BR112016010019B1 - bocal submerso para lingotar aço e instalação de lingotamento para lingotar vigas de metal - Google Patents

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Martin Kreierhoff
Christian Warmers
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Abstract

BOCAL SUBMERSO PARA MOLDAR AÇO E INSTALAÇÃO DE MOLDAGEM PARA MOLDAR VIGAS DE METAL. A presente invenção refere-se a um bocal submerso (1) para moldar aço que compreende uma porção de entrada (1A), uma porção alongada (1B), uma porção de saída (1C), definida por uma parede periférica externa e que compreende uma primeira abertura da porta frontal de saída (35) na dita parede periférica externa, um furo de despejo (50) no dito orifício de entrada (18), em que um corte plano da porção de saída do bocal (1C) ao longo de um plano normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) que atravessa a entrada de porta frontal (35i) compreende o contorno do furo (50), definido pelo perímetro de furo (50P) e pelo centroide de furo (50x) da área definida pelo dito perímetro de furo, e o contorno da parede periférica externa da porção de saída (1C) do bocal definido pelo perímetro de parede (1P) e o centroide de parede (1x) da área definida pelo dito perímetro de parede, e um primeiro eixo geométrico transversal (Y) que passa pelo centroide de furo (50x) e que se estende ao longo de uma direção paralela à projeção ortogonal da direção de porta frontal (Y1) até o plano (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se a bocais para lingotar vigas de metal, como vigas em H e similares. O bocal da presente invenção permite um controle melhor do fluxo de metal em um molde, produzindo vigas de metal com poucos defeitos.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Em processos de formação de metal, o metal derretido é transferido de um vaso metalúrgico para outro, para um molde ou para uma ferramenta. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 1, uma panela de fundição (11) é preenchida com metal derretido de uma fornalha e transferido para uma panela intermediária (10). O metal derretido pode ser, então, fundido através de um bocal de despejo (1), da panela intermediária para um molde, para formar eslabes, tarugos, vigas ou lingotes. O fluxo de metal derretido a partir de um vaso metalúrgico é acionado pela gravidade através de um sistema de bocal (1, 111) localizado no fundo do dito vaso. Em particular, a panela intermediária (10) é dotada, em seu assoalho de fundo (10a), de um bocal (1) que coloca o interior da panela intermediária em comunicação fluida com o molde. Algumas instalações são feitas sem uma panela intermediária e conectam a panela de fundição diretamente ao molde.
[003] Em alguns casos, dois bocais são usados para um único molde a fim de garantir o preenchimento ótimo do molde e do perfil térmico do metal que flui no molde. Essa solução pode ser usada para perfis retangulares simples, como no documento no US3931850, mas é normalmente usada para lingotar partes de metal de formato complexo, como vigas em formato de H ou similares. Por exemplo, o documento no JPH09122855 revela um molde de viga em H alimentado por dois bocais localizados nas interseções entre cada flange com a rede da viga em H (deve ser observado que “flanges” se referem aos dois elementos laterais do “H” e a “rede” se refere ao elemento de meio que conecta ambos os flanges; as vigas em H também são normalmente denominadas de vigas em I, sendo que os dois termos são usados no presente documento como sinônimos). O uso de dois bocais para um único molde produz várias desvantagens. Primeiro, os custos de produção são aumentados visto que dois bocais são necessários, em vez de um único. Segundo, as taxas de fluxo dos dois bocais devem ser bem coordenadas durante lingotamento, até o fluxo geral de alimentação de metal se torne desigual. Isso não é fácil de alcançar.
[004] As instalações de lingotamento da viga em H foram propostas para compreender um único bocal por molde, o que, assim, resolve as desvantagens discutidas acima em associação com o uso de dois bocais conforme descrito, por exemplo; no documento no JPS58224050, no documento no JPH115144 e no documento no JPH05146858. Em cada um dos documentos supracitados, um único bocal que compreende uma saída de extremidade assim como compreende portas frontais que se abrem na parede periférica do bocal são posicionadas na interseção entre apenas um flange e a rede do molde em H. Devido ao fato de usarem posição de deslocamento em relação ao molde, tais bocais têm um projeto mais complexo de portas frontais cujas aberturas não são distribuídas ao redor do perímetro do bocal simetricamente em relação a um plano vertical conforme pode ser o caso em bocais posicionados simetricamente em relação a um molde. Os mesmos compreendem pelo menos uma primeira porta frontal que se estende paralela à rede, e que se abre em direção ao flange oposto do molde em H. A fim de garantir o preenchimento adequado dos cantos do flange localizado no lado do bocal, os bocais supracitados também compreendem duas portas frontais que formam um Y com a primeira porta frontal. As portas frontais normalmente se estendem para baixo.
[005] O tamanho do bocal é limitado pela folga disponível na interseção do flange com a rede do molde em H, mantendo-se em mente que o contato entre o bocal e as paredes do molde deve ser evitado, até que as pontes de metal solidificado se formem entre o bocal e as paredes de molde frio. Isso tem consequências na taxa de fluxo alcançável por tais bocais, cujo tamanho da parede periférica é limitado, o que, assim, limita o tamanho do furo axial e das portas frontais também. O documento no JPH09122855 propõe um par de bocais que tenha um formato de corte transversal triangular, com cantos arredondados, a fim de otimizar a folga disponível nos pontos de interseção entre cada flange e a rede do molde em H. Os ditos bocais são dotados de apenas uma saída de extremidade, também de formato triangular e não compreendem portas frontais.
[006] O perfil de fluxo e o perfil térmico do metal derretido que preenche o molde são certamente de importância primordial para garantir a produção de vigas sem falha. Os perfis tanto de fluxo quanto térmico em moldes de viga em H são muito sensíveis ao projeto de tais bocais únicos e, em particular, à quantidade, localização e projeto das portas frontais. Por exemplo, é importante garantir um preenchimento do molde que é estável no tempo, que evita ao máximo possível que jatos de metal que atinjam uma parede de molde com momento excessivo, que cria turbulências incontroláveis e erode rapidamente o molde que, assim, diminui a vida útil do mesmo. Quando são formados vórtices e turbulências, o resfriamento da viga se torna mais difícil de controlar e aparecem falhas.
[007] É um objetivo da presente invenção fornecer um bocal adequado para preencher moldes de formato complexo como vigas em H, vigas em T, vigas em L, vigas em C e similares, produzindo um controle melhorado dos jatos de metal que penetram em tal molde, resultando em perfis de fluxo e térmico mais suave e, em última análise, em vigas de metal com baixa concentração de falhas. Essas e outras vantagens da presente invenção são apresentadas nas seções a seguir.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[008] A presente invenção é definida nas reivindicações independentes anexas. As revelações preferencias são o conteúdo das reivindicações dependentes. Em particular, a presente invenção se refere a um bocal submerso para lingotar aço que compreende: • uma porção de entrada, localizada em uma primeira extremidade do bocal e que compreende um orifício de entrada; • uma porção alongada definida por uma parede periférica externa e que se estende ao longo de um primeiro eixo geométrico longitudinal X1 a partir da dita porção de entrada, ou adjacente à mesma, até • uma porção de saída, localizada adjacente a e que inclui uma segunda extremidade do bocal, oposta à primeira extremidade, sendo que a dita porção de saída é definida por uma parede periférica externa e que compreende uma primeira abertura da porta frontal de saída na dita parede periférica externa, • um furo que se estende paralelo à abertura do primeiro eixo geométrico longitudinal X1 no dito orifício de entrada e que se estende ao longo da porção alongada do bocal e pelo menos parcialmente na porção de saída do bocal de onde o mesmo se abre para a atmosfera pelo menos através da dita primeira porta frontal, que se estende ao longo da direção de porta frontal Y1 transversal ao dito primeiro eixo geométrico longitudinal X1 a partir de uma entrada de porta frontal que une o furo a uma abertura da saída de porta frontal na parede periférica externa da porção de saída do bocal, • em que um corte plano da porção de saída do bocal ao longo de um plano normal à primeira direção X1, que atravessa a entrada de porta frontal compreende: o o contorno do furo (50), definido pelo perímetro de furo (50P) e pelo centroide de furo (50x) da área definida pelo dito perímetro de furo, e o o contorno da parede periférica externa da porção de saída 1C do bocal definido pelo perímetro de parede (1P) e o centroide de parede (1x) da área definida pelo dito perímetro de parede, e o um primeiro eixo geométrico transversal Y que passa pelo centroide de furo (50x) e que se estende ao longo de uma direção paralela à projeção ortogonal da direção de porta frontal Y1 até o plano do corte, distinguido pelo fato de que • a parede periférica tanto da porção alongada (1B) quanto da porção de saída é centralizada em torno do eixo geométrico longitudinal, X1, substancialmente ao longo de todo o comprimento do bocal, e em que pelo menos no nível da primeira porta frontal, o furo muda de geometria estendendo-se ao longo de um segundo eixo geométrico longitudinal, X2, paralelo a, e deslocado em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal, X1, na direção oposta à primeira porta frontal, • o bocal não compreende uma porta frontal que se estende ao longo de uma direção oposta à direção da primeira porta frontal (35) em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal, X1, e que pertence ao plano definido pelo eixo geométrico longitudinal, X1, e pela direção de porta frontal, Y1, e em que, no dito corte plano: • o centroide de furo (50x) e o centroide de parede (1x) são distintos e separados por uma distância, d # 0, • o segmento que se estende ao longo do primeiro eixo geométrico transversal, Y, do centroide de furo (50x) até o perímetro de parede (1P) tem um comprimento, L1, que é maior que o comprimento, L2, do segmento que se estende do centroide de parede (1X) até o ponto de interseção entre o primeiro eixo geométrico transversal, Y, e o perímetro de parede (1P). A razão L1 / L2 é de preferência pelo menos igual a 1,05, com mais preferência pelo menos, 1,1, com a maior preferência pelo menos 1,25.
[009] Tal geometria permite um alongamento substancial do canal de porta frontal, que permite um fluxo de metal mais estável e uma dissipação de momento do mesmo como possível a partir do ponto com bocais tradicionais que tenham furo e parede periférica concêntricos.
[010] A expressão “que se abre para a atmosfera” significa que se abre para a atmosfera que circunda o exterior do bocal. Se a porta frontal do bocal estiver inserida na cavidade de um molde, a “atmosfera” se refere ao espaço definido pela cavidade do molde que circunda a dita porta frontal do bocal. Uma “porta frontal” é usada no presente documento em sua definição normalmente aceita de um canal de porta em comunicação fluida, e que se estende transversalmente a partir do furo axial e que compreende uma saída que se abre pelo menos parcialmente na parede periférica do bocal. A mesma inclui portas que se abrem parcialmente na segunda extremidade do bocal, se as mesmas também se abrirem na parede periférica, como a porta frontal inferior na Figura 3.
[011] O “centroide” de uma figura plana ou o formato bidimensional é definido como a média aritmética da posição (“média”) de todos os pontos no formato. Em outras palavras, este é o ponto no qual um recorte de cartão da região pode ser perfeitamente balanceado na ponta de um lápis (presumindo-se uma densidade uniforme e um campo gravitacional uniforme). Em geometria, o termo “baricentro” de uma figura bidimensional é um sinônimo para “centroide”, e na física, o “baricentro” e o “centroide” forma um único ponto para formatos de densidade uniforme apenas.
[012] Em uma realização preferencial, a mudança na geometria do furo compreende o furo ficar mais delgado pelo menos ao longo da direção do primeiro eixo geométrico transversal, Y. A não ser que o primeiro e o segundo eixos geométricos longitudinais X1 e X2 possam ser coaxiais.
[013] É preferencial que a porção de saída compreenda adicionalmente uma saída de extremidade que se abre na segunda extremidade do bocal. É adicionalmente preferencial que a porção de saída compreenda adicionalmente pelo menos uma porta frontal secundária que se estende transversalmente tanto ao eixo geométrico longitudinal, X1, quanto à porta frontal eixo geométrico, a partir do furo até a parede periférica da porção de saída. É ainda mais preferencial que pelo menos duas das tais portas frontais secundárias sejam fornecidas, formando com a primeira porta frontal um formato de Y. Uma melhor dissipação do momento de fluxo de metal é obtida quando a porção de saída compreende adicionalmente uma segunda porta frontal que se estende ao longo de um eixo geométrico compreendido dentro do meio-plano definido pelo eixo geométrico longitudinal, X1, e o eixo geométrico da porta frontal. Tal segunda porta frontal está localizada tanto acima quanto abaixo da primeira porta frontal.
[014] A primeira porta frontal pode se estender normal ao eixo geométrico longitudinal, X1, ou para baixo. Em outras palavras, o centroide da saída de porta frontal pode estar na mesma distância da segunda extremidade de bocal ou mais próximo ao mesmo em relação ao centroide da entrada de porta frontal.
[015] A presente invenção também se refere a uma instalação de lingotamento para lingotar vigas de metal que compreende: (a) um vaso metalúrgico (10, 11) dotado de pelo menos um bocal submerso (1) que se estende paralelo a um primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) e está acoplado ao assoalho do vaso metalúrgico, sendo que o dito bocal compreende: • uma porção de entrada (1A), localizada em uma primeira extremidade do bocal e que compreende um orifício de entrada (18); • uma porção alongada (1B) definida por uma parede periférica externa e que se estende ao longo de um primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) a partir da dita porção de entrada (1A), ou adjacente à mesma, até • uma porção de saída (1C), localizada adjacente a e que inclui uma segunda extremidade do bocal, oposta à primeira extremidade, sendo que a dita porção de saída é definida por uma parede periférica externa e que compreende uma primeira abertura da porta frontal de saída (35) na dita parede periférica externa, • um furo (50) que se estende paralelo à abertura do primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) no dito orifício de entrada (18) e que se estende ao longo da porção alongada (1B) do bocal e pelo menos parcialmente na porção de saída (1C) do bocal de onde o mesmo se abre para a atmosfera pelo menos através da dita primeira porta frontal (35), que se estende ao longo de uma direção de porta frontal (Y1) transversal ao dito primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) a partir de uma entrada de porta frontal (35i) que une o furo (50) a uma abertura da saída de porta frontal (35o) na parede periférica externa da porção de saída do bocal, • em que um corte plano da porção de saída do bocal (1C) ao longo de um plano normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) que atravessa a entrada de porta frontal (35i) compreende: o o contorno do furo (50), definido pelo perímetro de furo (50P) e pelo centroide de furo (50x) da área definida pelo dito perímetro de furo, e o o contorno da parede periférica externa da porção de saída 1C do bocal definido pelo perímetro de parede (1P) e o centroide de parede (1x) da área definida pelo dito perímetro de parede, e o um primeiro eixo geométrico transversal (Y) que passa pelo centroide de furo (50x) e que se estende ao longo de uma direção paralela à projeção ortogonal da direção de porta frontal (Y1) até o plano do corte, (b) um molde de viga vazio (100) que define um corte transversal dividido em pelo menos uma primeira porção alongada que se estende ao longo de uma primeira direção de molde e pelo menos uma segunda porção alongada, que se estende ao longo de uma segunda direção de molde transversal à primeira direção de molde, distinguida pelo fato de que, • o bocal não compreende uma porta frontal que se estende ao longo de uma direção oposta à direção da primeira porta frontal (35) em relação ao eixo geométrico longitudinal e que pertence ao plano definido pelo eixo geométrico longitudinal (X1) e pela direção de porta frontal (Y1), e em que, no dito corte plano: • o centroide de furo (50x) e o centroide de parede (1x) são distintos e separados por uma distância, d # 0, • o segmento que se estende ao longo do primeiro eixo geométrico transversal (Y) do centroide de furo (50x) até o perímetro de parede (1P) tem um comprimento (L1) que é maior que o comprimento (L2) do segmento que se estende do centroide de parede (1X) até o ponto de interseção entre o primeiro eixo geométrico transversal (Y) e o perímetro de parede (1P), e em que a dita primeira direção de molde está compreendida dentro do plano que compreende o primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) e a direção de porta frontal, Y1.
[016] O molde de viga vazio na instalação de lingotamento da presente invenção pode ter um corte transversal em T, um corte transversal em L, um corte transversal em X, um corte transversal em C ou um corte transversal em H. O molde de viga vazio tem, de preferência, um corte transversal em H, sendo que a rede do H é definida pela primeira porção alongada, e sendo que os dois flanges laterais são definidos pela segunda porção alongada e uma terceira porção alongada, tanto normal à segunda porção alongada quanto à qual o dito bocal submerso é posicionado na área que faz interseção com uma rede e um flange do corte transversal de viga em H. A instalação de lingotamento da presente invenção compreende, de preferência um único bocal submerso por molde de viga vazio.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[017] Para um entendimento mais completo da natureza da presente invenção, é feita referência à descrição detalhada a seguir tomada em conjunto com os desenhos anexos nos quais: - Figura 1: representa uma vista geral de uma instalação de lingotamento para lingotar uma viga de metal; - Figura 2: mostra um exemplo de bocal de acordo com a presente invenção inserida em um molde em H; - Figura 3: mostra realizações de bocais de acordo com a presente invenção; - Figura 4: mostra um bocal do estado da técnica (Figura 4 (a)) em comparação com realizações adicionais de bocais de acordo com a presente invenção; - Figura 5: mostra realizações adicionais da porção de saída de bocais de acordo com a presente invenção; - Figura 6: compara o comprimento de porta frontal de um bocal do estado da técnica com bocais de acordo com a presente invenção; e - Figura 7: ilustra como deve-se determinar experimentalmente a posição do centroide de parede.
DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO
[018] Conforme ilustrado nas Figuras 3 e 4, um bocal de acordo com a presente invenção pode ser dividido em três porções principais: • uma porção de entrada (1A), localizada em uma primeira extremidade do bocal e que compreende um orifício de entrada (18); • uma porção alongada (1B) definida por uma parede periférica externa e que se estende ao longo de um primeiro eixo geométrico longitudinal, X1, a partir da dita porção de entrada (1A), ou adjacente à mesma, até • uma porção de saída (1C), localizada adjacente e que inclui uma segunda extremidade do bocal, oposta à primeira extremidade, sendo que a dita porção de saída é definida por uma parede periférica externa e que compreende uma primeira abertura da porta frontal de saída (35) na dita parede periférica externa.
[019] O bocal compreende adicionalmente um furo (50) que se estende paralelo à abertura do primeiro eixo geométrico longitudinal, X1, no dito orifício de entrada (18) e que se estende ao longo da porção alongada (1B) do bocal e pelo menos parcialmente na porção de saída (1C) do bocal de onde o mesmo se abre para a atmosfera pelo menos através da dita primeira porta frontal (35), que se estende ao longo da direção de porta frontal, Y1, transversal ao dito primeiro eixo geométrico longitudinal, X1, a partir de uma entrada de porta frontal (35i) que une o furo (50) a uma abertura da saída de porta frontal (35o) na parede periférica externa da porção de saída do bocal.
[020] Devido ao fato de um bocal de acordo com a presente invenção ser particularmente adequado para lingotar formatos complexos, como vigas em H, com o uso de um único bocal por molde, que é localizado deslocado em relação ao plano de simetria do molde normal à rede, tipicamente na interseção de um flange (100f) e na rede (100w) do molde (100), o metal não deve fluir para fora das portas frontais do bocal simetricamente em relação a um plano vertical que passa pelo eixo geométrico longitudinal, X1. Em particular, a primeira porta frontal (35) é projetada para se estender, quando em uso, em uma direção substancialmente paralela à rede de molde (100w), e orientada na direção oposta ao flange (100f) no qual a interseção com a rede do dito bocal está localizada. Devido à proximidade em relação à parede externa (100f-para longe) do flange do molde localizada “atrás” da porta frontal do bocal (35) (consultar a Figura 6(d)), um bocal de acordo com a presente invenção não compreende porta frontal que se estenda ao longo de uma direção oposta à direção da primeira porta frontal (35) em relação ao eixo geométrico longitudinal e que pertença ao plano definido pelo eixo geométrico longitudinal, X1, e pelo eixo geométrico de porta frontal, Y1.
[021] Em um corte plano da porção de saída do bocal (1C) ao longo de um plano normal à primeira direção, X1, que atravessa a entrada de porta frontal (35i), os seguintes recursos podem ser identificados: o o contorno do furo (50) do centroide de furo (50x) da área definida pelo dito perímetro de furo e, o o contorno da parede periférica externa da porção de saída 1C do bocal definido pelo perímetro de parede (1P) e o centroide de parede (1x) da área definida pelo dito perímetro de parede, e o O segmento que se estende ao longo do primeiro eixo geométrico transversal (Y) do centroide de furo (50x) até o perímetro de parede (1P) é maior que o segmento que se estende do centroide de parede (1X) até o ponto de interseção entre o primeiro eixo geométrico transversal, Y, e o perímetro de parede (1P).
[022] É essencial que o centroide de furo (50x) e o centroide de parede (1x) sejam distintos e separados por uma distância, d # 0. A direção ao longo da qual a primeira porta frontal (35) se estende linearmente no dito corte plano é definida pelo primeiro eixo geométrico transversal, Y, que inicia a partir do centroide de furo (50x) e se estende até o perímetro de parede (1P). Em uma realização preferencial, tanto o centroide de furo (50x) quanto o centroide de parede (1x) pertencem ao primeiro eixo geométrico transversal.
[023] Se a primeira porta frontal (35) estiver inclinada (isto é, se a direção de porta frontal, Y1, não for normal ao eixo geométrico longitudinal, X1), é possível que a saída de porta frontal (35o) esteja fora do plano cortado. Esse é o caso, por exemplo, nas Figuras 4(b) a 4(d), em que os cortes B-B são feitos em dois planos paralelos para propósitos de clareza, como para mostrar todo o comprimento da primeira porta frontal (35) a partir da entrada (35i) até a saída (35o).
[024] Conforme discutido acima, o “centroide” (50x,1x) de uma área é usado no presente documento em sua definição geométrica tradicional da média aritmética da posição (“média”) de todos os pontos na área, que é equivalente ao baricentro da área que tem densidade homogênea (isto é, ignorando o fato de que a densidade refratária é maior que a densidade do furo). Para figuras simples como círculos e elipses, a posição do centroide é fácil de determinar. Para geometrias menos regulares, entretanto, o cálculo da posição do centroide nem sempre se dá de modo direto. A Figura 7 ilustra como determinar experimentalmente a posição do centroide de qualquer formato bidimensional. O contorno do furo ou da parede periférica é recortado do cartão. A posição de furo não deve ser recortada do cartão que representa o formato da parede periférica para garantir a densidade uniforme da lâmina. Na Figura 7, o contorno da parede periférica do bocal discutido na Figura 6(d) é representado com a posição do furo circular indicado com uma linha pontilhada. (embora não recortado). A lâmina de cartão é, então, mantida por um pino inserido em um primeiro ponto próximo ao perímetro da lâmina, de modo que possa rotar livremente ao redor do pino; e uma linha de prumo se solta do pino (consultar a Figura 7(a)). A posição da linha de prumo é tracejada no corpo (consultar a linha tracejada na Figura 7(b)). O experimento é repetido com o pino inserido em um ponto diferente da lâmina. A interseção das duas linhas é o centroide de parede (1x) (consultar o círculo preto na Figura 7(b)). Esse método empírico permite a determinação do centroide de qualquer superfície de um modo simples e confiável.
[025] O deslocamento entre os centroides de parede e de furo não precisa se estender ao longo de todo o comprimento do bocal. É suficiente que tal deslocamento esteja presente na porção de saída, no nível da primeira porta frontal (35). Consequentemente, o furo (50) e a parede periférica externa que definem a porção alongada (1B) podem estar concêntricos em torno do primeiro eixo geométrico longitudinal, X1, substancialmente ao longo de todo o comprimento da porção alongada (1B), e o deslocamento pode ser produzido apenas em uma porção inferior do bocal, conforme ilustrado nas Figuras 3(a) e 4(b) a 4(d). Alternativamente, o deslocamento entre o furo (50) e a parede periférica do bocal pode se estender ao longo de uma porção substancial do bocal comprimento, ou mesmo ao longo de todo o comprimento de bocal conforme mostrado na Figura 3(b).
[026] Conforme ilustrado nas Figuras 6(a) a 6(d), deslocar o furo em relação à parede periférica do bocal no nível da primeira porta frontal conforme proposto na presente invenção permite um aumento substancial do comprimento, L1 > L2, da primeira porta frontal em um bocal de acordo com a presente invenção (consultar as metades inferiores das Figuras 6(a) a 6(d)) em comparação com o comprimento, L1 = L2, de um bocal tradicionalmente “coaxial” (consultar as metades superiores das Figuras 6(a) a 6(d)). Uma primeira porta frontal mais longa (35) tem múltiplas vantagens. Primeiro, isso cria um fluxo de metal derretido substancialmente mais estável para fora do primeiro bocal frontal, que emite a uma distância relativamente grande ao longo da seção de rede de molde e cria substancialmente menos turbulências em comparação a portas frontais mais curtas. Segundo, conforme ilustrado na Figura 6(d), a saída de porta frontal (35o) de um bocal de acordo com a presente invenção (metade inferior) se estende mais fundo na seção de rede de molde em comparação a um bocal “coaxial” tradicional (metade superior), o que, assim, reduz a distância que o jato de metal deve cobrir para preencher o molde adequadamente. Terceiro, uma porta frontal mais longa (35) permite a redução do momento do fluxo de metal, assim como a diminuição da força de impacto do jato contra a parede de flange externa (100f-para fora) do flange do molde oposto ao bocal. Isso é importante, visto que o fluxo de impacto cria turbulências e erode rapidamente a parede externa do flange do molde. A modelagem de elemento finito (FEM) ou a dinâmica de fluido computacional (CFD) mostram que altas velocidades de submenisco no molde aumentam o risco de flutuações no nível do molde e de desprendimento de fluxo no nível dos raios entre a rede e o flange opostos ao bocal. As velocidades mais baixas de submeniscos foram obtidas com bocais de acordo com a presente invenção, devido à melhoria da dissipação de momento ao longo da primeira porta frontal maior (35).
[027] Em uma realização, ilustrada nas Figuras 3(a), 4(d) e 5(e) a 5(h), a parede periférica tanto da porção alongada (1B) quanto da porção de saída (1C) pode estar centralizada em torno do eixo geométrico longitudinal, X1, substancialmente ao longo de todo o comprimento do mesmo e, pelo menos no nível da primeira porta frontal (35), o furo (50) muda de geometria estendendo-se ao longo de um segundo eixo geométrico longitudinal, X2, paralelo a, e deslocado em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal, X1, na direção oposta à primeira porta frontal, A porção de furo que se estende ao longo do segundo eixo geométrico longitudinal, X2, de preferência fica mais delgada que a porção de furo que se estende ao longo do primeiro eixo geométrico longitudinal, X1, pelo menos ao longo da direção do primeiro eixo geométrico transversal, Y. A porção de furo mais delgada pode ser uma homotetia da porção de furo a montante mais ampla, conforme ilustrado nas Figuras 4(d) e 5(g) e 5(h), em que o furo (50) mantém um corte transversal circular ao longo de todo o comprimento do mesmo, com um diâmetro menor na porção de saída (1C). Alternativamente, a porção de furo mais delgada pode ter um formato de corte transversal diferente em relação à porção de furo a montante mais ampla. As Figuras 5(e) e 5(f) ilustra uma porção de furo a montante ampla do corte transversal circular (consultar a linha tracejada nas ditas Figuras) e uma porção de furo mais delgada a jusante que tem um corte transversal elíptico, sendo que o diâmetro menor da elipse está ao longo da primeira direção transversal, Y. Reduzir o diâmetro da porção a jusante do furo ao longo da direção do eixo geométrico, Y, tem apenas a vantagem de permitir um deslocamento maior, d, entre o primeiro e o segundo eixos geométricos longitudinais, X1 e X2, enquanto mantém uma área de corte transversal de furo grande o bastante necessária para garantir uma taxa de fluxo de metal desejada. Se a redução de corte transversal do furo a jusante tiver que ser homtética ou estar ao longo de uma direção depende apenas dos pedidos e de um técnico no assunto ter capacidade para dimensionar as porções de furo em conformidade.
[028] Em uma segunda realização alternativa, ilustrada nas Figuras 3(b), 4(b) e 4(c), e 5(a) a 5(d), o deslocamento entre o furo e a parede periférica no nível da porta frontal é produzido pela centralização do furo (50) em torno do primeiro eixo geométrico longitudinal, X1, substancialmente ao longo de todo o comprimento do furo, e ampliação, pelo menos no nível da primeira porta frontal, da parede periférica externa (1P) na direção do primeiro eixo geométrico transversal, Y, em comparação com a direção oposta. Se, conforme ilustrado nas Figuras 4(b), (c) e 5(a) e 5(d), a ampliação da parede periférica externa do bocal é restrita à porção inferior do bocal, isso permite salvar quantidades substanciais do material refratório. Do contrário, não existe restrição particular ao nível do bocal no qual a parede periférica externa deve iniciar sua ampliação.
[029] Em uma terceira realização, as duas realizações anteriores são combinadas conforme ilustrado nas Figuras 5(d) e 6(c), em que pelo menos no nível da primeira porta frontal (35), a parede periférica externa (1P) do bocal se amplia ao longo da direção do primeiro eixo geométrico transversal, Y, e o corte transversal de furo é reduzido pelo menos na direção do dito primeiro eixo geométrico transversal, Y, de modo que o furo se estenda ao longo do dito segundo eixo geométrico longitudinal, X2. Essa realização permite o maior alongamento da primeira porta frontal (35), conforme ilustrado na Figura 6, em que a primeira realização discutida acima é ilustrada na Figura 6(a), a segunda realização, na Figura 6(b), e a terceira realização, na Figura 6(c), sendo que o comprimento, L1, da primeira porta frontal (35) aumenta sequencialmente com as realizações (a), (b), (c).
[030] A direção de porta frontal, Y1, ao longo da qual se estende a primeira porta frontal (35) pode ser normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal, X1. Isso corresponderia a uma porta frontal horizontal (35), conforme ilustrado nas Figuras 4(c) e 5(a) e 5(e), em que o termo “horizontal” é usado em relação à posição do bocal em uso. Alternativamente, a direção de porta frontal, Y1, pode ser transversal mas não normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal, X1. Em particular, a primeira porta frontal (35) pode se estender para baixo (em relação à posição do bocal em uso) de modo que o centroide da saída de porta frontal (35o) esteja mais próximo da segunda extremidade de bocal que o centroide da entrada de porta frontal (35i).
[031] Para um preenchimento adequado de moldes de formato complexo, uma única porta frontal pode não ser o suficiente. Um bocal de acordo com a presente invenção pode compreender adicionalmente, portanto, uma abertura de saída de extremidade (37) na segunda extremidade do bocal (consultar as Figuras 4 e 5(c) e 5(h)). A saída de extremidade (37) é de preferência paralela ao eixo geométrico longitudinal, mas a mesma pode formar um ângulo com a anterior. Uma saída de extremidade (37) é formada por um canal em comunicação fluida com o furo longitudinal e que se abre exclusivamente na segunda extremidade do bocal. Se uma abertura de canal se estende parcialmente na segunda extremidade e parcialmente na parede periférica do bocal, a mesma é denominada de porta frontal (consultar, por exemplo, a Figura 3). A mesma também pode compreender pelo menos uma porta frontal secundária (39a, 39b) que se estende transversalmente até o eixo geométrico longitudinal, X1, e na direção de porta frontal, Y1, a partir do furo (50) até a parede periférica da porção de saída (1C). Para um molde em H, conforme ilustrado nas Figuras 1 e 2, o bocal compreende, de preferência, duas portas frontais secundárias (39a, 39b) que formam com a primeira porta frontal (35) um Y centralizado no furo de modo que o flange adjacente ao bocal possa ser preenchido com metal derretido, conforme ilustrado nas Figuras 3 e 5(c) e 5(h).
[032] Na maioria das realizações, o bocal compreende uma única porta frontal (35) distinguida por um primeiro eixo geométrico transversal, Y, que é coaxial com o mais longo de todos os segmentos que se estendem a partir do centroide (50x) do furo até o perímetro de parede (1P) (consultar todas as Figuras além da Figura 5(b)). Em alguns casos específicos, entretanto, é possível ter duas portas frontais (35), cada uma distinguida por um primeiro eixo geométrico transversal, Y, que forma um formato de “V”, conforme ilustrado na Figura 5(b). Nessa realização específica, a fim de cumprir o requerimento de L1 > L2, cada um dos primeiros eixos geométricos transversais, Y, da primeira e da segunda portas frontais (35) não pode fazer interseção com o perímetro de parede (1P) e nem para além dos pontos de limite (1Z), o que define a posição na parede periférica em que L1 = L2. À direita dos pontos de limite (1Z) na Figura 5(b), L1 > L2 em acordo com a presente invenção, mas à esquerda do mesmo, L1 < L2, e os mesmos se tornam portas frontais secundárias (39, 39a, 39b) conforme discutido acima.
[033] A dissipação adicional do momento de fluxo e da estabilidade de fluxo melhorada podem ser obtidos dotando-se o bocal de uma segunda porta frontal (36) que se estende ao longo de um eixo geométrico compreendido dentro do meio-plano definido pelo primeiro eixo geométrico longitudinal, X1, e pelo primeiro eixo geométrico transversal, Y. Em outras palavras, conforme ilustrado na Figura 4(c) e 4(d), uma segunda porta frontal (36) pode estar localizada acima ou abaixo da primeira porta frontal (sendo que os termos “acima” e “abaixo” são usados no presente documento em relação à posição do bocal em uso). Em uma variação da presente realização, a primeira e a segunda portas frontais (35, 36) podem ser conectadas por um canal mais delgado, conforme ilustrado na Figura 3, o que confere um formato de osso de cachorro às saídas das portas frontais.
[034] Um bocal de acordo com a presente invenção é vantajoso em uso com uma instalação para lingotar vigas de metal, conforme ilustrado na Figura 1, e compreende: (a) um vaso metalúrgico (10, 11) dotado de pelo menos um bocal submerso (1) de acordo com a presente invenção, sendo que o orifício de entrada (18) do mesmo está em comunicação fluida com o interior do vaso metalúrgico; e em que o furo (50) com a primeira porta frontal (35) se estende para fora do dito vaso metalúrgico e penetra parcialmente em (b) um molde de viga vazio (100) que define um corte transversal dividido em pelo menos uma primeira porção alongada que se estende ao longo de uma primeira direção de molde e pelo menos uma segunda porção alongada, que se estende ao longo de uma segunda direção de molde transversal à primeira direção de molde, em que a dita primeira direção de molde está compreendida dentro do plano definido pelo primeiro eixo geométrico longitudinal, X1, e pelo eixo geométrico de porta frontal, Y1, e é, de preferência normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal, X1.
[035] O molde de viga vazio pode ter um corte transversal similar a T, a L, a X, a C ou a H. No caso de um corte transversal em H ou C, sendo que a rede do H ou do C é definida pela primeira porção alongada, e os dois flanges laterais do H ou C são definidos pela segunda porção alongada e uma terceira porção alongada, ambos normais à primeira porção alongada. Um único do tal bocal submerso é usado de preferência para cada molde e está posicionado na área que intersecta a rede e um flange do corte transversal de viga em H ou C. De modo similar, no caso de corte transversais em T, L ou X, um único bocal é usado de preferência para cada molde, e está posicionado, de preferência na área e interseção entre a primeira e a segunda porções alongadas do molde. Para tais moldes, portas frontais adicionais que se estendem transversalmente à dita porta frontal (35), com um deslocamento entre os centroides do furo e da parede periférica no nível de tais posições de portas frontais podem ser previstas no caso de duas porções alongadas em interseção de um molde que tenha comprimentos extensíveis.
[036] A fim de permitir uma folga de superfície, δ, entre a parede periférica de bocal e a parede de molde, em particular, próximo à porta frontal, a parede periférica externa do bocal pode ter um formato de corte transversal que corresponde aproximadamente aos contornos das paredes de molde na vizinhança do bocal. Por exemplo, o formato de corte transversal da parede periférica pode ter um formato similar ao de pera ou de bulbo, conforme ilustrado na Figura 6(d). Conforme discutido acima, uma folga suficiente, δ, é necessária para impedir a formação de pontes de metal solidificado entre o bocal e as paredes de molde frias. Tal formato da parede periférica externa do bocal permite uma penetração mais profunda da primeira porta frontal (35) na direção da rede de molde (isto é, primeira porção alongada) enquanto mantém uma folga suficiente com as paredes de molde (comparar as metades superior (PA) e inferior (INV) da Figura 6(d)).
[037] Um bocal de acordo com a presente invenção permite um controle melhor do jato de metal que flui para fora do mesmo em moldes de formato complexo para produzir vigas e similares. Com o comprimento maior, L1, da primeira porta frontal (35) maior que o possível até então. Isso tem as vantagens de dissipação de momento de fluxo aprimorado assim como maior estabilidade de menor velocidade do jato de metal despejado. Isso, por sua vez, impede a interrupção do fluxo nos raios de moldes de formato complexo, assim como a diminuição da formação de vórtices e zona morta, responsáveis por muitos defeitos em vigas fundidas.

Claims (15)

1. BOCAL SUBMERSO (1) PARA LINGOTAR AÇO, que compreende: uma porção de entrada (1A), localizada em uma primeira extremidade do bocal e que compreende um orifício de entrada (18); uma porção alongada (1B) definida por uma parede periférica externa e que se estende ao longo de um primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) a partir da porção de entrada (1A), ou adjacente à mesma, até uma porção de saída (1C), localizada adjacente a e que inclui uma segunda extremidade do bocal, oposta à primeira extremidade, sendo que a porção de saída é definida por uma parede periférica externa e que compreende uma primeira abertura da porta frontal de saída (35) na parede periférica externa, um furo (50) que se estende paralelo à abertura do primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) no orifício de entrada (18) e que se estende ao longo da porção alongada (1B) do bocal e pelo menos parcialmente na porção de saída (1C) do bocal de onde o mesmo se abre para a atmosfera pelo menos através da primeira porta frontal (35), que se estende ao longo de uma direção de porta frontal (Y1) transversal ao primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) a partir de uma entrada de porta frontal (35i) que une o furo (50) a uma abertura da saída de porta frontal (35o) na parede periférica externa da porção de saída do bocal, em que um corte plano da porção de saída do bocal (1C) ao longo de um plano normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) que atravessa a entrada de porta frontal (35i) compreende: o contorno do furo (50), definido pelo perímetro de furo (50P) e pelo centroide de furo (50x) da área definida pelo perímetro de furo, e o contorno da parede periférica externa da porção de saída 1C do bocal definido pelo perímetro de parede (1P) e o centroide de parede (1x) da área definida pelo perímetro de parede, e um primeiro eixo geométrico transversal (Y) que passa pelo centroide de furo (50x) e que se estende ao longo de uma direção paralela à projeção ortogonal da direção de porta frontal (Y1) até o plano do corte, caracterizado por a parede periférica tanto da porção alongada (1B) quanto da porção de saída (1C) ser centralizada em torno do eixo geométrico longitudinal (X1) ao longo de todo o comprimento do bocal, e em que pelo menos no nível da primeira porta frontal (35), o furo (50) muda de geometria estendendo-se ao longo de um segundo eixo geométrico longitudinal (X2) paralelo a, e deslocado em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) na direção oposta à primeira porta frontal, o bocal ser cego ao longo de uma direção oposta à direção da primeira porta frontal (35) em relação ao eixo geométrico longitudinal no plano definido pelo eixo geométrico longitudinal (X1) e pela direção de porta frontal (Y1) e em que, no corte plano: o centroide de furo (50x) e o centroide de parede (1x) são distintos e separados por uma distância d # 0, o segmento que se estende ao longo do primeiro eixo geométrico transversal (Y) do centroide de furo (50x) até o perímetro de parede (1P) tem um comprimento (L1) que é maior que o comprimento (L2) do segmento que se estende do centroide de parede (1X) até o ponto de interseção entre o primeiro eixo geométrico transversal (Y) e o perímetro de parede (1P).
2. BOCAL SUBMERSO (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o furo (50) e a parede periférica externa que define a porção alongada (1B) serem concêntricos em torno do primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) ao longo de todo o comprimento da porção alongada (1B).
3. BOCAL SUBMERSO (1), de acordo com qualquer uma das reividcações 1 a 2, caracterizado por o furo (50) ser centralizado em torno do primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) ao longo de todo o comprimento do mesmo, e em que pelo menos no nível da primeira porta frontal (35), a parede periférica externa que define a porção de saída (1C) se expande da direção do primeiro eixo geométrico transversal (Y) em comparação com a direção oposta.
4. BOCAL SUBMERSO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a mudança na geometria do furo (50) compreende ficar mais delgado pelo menos ao longo da direção do primeiro eixo geométrico transversal (Y).
5. BOCAL SUBMERSO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a porção de saída (1C) compreender adicionalmente uma abertura de saída de extremidade (37) na segunda extremidade do bocal, sendo que a saída de extremidade de preferência se estende paralelo ao eixo geométrico longitudinal (X1).
6. BOCAL SUBMERSO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a porção de saída (1C) compreender adicionalmente pelo menos uma porta frontal secundária (39a, 39b) que se estende transversalmente ao plano definido pelo eixo geométrico longitudinal (X1) e pela direção de porta frontal (Y1), do furo (50) até a parede periférica da porção de saída (1C).
7. BOCAL SUBMERSO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a porta frontal se estender ao longo da direção de porta defronte (Y1) formando um ângulo menor que 90° com o segundo eixo geométrico longitudinal (X2) de modo que o centroide da saída de porta frontal (35o) esteja mais próximo à segunda extremidade do bocal que o centroide da entrada de porta frontal (35i).
8. BOCAL SUBMERSO (1), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o primeiro e o segundo eixos geométricos longitudinais (X1) e (X2) serem coaxiais.
9. BOCAL SUBMERSO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a porção de saída (1C) compreender adicionalmente uma segunda porta frontal (36) que se estende no mesmo lado que a primeira porta frontal (35) em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) e ao longo de um eixo geométrico compreendido dentro do meio-plano definido pelo primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) e pelo primeiro eixo geométrico transversal (Y).
10. BOCAL SUBMERSO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por o centroide de furo (50x) estar no primeiro eixo geométrico transversal (Y).
11. BOCAL SUBMERSO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por a razão L1 / L2 ser pelo menos igual a 1,05, de preferência pelo menos 1,1, com mais preferência pelo menos 1,25.
12. INSTALAÇÃO DE LINGOTAMENTO PARA LINGOTAR VIGAS DE METAL, que compreende: (a) um vaso metalúrgico (10, 11) dotado de pelo menos um bocal submerso (1) que se estende paralelo a um primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) e está acoplado ao assoalho do vaso metalúrgico, sendo que o bocal compreende uma porção de entrada (1A), localizada em uma primeira extremidade do bocal e que compreende um orifício de entrada (18); uma porção alongada (1B) definida por uma parede periférica externa e que se estende ao longo de um primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) a partir da porção de entrada (1A), ou adjacente à mesma, até uma porção de saída (1C), localizada adjacente a e que inclui uma segunda extremidade do bocal, oposta à primeira extremidade, sendo que a porção de saída é definida por uma parede periférica externa e que compreende uma primeira abertura da porta frontal de saída (35) na parede periférica externa, um furo (50) que se estende paralelo à abertura do primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) no orifício de entrada (18) e que se estende ao longo da porção alongada (1B) do bocal e pelo menos parcialmente na porção de saída (1C) do bocal de onde o mesmo se abre para a atmosfera pelo menos através da primeira porta frontal (35), que se estende ao longo de uma direção de porta frontal (Y1) transversal ao primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) a partir de uma entrada de porta frontal (35i) que une o furo (50) a uma abertura da saída de porta frontal (35o) na parede periférica externa da porção de saída do bocal, em que um corte plano da porção de saída do bocal (1C) ao longo de um plano normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) que atravessa a entrada de porta frontal (35i) compreende: o contorno do furo (50), definido pelo perímetro de furo (50P) e pelo centroide de furo (50x) da área definida pelo perímetro de furo, e o contorno da parede periférica externa da porção de saída 1C do bocal definido pelo perímetro de parede (1P) e o centroide de parede (1x) da área definida pelo perímetro de parede, e um primeiro eixo geométrico transversal (Y) que passa pelo centroide de furo (50x) e que se estende ao longo de uma direção paralela à projeção ortogonal da direção de porta frontal (Y1) até o plano do corte, (b) um molde de viga vazio (100) que define um corte transversal dividido em pelo menos uma primeira porção alongada que se estende ao longo de uma primeira direção de molde e pelo menos uma segunda porção alongada, que se estende ao longo de uma segunda direção de molde transversal à primeira direção de molde caracterizada por, a parede periférica tanto da porção alongada (1B) quanto da porção de saída (1C) ser centralizada em torno do eixo geométrico longitudinal (X1) ao longo de todo o comprimento do bocal, e em que pelo menos no nível da primeira porta frontal (35), o furo (50) muda de geometria estendendo-se ao longo de um segundo eixo geométrico longitudinal (X2) paralelo a, e deslocado em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) na direção oposta à primeira porta frontal o bocal ser cego ao longo de uma direção oposta à direção da primeira porta frontal (35) em relação ao eixo geométrico longitudinal no plano definido pelo eixo geométrico longitudinal (X1) e pela direção de porta frontal (Y1) e em que, no corte plano: o centroide de furo (50x) e o centroide de parede (1x) são distintos e separados por uma distância d # 0, o segmento que se estende ao longo do primeiro eixo geométrico transversal (Y) do centroide de furo (50x) até o perímetro de parede (1P) tem um comprimento, L1, que é maior que o comprimento, L2, do segmento que se estende do centroide de parede (1X) até o ponto de interseção entre o primeiro eixo geométrico transversal (Y) e o perímetro de parede (1P), e em que a primeira direção de molde está compreendida dentro do plano que compreende o primeiro eixo geométrico longitudinal (X1) e a direção de porta frontal (Y1).
13. INSTALAÇÃO DE LINGOTAMENTO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo molde de viga vazio (100) ter um corte transversal em T, um corte transversal em L, um corte transversal em X, um corte transversal em C ou um corte transversal em H.
14. INSTALAÇÃO DE LINGOTAMENTO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por o molde de viga vazio ter um corte transversal em H, sendo que a rede do H é definida pela primeira porção alongada, e os dois flanges laterais são definidos pela segunda porção alongada e uma terceira porção alongada, ambas normais à primeira porção alongada, e em que o bocal submerso é posicionado na área que faz interseção com a rede e um flange do corte transversal de viga em H.
15. INSTALAÇÃO DE LINGOTAMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizada por um único bocal submerso (1) ser usado com cada molde de viga vazio (100) e o bocal é posicionado na área que faz interseção com a primeira e a segunda porções alongadas.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6794268B2 (ja) * 2017-01-05 2020-12-02 黒崎播磨株式会社 スライディングノズル
WO2018145772A1 (en) 2017-02-13 2018-08-16 Monocon International Refractories Limited Improved flow channel device changer
CN108543943B (zh) * 2018-06-19 2024-03-08 沈阳麒飞新型材料科技有限公司 一种用于生产薄壁环形坯的水口
CN109396409B (zh) * 2018-11-12 2020-07-31 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 一种生产超薄大规格含铝钢异型坯的单点非平衡保护浇铸方法
CN109570482B (zh) * 2018-12-06 2021-04-13 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 一种异型坯单点非平衡保护浇铸的结晶器浸入式水口及使用方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT341130B (de) * 1974-03-11 1978-01-25 Mannesmann Ag Vorrichtung zum zuleiten und verteilen einer stahlschmelze
JPS58224050A (ja) 1982-06-22 1983-12-26 Nippon Kokan Kk <Nkk> ビ−ムブランクの連続鋳造方法
JPS6415144A (en) 1987-07-10 1989-01-19 Nisshin Steel Co Ltd Base body for catalyst carrier
JPH0422538A (ja) * 1990-05-17 1992-01-27 Nkk Corp ビームブランクの連続鋳造方法
JPH05146858A (ja) * 1991-11-28 1993-06-15 Kawasaki Steel Corp ビ−ムブランク連続鋳造におけるノズルガスによる溶 鋼吐出量調整法
US5785880A (en) * 1994-03-31 1998-07-28 Vesuvius Usa Submerged entry nozzle
JPH09122855A (ja) 1995-11-06 1997-05-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ビームブランク連続鋳造用ノズル
UA51734C2 (uk) * 1996-10-03 2002-12-16 Візувіус Крусібл Компані Занурений стакан для пропускання рідкого металу і спосіб пропускання рідкого металу через нього
IT1290931B1 (it) * 1997-02-14 1998-12-14 Acciai Speciali Terni Spa Alimentatore di metallo fuso per lingottiera di macchine di colata continua.
JPH115144A (ja) 1997-06-17 1999-01-12 Nkk Corp ビームブランクの連続鋳造方法
DE19811957C2 (de) * 1998-03-13 2002-05-16 Mannesmann Ag Anordnung eines Tauchausgusses in einer Kokille zum Stranggießen von Brammen
JP2001259800A (ja) * 2000-03-21 2001-09-25 Kawasaki Steel Corp ビームブランクの連続鋳造方法
AT414103B (de) * 2003-05-19 2006-09-15 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur herstellung eines gegossenen metallbandes und zweiwalzengiesseinrichtung hierzu
RU2308353C2 (ru) * 2005-01-28 2007-10-20 ООО "Модуль-Инжиниринг" Глуходонный погружной стакан
JP4833744B2 (ja) * 2006-06-09 2011-12-07 黒崎播磨株式会社 浸漬ノズル
RU2359782C2 (ru) * 2007-07-04 2009-06-27 Техком Гмбх Погружной стакан
DE102008058647A1 (de) * 2008-11-22 2010-06-10 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Tauchausguss
KR101170673B1 (ko) * 2010-01-18 2012-08-03 조선내화 주식회사 주조용 침지노즐 및 이를 포함하는 연속 주조 장치
WO2012003047A1 (en) * 2010-07-02 2012-01-05 Vesuvius Crucible Company Submerged entry nozzle
JP5146858B2 (ja) 2010-12-06 2013-02-20 ウシオ電機株式会社 高圧放電ランプ

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