaptação de orifício de entrada de ar 28 é conectada a uma linha de suprimento de ar pressurizado 34, e uma adaptação de orifício de entrada de líquido 31 é acoplada à linha 35 de suprimento de refrigerante líquido, de preferência água. A cabeça de atomização 20 inclui, ainda, uma coluna de impacto 38 fixada, tal como por encaixe a pressão dentro de um furo radial 39 em relação diametralmente oposta à entrada de liquido 30. A coluna de impacto 38 se estende para dentro da câmara 25 com uma extremidade externa 40 aproximadamente no eixo geométrico longitudinal do corpo 24. Fluxos de ar e de liquido pressurizados introduzidos através das entradas de liquido e ar 26, 30, respectivamente convergem na cabeça de atomização, pré-automizando o liquido para orientação no sentido do cilindro 21 e descarga a partir do bico de pulverização 22. [017] O bico de pulverização 22, que pode ser de um tipo conforme se revela na Patente norte-americana número 4.591.099 acima mencionada, cuja revelação é aqui incorporada por referência, é adaptado para distribuir liquido pré-atomizado recebido da cabeça de pré-atomização 20, via cilindro 21, num padrão de pulverização plana predeterminado. O bico de pulverização 22 ilustrado inclui uma extremidade 45 definidora de orifício e uma haste oca 46 posicionadas a montante. A extremidade 45 definidora de orifício tem uma abertura alongada de descarga 48 formada por uma ranhura transversal, através da extremidade que se comunica com uma câmara de mistura cilíndrica 49 orientada transversalmente, a qual, por sua vez, se comunica com a haste oca 46.

[018] Para montagem do bico de pulverização 22 com a abertura de descarga alongada 48 numa relação angular predeterminada com o cilindro 21, a haste 46 do bico de pulverização é formada com um par de orelhas de localização 50, diametralmente opostas, e estendendo-se na direção a montante para coincidir com os recessos correspondentes 51 na extremidade a jusante do cilindro 21 (Figura 6) . O cilindro 21 ilustrado tem dois pares de recessos 51 para recebimento de orelha, deslocados a 90° um do outro, o que permite que o bico de pulverização 22 seja montado com o orifício de descarga 48 orientado para qualquer uma das duas posições, com deslocamento de 90° uma da outra, para aplicar a pulverização específica. [019] Para fixar o bico de pulverização 22 de forma desencaixável no cilindro 21, a haste 46 do referido bico tem uma extremidade a montante rosqueada externamente para encaixe por um elemento retentor anular 54, rosqueado internamente, apoiado na extremidade a jusante do cilindro 21 para movimento rotativo e axial. O encaixe rosqueado do retentor 54 com a haste 46 do bico de pulverização através da rotação do referido retentor 54, leva a extremidade a montante do bico de pulverização 22 para encaixe fixo com a extremidade a jusante do referido cilindro 21, com as orelhas 50 e os recessos 51 no registro apropriado. Uma manga 55 de diâmetro reduzido a montante do retentor 54, neste caso, é puxada de encontro ao anel de pressão 56 fixado em volta do cilindro 21 adjacente a sua extremidade a jusante. [020] Como se conhece na técnica, uma pluralidade de conjuntos de bocais de pulverização 12 pode ser apoiada numa relação lado a lado entre as fileiras dos rolos de sustentação 15, 16 de tal modo que os padrões de pulverização plana de descarga, que são orientados em paralelo aos rolos 15, 16, se sobrepõem ligeiramente nas extremidades para facilitar o resfriamento uniforme do metal fundido em movimento. Enquanto os bocais de pulverização assistidos a ar da técnica anterior tenham sido usados eficientemente nos sistemas de refrigeração para metal de fundição continua, conforme acima indicado, até agora grandes quantidades de ar pressurizado são necessárias para a apropriada atomização e distribuição do liquido. [021] De acordo com um importante aspecto da invenção, as cabeças de pré-atomização dos conjuntos de bocais de pulverização da mesma são projetadas para atingir um alto grau de pré-atomização de liquido, enquanto é exigido um consumo de ar substancialmente reduzido. Mais particularmente, o conjunto de bocais de pulverização da presente invenção pode ser eficientemente usado com requisitos de ar pressurizado reduzidos em até 30%. Para isto, a cabeça de atomização de ar tem uma entrada de ar pressurizado de tamanho relativamente pequeno, a coluna de impacto tem uma face de impacto configurada de forma única para melhor mistura de liquido com o fluxo de ar pressurizado, enquanto que a câmara de expansão é configurada para reduzir as correntes parasitas que prejudicam a pré-atomização eficiente de liquido na câmara de expansão. O efeito combinado é uma atomização de liquido substancialmente mais eficiente. [022] Na materialização da invenção, a cabeça de pré-atomização 20 do conjunto de bocais de pulverização ilustrado 12 tem uma entrada de ar pressurizado 26 dimensionada em tamanho substancialmente menor do que o da entrada de liquido 30. De preferência, a entrada de ar pressurizado tem um diâmetro que varia cerca de 0,80 e 0,93 do diâmetro da entrada de liquido 30. A câmara de mistura e expansão 25 tem um diâmetro pelo menos quatro vezes maior do que o diâmetro do orifício de entrada de ar e, de preferência, entre cerca de 4,5 e 9,0 vezes maior do que o diâmetro do orifício de entrada de ar. Deverá ser observado que para uma determinada pressão de ar de entrada, a própria entrada de ar de tamanho reduzido reduz o consumo, ao tempo em que aumenta a velocidade do fluxo de ar pressurizado introduzido na cabeça de atomização. [023] Ainda em consonância com a invenção, a coluna de impacto 38 tem uma face de extremidade em forma de raio voltado para dentro na forma de um recesso semicilíndrico 58 estendido através da extremidade da referida coluna de impacto em relação transversal à entrada de ar 26 e o fluxo de ar pressurizado axialmente orientado para dentro da câmara de expansão 25, a partir da referida entrada de ar 26. 0 recesso 58 em forma de raio tem, neste caso, um centro de curvatura localizado aproximadamente no eixo geométrico longitudinal do corpo 24 e uma largura ligeiramente maior do que o diâmetro da entrada de líquido 30. 0 recesso 58 define, de forma eficiente, uma superfície de impacto em formato de U orientada para fora, localizada na extremidade da coluna de impacto 38 em relação de oposição direta à entrada de líquido. O líquido pressurizado introduzido através da entrada de líquido 30 fará impacto contra a superfície de impacto em formato de U, segregando e invertendo a direção para contato melhorado pelo fluxo de ar pressurizado dirigido através da extremidade da coluna de impacto para segregação de partícula de líquido aumentada e mistura com o fluxo de ar pressurizado. [024] Ainda ao se implementar a invenção, a câmara de expansão 25 da cabeça de atomização 20 é formada com uma entrada cônica comunicando-se entre a entrada de ar 26 e a coluna de impacto 38, o que elimina as correntes parasitas numa extremidade a montante da câmara de expansão, cujas correntes podem prejudicar a utilização eficiente do fluxo de ar pressurizado que entra. A câmara de expansão 25 neste caso tem uma extremidade a montante definida por uma parede frustocônica 59, que se estende a partir de uma posição adjacente à entrada de ar 2 6, na direção de uma posição adjacente à coluna de impacto 38 a um ângulo agudo relativamente raso cp de cerca de 25° em relação ao eixo geométrico longitudinal do corpo. A parede frustocônica 59 elimina, de forma substancial, áreas de canto na extremidade a montante da câmara de expansão 25, nas quais correntes parasitas podem ser geradas sem o beneficio de melhorar, efetivamente, a mistura dos fluxos de liquido pressurizado e ar introduzidos. Em vez disso, a mistura turbulenta do liquido e do ar ocorre principalmente nas proximidades da coluna de impacto 38 para máxima interação e segregação de liquido. Deverá ser observado que, conquanto a entrada cônica ilustrada consista em uma parede frustocônica 59, alternativamente a entrada cônica tem paredes em curva para dentro e para fora, desde que cantos a montante da câmara de expansão sejam eliminados. [025] Na implementação de um outro aspecto da invenção, o cilindro 21 é adaptado para fácil montagem na cabeça de pré-atomização 20 com os recessos de localização a jusante 51 em predeterminado sentido de rotação em torno de seu eixo geométrico longitudinal para receber e apoiar, adequadamente, o bico de pulverização 22. Na modalidade ilustrada, a extremidade a montante do cilindro 21 fica posicionada dentro de uma extremidade a jusante da cabeça de atomização 22 para comunicação com a câmara de expansão 25. Para reter o cilindro 21 de forma removível na posição montada, a cabeça de atomização 20 tem um cubo 60 rosqueado externamente em sua extremidade a jusante, o qual pode ser encaixado por uma calota 61 do retentor anular rosqueado internamente, montada para posicionamento corrediço no referido cilindro 21. A calota de retenção 61 tem uma abertura de diâmetro reduzido definindo um flange de retenção anular 62 que, como incidência no avanço rosqueado da calota de retenção 61 sobre o cubo 60, é puxado de encontro a uma virola 64 montada em volta do cilindro 21 adjacente à extremidade do cubo 60. Neste caso, o cubo 60 tem um orifício 65 a jusante, afunilado para fora, que recebe a extremidade cônica a montante da virola 64 para criar uma vedação de líquido naquele ponto. [026] Para localização do cilindro 21 na cabeça de atomização 20 em predeterminada orientação angular em torno de seu eixo geométrico longitudinal, de modo que o orifício de descarga alongado 48 de um bocal de pulverização 22, montado no cilindro 21, fique em predeterminada orientação para dirigir apropriadamente um padrão de pulverização plana, a extremidade a montante do cilindro 21 é formada com um par de aberturas de localização alinhadas 68, através das quais um pino de retenção removível 69 é posicionado a partir de um lado do corpo da cabeça de atomização 24. Para este fim, o corpo 24 é formado com um par de passagens alinhadas 70, 71. A passagem 70 se comunica através de um lado do corpo 24 com um lado do cilindro 21 e é rosqueada para receber uma espiga rosqueada 74 do pino 66. A passagem 71 do lado oposto do cilindro 21 recebe uma extremidade protuberante não rosqueada do pino 69. Deverá ser observado que a montagem do pino 69 através das aberturas alinhadas 68 do cilindro 21 não apenas orienta de forma angular o referido cilindro 21 em relação à cabeça de atomização 20, mas adicionalmente retém o cilindro 21 na posição montada. A remoção do pino e o desencaixe da calota de retenção 61, adicionalmente permitem rápida e fácil desmontagem no campo e substituição do cilindro 21, conforme venha ser necessário por motivo de avaria ou desgaste do referido cilindro. [027] A partir do que acima acaba de ser exposto, pode-se ver que um sistema de refrigerante liquido para fundição de metal que tem conjuntos de bocais de pulverização de acordo com a invenção, é adaptado para operação eficiente e mais econômica. Os conjuntos de bocais de pulverização possuem cabeças de atomização projetadas para segregação mais eficaz de partículas de líquido e distribuição num padrão de descarga de pulverização plana, com consumo de ar pressurizado substancialmente reduzido. Além disto, o conjunto de bocais de pulverização é de construção relativamente simples, tornando possível a que o cilindro tubular de apoio do bico de pulverização seja montado numa orientação angular precisa em relação à cabeça de atomização, ao mesmo tempo em que permite fácil conserto e substituição no campo.

Claims (31)

1. Bocal de pulverização assistido a ar (12), compreendendo: um corpo oco (24) que tem uma câmara de mistura e atomização (25), um orifício de entrada de ar (26) através do qual o fluxo de ar pressurizado é dirigido para dentro da câmara de mistura e atomização (25), e um orifício de entrada de líquido (30) através do qual um fluxo de líquido é dirigido para dentro da referida câmara de mistura e atomização (25) em um ângulo na direção do fluxo de ar pressurizado; uma coluna de impacto (38) estendida para dentro da câmara (25), ficando a coluna (38) em substancial alinhamento com o orifício de entrada de líquido (30) e que tem uma face de extremidade (40) contra a qual se choca um fluxo de líquido que é dirigido para dentro da câmara (25) a partir do orifício de entrada de líquido (30), a referida coluna (38) ficando transversalmente disposta na direção do movimento de um fluxo de ar pressurizado para dentro da câmara (25) a partir do orifício de entrada de ar (26); um bico de pulverização (22) que tem um orifício de descarga (48) em comunicação de fluido com a câmara de mistura e atomização (25), e através do qual o líquido atomizado é descarregado num padrão de pulverização predeterminado; o bocal de pulverização assistido a ar caracterizado pelo fato de que a face de extremidade da coluna de impacto (40) é formada com um recesso voltado para dentro (58) para receber o fluxo de líquido introduzido na câmara (25) a partir do orifício de entrada de líquido (26), e dirigir o liquido para fora da face de extremidade (40) para melhorar a mistura pelo fluxo de ar pressurizado introduzido na câmara de mistura e atomização (25) a partir da referida entrada de ar (26) , para segregação e atomização do liquido.

2. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o recesso (58) ter uma configuração em curva voltada para dentro.

3. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o recesso (58) ser em formato de raios.

4. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o recesso (58) ser no formato de um segmento de um cilindro estendido através da extremidade da coluna de impacto (38) em relação transversal ao orifício de entrada de ar (26) .

5. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o recesso (58) definir uma superfície de impacto em formato de U, voltada para fora, posicionada na face de extremidade (40) da coluna (38) em oposição direta em relação ao orifício de entrada de líquido (26).

6. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a câmara de mistura e atomização (25) ter uma configuração alongada disposta em alinhamento axial com o orifício de entrada de ar (26) e orifício de descarga (48), e o orifício de entrada de líquido (30) fica posicionado a um ângulo de cerca de 90° em relação ao referido orifício de entrada (26) .

7. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o orificio de entrada de ar (2 6) ter um diâmetro menor do que o diâmetro do orificio de entrada de liquido (30).

8. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a câmara de mistura e atomização (25) ter uma extremidade cônica a montante definida por uma seção de parede frustocônica (59) se estendendo a partir de um ponto adjacente ao orificio de entrada de ar (26) para uma localização adjacente à coluna de impacto (38), para facilitar a mistura do ar pressurizado e fluxos de liquido nas proximidades da referida coluna de impacto (38).

9. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui um cilindro tubular alongado (21) em comunicação de fluido com a câmara de mistura e expansão (25), o bico de pulverização (22) sendo montado de forma removível em predeterminada relação de forma giratória orientada no sentido de uma extremidade a jusante do cilindro (21), o referido bico de pulverização (22) tendo um orifício de descarga (48) em comunicação de fluido com o cilindro (21) e a câmara de mistura e atomização (25) , através do qual o líquido atomizado é descarregado num predeterminado padrão de pulverização plana, e um prendedor desprendível (69) para prender o cilindro (21) ao corpo (24) de forma removível, com o referido cilindro (21) em relação orientada de forma giratória predeterminada ao referido corpo (24) , de modo que um bico de pulverização (22) preso no cilindro (21) descarrega um padrão de pulverização plana em predeterminada relação ao referido corpo.

10. Bocal de pulverização assistido a ar (12), compreendendo: um corpo oco (24) que tem uma câmara de mistura e atomização (25), um orifício de entrada de ar (26) através do qual fluxo de ar pressurizado é dirigido para dentro da referida câmara de mistura e atomização (25), e um orifício de entrada de líquido (30) através do qual um fluxo de líquido é dirigido para dentro da câmara de mistura e atomização (25) em um ângulo na direção do fluxo de ar pressurizado; uma coluna de impacto (38) estendida para dentro da câmara (25), a coluna (38) fica em substancial alinhamento com o orifício de entrada de líquido (30) e que tem uma face de extremidade (40) contra a qual se choca um fluxo de líquido dirigido para dentro da câmara (25) a partir do orifício de entrada de líquido (30) , a referida coluna (38) ficando transversalmente disposta na direção do movimento de um fluxo de ar pressurizado para dentro da câmara (25) a partir do orifício de entrada (26); e um bico de pulverização (22) que tem um orifício de descarga (48) em comunicação de fluido com a câmara de mistura e atomização (25), e através do qual o líquido atomizado é descarregado em um padrão de pulverização plana predeterminada; o bocal de pulverização assistido a ar caracterizado pelo fato de que o orifício de entrada de ar (26) tem um diâmetro menor do que o diâmetro do orifício de entrada de líquido (30).

11. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o orifício de entrada de ar ter um diâmetro variando entre cerca de 0,80 e 0,93 do diâmetro do orifício de entrada de líquido.

12. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de a câmara de mistura e atomização (25) ter um diâmetro pelo menos quatro vezes maior do que o diâmetro do orifício de entrada de ar (2 6) .

13. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a câmara de mistura e atomização (25) ter uma extremidade cônica a montante definida por uma seção de parede frustocônica (59) estendida a partir de um ponto adjacente ao orifício de entrada de ar (26) no sentido de uma localização adjacente à coluna de impacto (38), para facilitar a mistura de ar pressurizado e de fluidos de líquido nas proximidades da referida coluna de impacto (38).

14. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a face de extremidade da coluna de impacto (40) ser formada com um recesso voltado para dentro (58), para receber o fluxo de líquido introduzido na câmara (25) a partir do orifício de entrada de líquido (26) e dirigir o líquido para fora da face de extremidade (40) , para melhor mistura pelo fluxo de ar pressurizado introduzido na câmara de mistura e atomização (25).

15. Bocal assistido a ar, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que inclui um cilindro tubular alongado (21) em comunicação de fluido com a câmara de mistura e expansão (25), o bico de pulverização (22) sendo montado de forma removível em relação orientada de forma giratória predeterminada no sentido de uma extremidade a jusante do referido cilindro (21), o referido bico de pulverização (22) tem um orifício de descarga (48) em comunicação de fluido com o cilindro (21) e a câmara de mistura e atomização (25) , através do qual o líquido atomizado é descarregado num predeterminado padrão de pulverização plana, e um prendedor desprendível (69) para prender o cilindro (21) ao corpo (24) de forma removível, com o referido cilindro (21) em relação orientada de forma giratória predeterminada no sentido do corpo (24), de modo que um bico de pulverização (22) preso no cilindro (21) descarrega um padrão de pulverização plana em predeterminada relação ao referido corpo (24).

16. Bocal de pulverização assistido a ar (12), compreendendo: um corpo oco (24) que tem uma câmara de mistura e atomização (25), um orifício de entrada de ar (26), através do qual um fluxo de ar pressurizado é dirigido para dentro da câmara de mistura e atomização (25), e um orifício de entrada de líquido (30) , através do qual um fluxo de líquido é dirigido para dentro da referida câmara de mistura e atomização (25) em um ângulo na direção do fluxo de ar pressurizado; uma coluna de impacto (38) estendida para dentro da câmara (25), ficando a coluna (38) em substancial alinhamento com o orifício de entrada de liquido (30) e que tem uma face de extremidade (40) contra a qual se choca um fluxo de liquido dirigido para dentro da câmara (25) a partir do orifício de entrada de líquido (30), a referida coluna (38) ficando transversalmente disposta na direção do movimento do fluxo de ar pressurizado para dentro da câmara (25) a partir do orifício de entrada de ar (20); um bico de pulverização (22) que tem um orifício de descarga (48) em comunicação de fluido com a câmara de mistura e atomização (25) e através do qual o líquido atomizado é descarregado em um predeterminado padrão de pulverização; o bocal de pulverização assistido a ar caracterizado pelo fato de que a câmara de mistura e expansão (25) tem uma extremidade cônica a montante definida por uma seção de parede frustocônica (59) estendida a partir de um ponto adjacente ao orifício de entrada de ar (2 6) no sentido de uma localização adjacente à coluna de impacto (38) para facilitar a mistura do ar pressurizado e fluxos de líquido nas proximidades da referida coluna de impacto (38).

17. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de a seção de parede cônica (59) se estender a um ângulo de cerca de 25° no sentido do eixo geométrico longitudinal do corpo (24) .

18. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de o orifício de entrada de ar (26) ter um diâmetro menor do que o diâmetro do orifício de entrada de líquido (30) , enquanto que a face de extremidade da coluna de impacto (40) é formada com um recesso (58) voltado para dentro para receber o fluxo de liquido introduzido na câmara (25) a partir do orifício de entrada de líquido (30), e dirigir o líquido para fora da face de extremidade (40) para melhor mistura pelo fluxo de ar pressurizado introduzido na câmara de mistura e atomização (25) .

19. Bocal de pulverização assistido a ar (12), compreendendo: um corpo oco (24) que tem uma câmara de mistura e atomização (25), um orifício de entrada de líquido (30) , através do qual um fluxo de líquido é dirigido para dentro da câmara de mistura e atomização (25) e um orifício de entrada de ar (26) , através dos quais um fluxo de ar pressurizado é dirigido para dentro da câmara de mistura e atomização (25) em um ângulo na direção do fluxo de líquido para mistura com, e atomização do fluxo de líquido; um cilindro tubular alongado (21) em comunicação de fluido com a câmara de mistura e expansão (25); e o bico de pulverização (22) é montado de forma removível em relação orientada de forma giratória predeterminada no sentido de uma extremidade a jusante do cilindro (21), o referido bico de pulverização (22) tem um orifício de descarga (48) em comunicação de fluido com o cilindro (21) e a câmara de mistura e atomização (25) , através dos quais o líquido atomizado é descarregado em um predeterminado padrão de pulverização plana, o bocal de pulverização assistido a ar caracterizado pelo fato de que compreende ainda um prendedor desprendível (69) para prender o cilindro (21) ao corpo (24) de forma removível, com o cilindro (21) em relação orientada de forma giratória predeterminada no sentido do referido corpo (24), de modo que um bico de pulverização (22) preso no cilindro (21) descarrega um padrão de pulverização plana em predeterminada relação ao referido corpo (24).

20. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de o prendedor incluir um pino (69) , o corpo (24) é formado com uma passagem de recebimento de pino (70, 71) e o pino prendedor (69) fica posicionado na passagem (70, 71) ao fixar o cilindro (21) no corpo (24) para orientação giratória do cilindro (21) em predeterminada relação angular com o corpo (24).

21. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de o pino (69) poder ser encaixado por rosca com a passagem de recebimento de pino (70, 71) do corpo.

22. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de a passagem de recebimento de pino (70, 71) se estender para dentro do corpo (24) a partir de um de seus lados.

23. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de a passagem de pino (70, 71) se estender em lados opostos do cilindro tubular.

24. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de a passagem de recebimento de pino (70, 71) ser rosqueada de um lado do cilindro (21) , para encaixe por rosca com o referido pino (69).

25. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de incluir uma calota de retenção desprendível (61) que prende o cilindro (21) no corpo (24) de forma removível.

26. Bocal de pulverização assistido a ar, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de incluir uma coluna de impacto (38) estendida para dentro da câmara (25) , a coluna (38) ficando em substancial alinhamento com o orifício de entrada de líquido (26) e que tem uma face de extremidade (40) contra a qual se choca o fluxo de líquido que é dirigido para dentro da câmara (25) a partir do orifício de entrada de líquido (26), a referida coluna (38) ficando transversalmente disposta na direção do movimento de um fluxo de ar pressurizado dirigido para dentro da câmara a partir do orifício de entrada de ar (30).

27. Sistema de pulverização para dirigir um líquido refrigerante num aparelho de fundição de metal, caracterizado pelo fato de consistir em uma pluralidade de bocais de pulverização (10) dispostos lado a lado um em relação ao outro; cada bocal (10) pode ser operado para dirigir um padrão de pulverização plana de líquido refrigerante sobre a área de cobertura de uma superfície de metal a ser refrigerada, com as áreas de cobertura de pulverizações de descarga dos bocais adjacentes ficando parcialmente sobrepostas, uma em relação à outra; uma fonte de líquido pressurizado e uma fonte de ar pressurizado; cada bocal (10) compreendendo um corpo oco (24) que tem uma câmara de mistura e atomização (25), um orifício de entrada de ar (26) para conexão à fonte de ar pressurizado; através do qual um fluxo de ar pressurizado é dirigido para dentro da câmara de mistura e atomização (25), e um orifício de entrada de liquido (30) para conexão à referida fonte de liquido pressurizado, através do qual um fluxo de liquido é dirigido para dentro da câmara de mistura e atomização (25) a um ângulo na direção do fluxo de ar pressurizado; o orifício de entrada de ar (26) tendo um diâmetro menor do que o diâmetro do orifício de entrada de líquido (30), uma coluna de impacto (38) estendida para dentro da câmara (25) ; a coluna de impacto (38) ficando em substancial alinhamento com o orifício de entrada de líquido (30) e tendo uma face de extremidade (40) contra a qual se choca o fluxo de líquido dirigido para dentro da câmara a partir do orifício de entrada de líquido (30); a coluna (38) ficando disposta transversalmente na direção do movimento de um fluxo de ar pressurizado dirigido para dentro da câmara a partir do orifício de entrada de ar (2 6) ; e um bico de pulverização (22) que tem um orifício de descarga (48) em comunicação de fluido com a câmara de mistura e atomização (25), através do qual o líquido atomizado é descarregado em um predeterminado padrão de pulverização plana.

28. Sistema de pulverização, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de a face de extremidade (40) da coluna de impacto de cada bocal de pulverização (10) ser formada com um recesso (58) voltado para dentro para receber o fluxo de líquido introduzido na câmara (25) a partir do orifício de entrada de líquido (30), e dirigir o líquido para fora da face de extremidade (40), para melhor mistura pelo fluxo de ar pressurizado introduzido na câmara de mistura e atomização (25).

29. Sistema de pulverização, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de a câmara de mistura e expansão (25) de cada um dos bocais de pulverização (10) ter uma extremidade cônica a montante, definida por uma seção de parede frustocônica (59) estendida a partir de um ponto adjacente ao orifício de entrada de ar (26) para uma localização adjacente à coluna de impacto (38) para facilitar a mistura do ar pressurizado e fluxos de líquido nas proximidades da coluna de impacto (38) .

30. Sistema de pulverização, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de o recesso (58) ser na forma de um segmento de um cilindro estendido através da extremidade da coluna de impacto (38) em relação transversal ao orifício de entrada de ar (38) .

31. Sistema de pulverização, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de o orifício de entrada de ar (26) ter um diâmetro variando entre 0,80 e 0,93 do diâmetro do orifício de entrada de líquido (30), e a câmara de mistura e atomização (25) ter um diâmetro pelo menos quatro vezes maior do que o diâmetro do orifício de entrada de ar (26).