BR112018016666B1

BR112018016666B1 - Método para substituir um bocal de imersão

Info

Publication number: BR112018016666B1
Application number: BR112018016666-9A
Authority: BR
Inventors: Shinichi Fukunaga; Takahiro Kuroda; Tatsuya OOUCHI; Takuya Okada; Akira Ootsuka
Original assignee: Krosakiharima Corporation
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2023-03-07
Also published as: JP6649795B2; BR112018016666A2; CA3011356A1; JP2017144478A; EP3417958B1; US10682696B2; AU2017220898A1; WO2017141770A1; US20190070661A1; KR20180090337A; TW201741050A; CA3011356C; CN108472716B; TWI630043B; EP3417958A4; EP3417958A1; AU2017220898B2; CN108472716A

Abstract

É provido um método de substituição de bocal de imersão realizado enquanto empurra para fora um bocal de imersão utilizado com um novo bocal de imersão, em que o vazamento de aço fundido durante a substituição é minimizado, um vedante de junta padrão (30) pode ser utilizado em uma superfície de junta, uma seção recuada é provida em uma superfície superior (14) do novo bocal de imersão de modo a incluir um orifício de bocal a fim de assegurar uma elevada capacidade de vedação, e o vedante de junta padrão é fixado à dita seção recuada. A superfície superior do bocal de imersão é obrigada a deslizar enquanto se pressiona uma superfície inferior 21 de um bocal superior 21.

Description

[Campo técnico]

[001] A presente invenção refere-se a um método para substituir um bocal de imersão utilizado para fundição de aço contínua.

[Fundamentos da Técnica]

[002] Na fundição de aço contínua, para descarregar o aço fundido a partir de uma panela para um molde, é utilizado um bocal de imersão. O bocal de imersão é utilizado enquanto é unido a um refratário superior, tal como um bocal superior, uma placa de bocal deslizante ou um bocal inferior, onde, entre outros, o bocal de imersão é desgastado pelo aço fundido e assim por diante, de modo que o método é conhecido com o qual apenas o bocal de imersão é substituído durante o vazamento contínuo.

[003] Neste método de substituição, um bocal de imersão utilizado (antigo) é substituído empurrando-o para fora com um novo bocal de imersão, de modo que a substituição possa ser feita sob o estado em que o bocal de imersão é imerso em um molde durante a fundição contínua. No que se refere ao método para substituir o bocal de imersão durante a fundição contínua, para minimizar um vazamento do aço fundido durante a substituição, o método é descrito, por exemplo, no Documento de Patente 1, em que a substituição é realizada deslizando ambos os bocais de imersão novos e utilizados enquanto são pressionados para cima para o refratário superior, tal como o bocal superior, a placa de bocal deslizante ou o bocal inferior.

[004] No método de substituição do Documento de Patente 1, como representado na figura 10, a porção de flange 53 do bocal de imersão utilizado 52 (ou ainda em uso) é inclinada para cima com a linha de notas 51 arranjada em ambos os lados da mesma de modo a ser mantida sob o estado de ser pressionado para a interface da junta 54 do bocal superior 56; portanto, quando o bocal de imersão 52 é substituído, o novo bocal de imersão 52a é empurrado em uma direção lateral com o impulsor 58 que é conectado ao cilindro 57 de modo a substituir o bocal de imersão utilizado 52. Neste momento, o novo bocal de imersão 52a é forçado a deslizar enquanto é pressionado para a interface de junta 54 do bocal superior 56, de modo que o bocal de imersão pode ser instantaneamente substituído sem causar vazamento do aço fundido, mesmo durante a fundição contínua.

[005] No entanto, neste método de substituição, o bocal superior e o bocal de imersão são unidos por pressão entre os planos da junta refratária; portanto, um espaço pode ser formado ocasionalmente entre os planos da junta devido à abrasão local durante o trabalho de substituição, bem como a expansão térmica durante o uso da mesma ou a variação da precisão do plano no momento da produção da mesma. Se o espaço for formado, há riscos de deterioração da qualidade do aço devido à sucção de um ar através deste espaço, e de vazamento do aço fundido a partir do espaço.

[006] Por outro lado, no caso em que o método de substituição como este não é realizado, em geral o bocal de imersão e o bocal superior são unidos através de um vedante de junta conformado de modo a assegurar a capacidade de vedação suficiente. O vedante de junta conformado é um refratário na forma de uma folha flexível possuindo uma porção recortada com o tamanho igual ou ligeiramente maior que o orifício de um bocal do bocal de imersão a ser utilizado, em que esse vedante é deformado após pressionar o bocal de imersão para o bocal superior para que ele possa preencher o espaço (Documentos de Patentes 2 a 6). Alguns dos vedantes de juntas conformados têm flexibilidade em uma ampla faixa de temperatura, da temperatura normal até a quente.

[007] No entanto, no método de substituição do Documento de Patente 1, o novo bocal de imersão foi levado a deslizar sob o estado em que foi pressionado para o bocal superior; e assim, mesmo o vedante de junta conformado foi arranjado no plano superior do novo bocal de imersão, este vedante de junta conformado foi raspado ou retirado pelo bocal superior, de modo que o vedante de juntas conformado não pôde ser utilizado.

[008] Assim, o método para substituir o bocal de imersão no qual o vedante de junta conformado pode ser utilizado é descrito no Documento de Patente 7. No método de substituição do Documento de Patente 7, o novo bocal de imersão é movido para abaixo do bocal superior mantendo um certo espaço com o plano inferior do bocal superior, de modo que o vedante de junta conformado arranjado no plano superior do novo bocal de imersão possa ser mantido no estado originalmente arranjado no plano superior do bocal de imersão sem contato com o bocal superior durante o movimento do bocal de imersão.

[009] No entanto, com o método de substituição do Documento de Patente 7, é formado um espaço entre o novo bocal de imersão e o bocal superior durante a substituição, de modo que existe um problema que o aço fundido cai no plano superior do novo bocal de imersão tornando-se assim matéria estranha da interface da junta, resultando na diminuição da capacidade de vedação. Entretanto, durante a substituição, o fluxo do aço fundido é interrompido por uma rolha ou semelhante, mas o aço fundido que permanece no orifício do bocal cai.

[Lista de citações] [Documentos de Patentes]

[0010] Documento de Patente 1: Modelo de Utilidade Registrada No. 3009112 Documento de Patente 2: Publicação de Patente Japonesa Examinada No. H60-15592 Documento de Patente 3: Patente Japonesa No. 2977883 Documento de Patente 4: Publicação Laid-Open de Patente Japonesa No. 2001-286995 Documento de Patente 5: Publicação Laid-Open de Patente Japonesa No. 2009-227538 Documento de Patente 6: Publicação Laid-Open de Patente Japonesa No. H07-330448 Documento de Patente 7: Publicação Laid-Open de Patentes Internacional No. 2002/094476

[Sumário da invenção] [Problema a ser resolvido pela invenção]

[0011] O problema a ser resolvido pela presente invenção é garantir alta capacidade de vedação em um método para substituir um bocal de imersão, em que um bocal de imersão utilizado é empurrado para fora por um novo bocal de imersão, permitindo assim o uso de um vedante de junta conformado em uma interface de junta enquanto minimiza um vazamento de aço fundido durante a substituição. [Meios para Resolver o Problema]

[0012] Os inventores da presente invenção verificaram que quando uma porção côncava é formada em um plano superior de um novo bocal de imersão de modo a incluir um orifício de bocal (orifício interno) e um vedante de junta conformado é montado nessa porção côncava, o vedante de junta conformado não escorregou ou raspou para que possa ser unido por pressão em uma interface de junta mesmo se o plano superior do novo bocal de imersão for deslizado enquanto pressionado para um plano inferior de um refratário superior. Além disso, os inventores verificaram que quando uma projeção é formada em um plano superior de um novo bocal de imersão com o qual um vedante de juntas conformado é bloqueado, o vedante de juntas conformado não é deslizado ou raspado para que possa ser unido por pressão de maneira similar ao que foi mencionado acima.

[0013] A saber, de acordo com a presente invenção, são providos os métodos para substituir o bocal de imersão descrito em (1) a (6) seguintes.

[0014] (1) Um método para substituir um bocal de imersão, em que um novo bocal de imersão é suportado por elementos de prensagem arranjados em paralelo em ambos os lados de um plano inferior de uma porção de flange e é forçado a deslizar enquanto sendo pressionado para um plano inferior de um refratário superior de modo a empurrar para fora um bocal de imersão utilizado em uma direção lateral, unindo assim por pressão ao refratário superior, em que uma porção côncava é formada em um plano superior do novo bocal de imersão de modo a incluir um orifício do bocal, e um vedante de junta conformado é montado nesta porção côncava.

[0015] (2) Um método para substituir um bocal de imersão, em que um novo bocal de imersão é suportado por elementos de prensagem arranjados em paralelo em ambos os lados de um plano inferior de uma porção de flange e é forçado a deslizar enquanto sendo pressionado para um plano inferior de um refratário superior de modo a empurrar para fora um bocal de imersão utilizado em uma direção lateral, unindo assim por pressão ao refratário superior, em que uma projeção é formada em um plano superior do novo bocal de imersão em uma posição oposta a um lado de inserção do novo bocal de imersão, e um vedante de junta conformado possuindo uma espessura mais do que uma altura da projeção é arranjado de modo a ser bloqueado com a dita projeção.

[0016] (3) O método para substituir o bocal de imersão de acordo com (1), em que a porção côncava formada no plano superior do novo bocal de imersão é aberta para um plano lateral em um lado de inserção do novo bocal de imersão.

[0017] (4) O método para substituir o bocal de imersão de acordo com qualquer um de (1) a (3), em que o refratário superior tem um plano inclinado em sua porção inferior de um lado de inserção do novo bocal de imersão.

[0018] (5) O método para substituir o bocal de imersão de acordo com qualquer um de (1) a (4), em que o vedante de junta conformado tem um plano inclinado em um lado de inserção do novo bocal de imersão.

[0019] (6) O método para substituir o bocal de imersão de acordo com qualquer um de (1) a (5), em que o vedante de junta conformado tem uma propriedade de expansão.

[0020] Entretanto, o vedante de junta conformado descrito na presente invenção é um refratário flexível em um formato tipo placa possuindo uma porção recortada, cujo formato é igual ou um pouco maior do que o orifício do bocal do bocal de imersão, a saber o formato correspondente ao orifício do bocal do bocal de imersão, em que o vedante de junta conformado pode preencher um espaço sendo deformado quando o bocal de imersão for unido ao refratário superior. [Efeitos vantajosos da invenção]

[0021] De acordo com o método para substituir o bocal de imersão da presente invenção, mesmo que o plano superior de um novo bocal de imersão seja forçado a deslizar enquanto sendo pressionado para o plano inferior do refratário superior, o vedante de junta conformado não é deslizado ou raspado. Portanto, isso permite que o vedante de junta conformado seja utilizado no plano superior (plano da junta) do novo bocal de imersão. Além disso, como o plano superior do novo bocal de imersão provido com o vedante da junta conformado é forçado a deslizar enquanto pressionado no plano inferior do refratário superior, a alta capacidade de vedação pode ser assegurada mesmo durante a substituição, de modo que um vazamento do aço fundido durante a substituição possa ser minimizado.

[Descrição dos desenhos]

[0022] [Figura 1a] Este é um desenho explicativo que ilustra uma imagem do método para substituir o bocal de imersão de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0023] [Figura 1b] O mesmo que acima.

[0024] [Figura 1c] O mesmo que acima.

[0025] [Figura 1d] O mesmo que acima.

[0026] [Figura 2a] Esta é uma vista em corte transversal vertical do bocal superior utilizado na primeira modalidade da presente invenção.

[0027] [Figura 2b] Esta é uma vista de baixo do bocal superior utilizado na primeira modalidade da presente invenção.

[0028] [Figura 3a] Esta é uma vista de baixo do bocal de imersão utilizado na primeira modalidade da presente invenção.

[0029] [Figura 3b] Esta é uma vista de cima do bocal de imersão utilizado na primeira modalidade da presente invenção.

[0030] [Figura 4] Esta é uma vista plana do bocal de imersão utilizado na primeira modalidade da presente invenção.

[0031] [Figura 5a] Esta é uma vista em corte transversal vertical do bocal de imersão utilizado na segunda modalidade da presente invenção.

[0032] [Figura 5b] Esta é uma vista de cima do bocal de imersão utilizado na segunda modalidade da presente invenção.

[0033] [Figura 6] Esta é uma vista plana do vedante de junta conformado utilizado na segunda modalidade da presente invenção.

[0034] [Figura 7a] Esta é uma vista em corte transversal vertical do bocal superior utilizado na terceira modalidade da presente invenção.

[0035] [Figura 7b] Esta é uma vista de baixo do bocal superior utilizado na terceira modalidade da presente invenção.

[0036] [Figura 8a] Este é um desenho explicativo que ilustra a quarta modalidade da presente invenção.

[0037] [Figura 8b] Esta é uma vista de cima do bocal de imersão utilizado na quarta modalidade da presente invenção.

[0038] [Figura 9a] Este é um desenho explicativo que ilustra a quinta modalidade da presente invenção.

[0039] [Figura 9b] Esta é uma vista de cima do bocal de imersão utilizado na quinta modalidade da presente invenção.

[0040] [Figura 10] Este é um desenho explicativo que ilustra o método convencional para substituir o bocal de imersão descrito no Documento de Patente 1.

[Descrição das modalidades] (Primeira Modalidade)

[0041] A figura 1a até a figura 1d são os desenhos explicativos que ilustram uma imagem do método para substituir o bocal de imersão de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0042] Na figura 1a à figura 1d, o novo bocal de imersão 10 (aqui, isto é simplesmente chamado de “bocal de imersão 10”) é suportado pelas placas de notas 4 servidas como elementos de prensagem que estão arranjados em paralelo em ambos os lados do plano inferior do flange 16 e é forçado a deslizar enquanto é pressionado para o plano inferior do bocal superior 21 como o refratário superior. O mecanismo de prensagem pelas placas de notas 4 e o mecanismo deslizante para deslizar o bocal de imersão 10 são os mesmos que os mecanismos do Documento de Patente 1 mencionado anteriormente (figura 10). Especificamente, quatro placas de notas 4 para pressionar os dois lados do plano inferior do flange 16 do bocal de imersão 10 estão arranjadas em um lado do mesmo; e quando o bocal de imersão 10 é movido ao ser empurrado para uma direção de seta com um mecanismo de acionamento não mostrado no desenho, o plano superior do bocal de imersão 14 é forçado a deslizar sob o estado de ser pressionado para o plano inferior do bocal superior 21 pelas placas de notas 4. A força de prensagem neste momento é de 600 kgf. Enquanto isso, na figura 1a à figura 1d, o antigo bocal de imersão utilizado (ou ainda em uso) é omitido. No entanto, quando o bocal de imersão é unido ao bocal superior pela primeira vez, não existe bocal de imersão antigo de modo que este esteja no mesmo estado que o da figura 1a à figura 1d; e assim, a presente invenção também pode ser aplicada mesmo a este caso.

[0043] No bocal superior 20 utilizado nesta modalidade, como representado na figura 2a (vista em corte transversal vertical) e na figura 2b (vista de baixo), o corpo principal tem o formato de quase um cilindro, e a porção do flange na porção inferior do mesmo tem o formato de um pilar octogonal; e existe o orifício do bocal 22 na sua porção central. O tamanho A1 do plano inferior do bocal superior 21 é de 240 mm, o tamanho B1 do mesmo é de 220 mm e o diâmetro do orifício do bocal no plano inferior do bocal superior 21 é de 77 mm.

[0044] No bocal de imersão 10 utilizado nesta modalidade, como representado na figura 3a (vista em corte transversal vertical) e na figura 3b (vista de cima), o corpo principal 11 tem o formato de um cilindro, e a porção de flange 12 na porção superior da mesma tem o formato de um pilar tetragonal; e existe o orifício do bocal 13 na sua porção central. O plano superior do bocal de imersão 14 tem o formato de um quadrado com um lado de 190 mm e o diâmetro do orifício do bocal no plano superior 14 é de 80 mm. O plano superior do bocal de imersão 14 tem a porção côncava 15 arranjada de modo a incluir o orifício do bocal 13, em que tem o comprimento A2 de 170 mm, a largura B2 de 150 mm e a profundidade de 3 mm.

[0045] Na porção côncava 15 no plano superior do bocal de imersão é montado o vedante de junta conformado 30 possuindo um formato retangular na vista plana com a porção de recorte circular 31 (orifício interno), como representado na figura 4. O vedante de junta conformado 30 tem o comprimento A3 de 165 mm, a largura B3 de 140 mm, o diâmetro de recorte (diâmetro interno do orifício) de 90 mm e a espessura de 3,5 mm.

[0046] O vedante de juntas conformado 30 foi produzido com o mesmo método que os descritos no Documento de Patente 5. Especificamente, o vedante de junta conformado 30 foi obtido pela adição de 25 % em massa de emulsão acrílica (material de ligação) e 1 % em massa de texanol (plastificante) como porcentagens externas na mistura em pó das matérias-primas das matérias-primas principais, incluindo 50 % em massa de alumina sinterizada e 20 % em massa de mulite fundida com materiais auxiliares, incluindo 10 % em massa de argila, 10 % em massa de frita e 1 % em massa de grafite em flocos, seguida por amassar a mistura assim obtida com um misturador de mesa, moldá-la sob pressão em uma forma de folha e depois secá-la a cerca de 80 °C. Além disso, como o vedante de junta conformado 30, um vedante de junta geralmente utilizado para vedar entre o bocal de imersão e o bocal superior pode ser utilizado; por exemplo, os vedantes de juntas descritos nos Documentos de Patente 2 a 6 podem ser utilizados.

[0047] Em seguida, o método para substituir o bocal de imersão de acordo com esta modalidade será explicado especificamente.

[0048] Na figura 1a, à medida que o bocal de imersão 10 é movido para a esquerda, primeiro o plano inferior do flange 16 do bocal de imersão desliza sobre as placas de notas 4 de modo que o plano superior do bocal de imersão entra em contato com o plano inferior do bocal superior 21 desse modo conduzindo ao estado da figura 1b. À medida que o bocal de imersão se move para a esquerda, a porção de borda lateral de inserção 32 do vedante de junta conformado 30 entra em contato com o plano inferior do bocal superior 21 de modo a ser ensanduichado e, assim, o vedante de junta conformado 30 entra em contato com a porção inferior do bocal superior plano 21 com deslizamento conduzindo desse modo ao estado da figura 1c. Neste momento, porque o vedante de junta conformado 30 não é deslizado devido ao plano lateral da porção côncava 15, o bocal superior 20 pode deslizar no vedante de junta conformado 30. O vedante de junta conformado 30 move-se ao longo do plano inferior do bocal superior 21 enquanto é pressionado de modo a ser inserido entre o bocal superior 20 e o bocal de imersão 10 conduzindo assim ao estado da figura 1d. Nesta altura, o vedante de junta conformado 30 foi encolhido em cerca de 0,3 mm.

[0049] Como pode ser visto acima, de acordo com o método para substituir o bocal de imersão desta modalidade, mesmo que o plano superior do bocal de imersão seja forçado a deslizar enquanto sendo pressionado para o plano inferior do bocal superior 21, o vedante de junta conformado 30 não é deslizado ou raspado. Consequentemente, torna-se possível utilizar o vedante de junta conformado 30; e, além disso, o vedante de junta conformado 30 é comprimido na interface de junta entre o bocal superior 20 e o bocal de imersão 10, de modo que a formação do espaço entre o bocal superior 20 e o bocal de imersão 10 pode ser evitada. Além disso, como a porção côncava 15 no plano superior do bocal de imersão inclui o orifício do bocal 13, o vedante de junta conformado 30 pode se mover enquanto está em contato com o bocal superior 20, mesmo em torno do orifício do bocal 13. Portanto, mesmo se o aço fundido cair a partir do bocal superior 20 durante a substituição do bocal de imersão, cai sobre o vedante de junta conformado 30; por conseguinte, o aço fundido é empurrado para o vedante de junta conformado 30, resultando em um plano superior liso do vedante de junta conformado 30, de modo que a formação do espaço pode ser evitada. Consequentemente, a alta capacidade de vedação pode ser assegurada mesmo durante a substituição, de modo que o vazamento do aço fundido durante a substituição possa ser minimizado.

[0050] Além disso, nesta modalidade, como descrito acima, porque em princípio o vedante de junta conformado 30 entra em contato com o plano inferior do bocal superior 21, o vedante de junta conformado 30 pode ser seguramente ensanduichado entre o plano inferior do bocal superior 21 e o plano superior do bocal de imersão 14. Nominalmente, quando a espessura do vedante de junta conformado 30 for mais do que a profundidade da porção côncava 15, como no caso desta modalidade, é preferível que o vedante de junta conformado 30 esteja arranjado na posição em que a porção da borda lateral de inserção 32 pode entrar em contato com o plano inferior do bocal superior 21 em princípio após a inserção do bocal de imersão. No entanto, ao contrário desta modalidade, mesmo quando em princípio o vedante de junta conformado não entra em contato com o plano inferior 21 do bocal superior mas faz com o seu plano lateral, porque o vedante de junta conformado 30 seja formado macio e prontamente cortado, a porção de borda lateral de inserção (canto) é esmagada ou raspada um pouco, de modo a ser ensanduichada.

[0051] Por outro lado, no caso em que a espessura do vedante de junta conformado é igual ou menor que a profundidade da porção côncava, a porção de borda lateral de inserção do vedante de junta conformada pode ser ajustada em qualquer posição. Neste caso, o vedante de junta conformado não entra em contato com o plano inferior do bocal superior durante a substituição do bocal de imersão, mas durante a substituição do bocal de imersão, porque como descrito acima o plano superior do bocal de imersão é deslocado enquanto pressionado para o plano inferior 21 do bocal superior, a capacidade de vedação em um nível que não provoque um problema no uso real pode ser assegurada. Além disso, mesmo que o aço fundido caia do bocal superior 20 durante a substituição do bocal de imersão, porque ele cai sobre o vedante de junta conformado na porção côncava, o aço fundido é empurrado para o vedante de junta conformado como descrito anteriormente, resultando em um plano superior liso do vedante de junta conformado, para que a formação do espaço possa ser evitada, e também o vazamento do aço fundido durante a substituição possa ser minimizado.

[0052] Portanto, especialmente no caso em que a espessura do vedante de junta conformado é igual ou menor que a profundidade da porção côncava, é preferível utilizar o vedante de junta conformado que é expansível. Como o bocal de imersão é preaquecido em ar antes da substituição, usando o vedante de junta conformado expansível que se expande por esse preaquecimento (aquecimento) ou oxidação durante o preaquecimento (aquecimento), a espessura do vedante de junta conformado aumenta durante a substituição, de modo que a capacidade de vedação é melhorada. Além disso, o uso do vedante de junta conformado que é expansível é também preferível do ponto de vista da melhoria da capacidade de vedação após a substituição; e, além disso, também é eficaz no caso em que a espessura do vedante de junta conformado é mais do que a profundidade da porção côncava.

[0053] Como uma modalidade do vedante de junta conformado que é expansível, o vedante de junta conformado incluindo partículas refratárias expansíveis pode ser citado. Um exemplo ilustrativo das partículas refratárias expansíveis inclui partículas de grafite expansíveis, partículas de vermiculita expansíveis, partículas de obsidiana expansíveis, partículas de pedra fundamental expansíveis, partículas de perlita expansíveis, partículas de argila expansíveis e partículas de pedra de xisto expansíveis, em que elas podem ser usadas pelo menos individualmente ou como uma mistura de dois ou mais deles. No vedante de junta conformado incluindo estas partículas refratárias expansíveis, a sua capacidade de vedação portanto é aumentada pela expansão devido ao preaquecimento das partículas refratárias expansíveis antes da substituição ou devido ao aquecimento durante o seu uso após a substituição.

[0054] Como outra modalidade do vedante de junta conformado que é expansível, o vedante de junta conformado incluindo metais com pontos de fusão baixos tais como Al, Mg, Cu e Zn pode ser citado. No vedante de junta conformado incluindo estes metais com baixos pontos de fusão, a sua capacidade de vedação é aumentada pela expansão de volume dos metais com baixos pontos de fusão devido ao preaquecimento antes da substituição ou oxidação causada pelo aquecimento durante o uso após a substituição.

(Segunda modalidade)

[0055] A figura 5a é a vista em corte transversal vertical do bocal de imersão utilizado na segunda modalidade da presente invenção, e a figura 5b é a sua vista de cima. Nesta modalidade, no bocal de imersão na primeira modalidade representada na figura 3a e na figura 3b, a porção côncava 15 do seu plano superior é formada de modo a abrir para o plano lateral de inserção do bocal de imersão 17. Especificamente, na porção côncava 15 nesta modalidade, o comprimento A4 é 165 mm, a largura B4 é 140 mm e a profundidade é 3 mm. Além disso, no vedante de junta conformado 30 montado na porção côncava 15, como representado na figura 6, o comprimento A5 é de 160 mm, a largura B5 é de 130 mm e a espessura é de 3,5 mm, em que o seu tamanho é feito de modo que possa ser arranjado até o plano lateral de inserção do bocal de imersão 17.

[0056] Esta modalidade é também realizada de um modo semelhante ao da primeira modalidade representada na figura 1a à figura 1d. A saber, quando o bocal de imersão 10 é movido para o lado inferior do bocal superior 20 pelo mecanismo de acionamento, o bocal de imersão 10 é obrigado a deslizar enquanto o plano inferior do flange 16 é pressionado para o plano inferior do bocal superior 21 pelas placas de nota 4, de modo que o vedante de junta conformado 30 pode ser ensanduichado entre o bocal superior 20 e o bocal de imersão 10. A saber, nesta modalidade, porque os três planos laterais do vedante de junta conformado 30 podem ser impedidos de escorregar devido aos três planos laterais da porção côncava 15 formada no plano superior do bocal de imersão 14, o vedante de junta conformado 30 pode ser unido por pressão à interface da junta sem ser escorregada ou raspada.

[0057] Além disso, nesta modalidade, porque o vedante de junta conformado 30 está arranjado até o plano lateral de inserção do bocal de imersão 17, mesmo que o aço fundido estiver um pouco caído do orifício do bocal superior durante a substituição do bocal de imersão, isto pode ser seguramente empurrado no vedante de junta conformado, de modo que a formação do espaço na porção de junta possa ser evitada. Por conseguinte, pode ser assegurada uma elevada capacidade de vedação, de modo que o vazamento do aço fundido durante a substituição também possa ser minimizado.

(Terceira modalidade)

[0058] A figura 7a é a vista em corte transversal vertical do bocal superior utilizado na terceira modalidade da presente invenção, e a figura 7b é a vista inferior da mesma. Nesta modalidade, no bocal superior da primeira modalidade representada na figura 2a e na figura 2b, o plano inclinado 23 com R 30 mm é feito na sua porção de borda inferior no lado de inserção do bocal de imersão. Ao fazer o plano inclinado 23 assim, não apenas o deslizamento do vedante de junta conformado 30 durante a substituição do bocal de imersão pode ser suprimido mais seguramente, mas também a interface de junta lisa que não tem irregularidade pode ser formada.

[0059] No plano inclinado que é feito na porção de borda inferior do bocal superior no lado de inserção do bocal de imersão, o formato da sua vista em corte transversal vertical pode ser linear ou curvo. O ângulo de inclinação do plano inclinado está preferivelmente na faixa de 10 a 70 graus conforme o ângulo formado entre o plano inclinado e o plano estendido do plano inferior do bocal superior. Quando o formato da vista em corte transversal vertical é curvo, R pode ser feito, por exemplo, na faixa de 5 a 50 mm.

(Quarta modalidade)

[0060] A figura 8a é a figura explicativa que ilustra a quarta modalidade da presente invenção, e a figura 8b é a vista de cima do bocal de imersão utilizado na figura 8a. Nesta modalidade, em vez da porção côncava formada no bocal de imersão da primeira modalidade representada na figura 3a e na figura 3b, a saliência 18 é formada. A saber, a projeção 18, cuja altura é menor do que a espessura do vedante de junta conformado 30, é formada no plano superior do bocal de imersão 14 na posição oposta ao lado de inserção do bocal de imersão. Especificamente, a projeção 18 é formada pela aderência, utilizando um adesivo, da chapa de ferro com a altura de 1 mm, a largura de 3 mm e o comprimento de 120 mm ao plano superior do bocal de imersão 14.

[0061] Por outro lado, na figura 8b o vedante de junta conformado 30 tem o comprimento A6 de 170 mm, a largura B6 de 140 mm, o diâmetro da porção recortada (diâmetro do orifício interno) de 90 mm e a espessura de 3,5 mm. A saber, nesta modalidade, a saliência 18 é formada no plano superior do bocal de imersão 14 na posição oposta ao lado de inserção do bocal de imersão 10, e o vedante de junta conformado 30 cuja espessura é mais do que a altura da projeção 18 é arranjado de modo a ficar bloqueado com a projeção 18.

[0062] Esta modalidade é também realizada de um modo semelhante ao da primeira modalidade representada na figura 1a à figura 1d. A saber, quando o bocal de imersão 10 é movido para o lado inferior do lado inferior do bocal superior 20 pelo mecanismo de acionamento, o bocal de imersão 10 é obrigado a deslizar enquanto o plano inferior do flange 16 é pressionado para o plano inferior do bocal superior 21 pelas placas de notas 4, de modo que o vedante de junta conformado 30 possa ser ensanduichado entre o bocal superior 20 e o bocal de imersão 10. A saber, nesta modalidade, porque o vedante de junta conformado 30 pode ser impedido de deslizar por ser bloqueado com a projeção 18, o vedante de junta conformado 30 pode ser unido por pressão à interface da junta sem ser deslizado ou raspado. Além disso, porque a altura da projeção 18 é menor do que a espessura do vedante de junta conformado 30, a projeção 18 não se torna um obstáculo no deslizamento do bocal de imersão durante a sua substituição.

[0063] Aqui, nesta modalidade, a fim de expressar totalmente a capacidade de vedação devido ao vedante de junta conformado 30, é preferível que a projeção 18 seja flexível. Entretanto, porque a projeção 18 desta modalidade é formada por uma placa de ferro, esta é flexível.

(Quinta modalidade)

[0064] A figura 9a é a figura explicativa que ilustra a quinta modalidade da presente invenção, e a figura 9b é a vista de cima do bocal de imersão utilizado na figura 9a. Nesta modalidade, o vedante de junta conformado 30 é feito para ser bloqueado com a projeção 18 de um modo semelhante ao da quarta modalidade; e adicionalmente, o plano inclinado 33 é feito no lado de inserção do vedante de junta conformado 30. O formato da vista em corte transversal vertical do plano inclinado 33 pode ser linear ou curvo. O ângulo de inclinação do plano inclinado situa-se, de um modo preferido, na faixa de 10 a 70 graus, como o ângulo formado entre o plano inclinado e o plano estendido do plano superior do vedante de junta conformado. Quando o formato da vista em corte transversal vertical do plano inclinado é curvo, R pode ser feito, por exemplo, na faixa de 5 a 50 mm. Entretanto, nesta modalidade, o tamanho externo do vedante de junta conformado 30 é como segue. A saber, o comprimento A7 é de 165 mm, a largura B7 é de 140 mm, o diâmetro da porção recortada (diâmetro interno do orifício) é de 90 mm e a espessura é de 3,5 mm.

[0065] Esta modalidade é também realizada de um modo semelhante ao da primeira modalidade representada na figura 1a à figura 1d. A saber, quando o bocal de imersão 10 é movido para o lado inferior do bocal superior 20 pelo mecanismo de acionamento, o bocal de imersão 10 é obrigado a deslizar enquanto o plano inferior do flange 16 é pressionado para o plano inferior do bocal superior 21 pelas placas de notas 4, de modo que o vedante de junta conformado 30 possa ser ensanduichado entre o bocal superior 20 e o bocal de imersão 10. Em cima disto, porque o vedante de junta conformado 30 tem o plano inclinado 33, o vedante de junta conformado 30 pode ser colocado entre o bocal superior 20 e o bocal de imersão 10 mais seguramente.

[0066] Entretanto, na primeira à quinta modalidades descritas acima, o refratário superior ligado ao bocal de imersão 10 era o bocal superior 20. Contudo, no caso em que o refratário superior é outro que não o bocal superior, por exemplo, no caso de uma placa de bocal deslizante ou bocal de porção inferior, é óbvio que o método para substituir o bocal de imersão da presente invenção também pode ser utilizado de forma semelhante.

[0067] Os mecanismos de pressão e deslizamento do bocal de imersão não estão limitados àqueles das modalidades descritas anteriormente. Em suma, os mecanismos são suficientes apenas se forem os seguintes. A saber, quando o novo bocal de imersão é suportado pelos elementos de prensagem arranjados em paralelo em ambos os lados do plano inferior do flange e é obrigado a deslizar enquanto é pressionado para o plano inferior do refratário superior, o bocal de imersão após o uso é empurrado para fora em uma direção horizontal de modo que o novo bocal de imersão seja unido por pressão ao refratário superior. [Exemplos]

[0068] Os resultados dos experimentos de substituição do bocal de imersão sob várias condições estão resumidos na Tabela 1. [Tabela 1]

[0069] Na Tabela 1, os Exemplos 1 a 9 são Exemplos da presente invenção, em que no método para substituir o bocal de imersão como representado na figura 1a à figura 1d, o bocal superior representado na figura 2a e na figura 2b foi utilizado, mas a profundidade da porção côncava do bocal de imersão representado na figura 3a e na figura 3b foi alterada, e o vedante da junta conformado representado na figura 4 foi alterado em sua espessura, seu material de construção ou sua flexibilidade. Por outro lado, no Exemplo Comparativo 1, o vedante de junta conformado foi simplesmente arranjado no bocal de imersão não possuindo a porção côncava. Os experimentos foram realizados à temperatura ambiente, exceto no Exemplo 9, em que foi utilizado o bocal de imersão aquecido a 1000 °C.

[0070] A espessura do vedante de junta conformado foi medida antes e após a substituição. No caso de após a substituição, a medição ter sido realizada como segue. A saber, o bocal de imersão foi movido para a posição em que o eixo central do orifício do bocal do bocal superior coincidia com o eixo central do bocal de imersão; e nesta posição, apenas a espessura do vedante de junta conformado em cada uma das partes centrais de 8 planos laterais na parte inferior do bocal superior foi medida, e então o valor médio destes valores medidos foi calculado.

[0071] No que se refere ao estado superficial do vedante de junta conformado, após o bocal de imersão ser separado, o estado do vedante conformado foi observado visualmente, pelo que o vedante sem um vazio foi avaliado como BOM, e o vedante com um vazio foi avaliado como NÃO BOM.

[0072] Nos Exemplos 1 a 3, foram utilizados os bocais de imersão com diferentes espessuras da porção côncava, em que em todos eles o vedante de junta conformado foi encolhido em cerca de 10 % enquanto sendo uniformemente cheio entre o bocal de imersão e o bocal superior. Não havia espaço ou vazio na superfície depois de ser separado para que eles se juntassem bem.

[0073] No Exemplo 4, foi utilizado o vedante de junta conformado possuindo a espessura de 5 mm, que é mais espessa do que outros Exemplos; uma ligeira irregularidade pôde ser vista na sua superfície depois de separada, mas estava em um nível que não causava um problema prático.

[0074] O exemplo 5 é o caso em que a força de prensagem do bocal de imersão foi de 400 kgf, e o exemplo 6 é o caso em que a força de prensagem do bocal de imersão foi de 800 kgf. Em ambos os casos, o vedante de juntas pode ser preenchido sem problemas.

[0075] O material do vedante de junta conformado formado nos Exemplos 1 a 6 é como descrito na primeira modalidade (KJC-A); isto é, obtém-se adicionando 25 % em massa de emulsão de acril (material de ligação) e 1 % em massa de texanol (plastificante) como porcentagem externa na mistura de pó de matéria-prima das matérias-primas principais incluindo 50 % em massa de alumina sinterizada e 20 % em massa de mulite fundida com materiais auxiliares, incluindo 10 % em massa de argila, 10 % em massa de frita e 1 % em massa de grafite em flocos.

[0076] No Exemplo 7, a quantidade do ligante foi aumentada em 5 % em massa em relação a KJC-A, de modo a aumentar a flexibilidade (KJC-B). Com isso, o vedante de junta conformado poderia ser cheio sem problemas.

[0077] No Exemplo 8, a quantidade do ligante foi diminuída em 5 % em massa em relação a KJC-A, de modo a aumentar a dureza (KJC-C). Com isso, o vedante de junta conformado poderia ser cheio sem problemas.

[0078] No Exemplo 9, em KJC-A, foi utilizado 2% em massa de grafite expansível em vez de 1 % em massa de grafite em flocos de modo a conferir a propriedade expansiva (KJC-D), e ainda, antes da substituição o bocal de imersão foi aquecido a 1000 °C. Com isso, o vedante de junta conformado poderia ser cheio sem problemas.

[0079] Por outro lado, no Exemplo Comparativo 1, a porção côncava não foi formada no bocal de imersão. Com isso, um espaço ou um vazio foi observado na superfície após a separação, então isso não foi bom.

[0080] Sob a condição do Exemplo 3, que corresponde à primeira modalidade descrita anteriormente, o trabalho de substituição foi realizado durante o vazamento contínuo real. Com os métodos dos Documentos de Patentes 1 e 7 descritos anteriormente, foi observado vazamento do aço fundido durante a substituição; pelo contrário, com o método da presente invenção, o vazamento do aço fundido não foi observado durante a substituição. [Explicação dos símbolos numéricos] 10 - bocal de imersão 11 - corpo principal 12 - porção de flange 13 - orifício do bocal (orifício interno) 14 - plano superior do bocal de imersão 15 - porção côncava 16 - plano inferior do flange 17 - plano lateral de inserção do bocal de imersão 18 - projeção 20 - bocal superior 21 - plano inferior do bocal superior 22 - orifício do bocal 23 - plano inclinado 30 - vedante de junta conformado 31 - porção de recorte (orifício interno) 32 - porção da borda lateral de inserção 33 - plano inclinado 34 - quadros de notas (elementos de prensagem)

Claims

1. Método para substituir um bocal de imersão, caracterizado pelo fato de que um novo bocal de imersão (10) é suportado por elementos de prensagem (4) arranjados em paralelo em ambos os lados de um plano inferior (16) de uma porção de flange (12) e é deixado deslizar enquanto sendo pressionado para um plano inferior (21) de um refratário superior (20) para empurrar para fora um bocal de imersão utilizado em uma direção lateral, desse modo, unindo-se por pressão ao refratário superior (20), em que uma porção côncava (15) é formada em um plano superior (14) do novo bocal de imersão (10) de modo a incluir um orifício do bocal (13), e um vedante de junta conformado (30) que é um refratário flexível em um formato tipo placa possuindo uma porção recortada, cujo formato é igual ou maior do que o orifício do bocal (13) do bocal de imersão (10), é montado na porção côncava (15), em que o vedante de junta conformado (30) pode preencher um espaço sendo deformado quando o bocal de imersão (13) for unido ao refratário superior (20).

2. Método para substituir um bocal de imersão, caracterizado pelo fato de que um novo bocal de imersão (10) é suportado por elementos de prensagem (4) arranjados em paralelo em ambos os lados de um plano inferior (16) de uma porção de flange (12) e é deixado deslizar enquanto pressionado para um plano inferior (21) de um refratário superior (20) de modo a empurrar para fora um bocal de imersão utilizado em uma direção lateral, desse modo, unindo-se por pressão ao refratário superior (20), em que uma projeção (18) é formada em um plano superior do novo bocal de imersão (10) em uma posição oposta a um lado de inserção do novo bocal de imersão (10), e um vedante de junta conformado (30) possuindo uma espessura mais do que uma altura da projeção (18) é arranjada de modo a ser bloqueado com a projeção (18).

3. Método para substituir um bocal de imersão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção côncava (15) formada no plano superior (14) do novo bocal de imersão (10) é aberta para um plano lateral (17) em um lado de inserção do novo bocal de imersão (10).

4. Método para substituir um bocal de imersão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o refratário superior (20) tem um plano inclinado (23) na sua porção inferior de um lado de inserção do novo bocal de imersão (10).

5. Método para substituir um bocal de imersão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o vedante de junta conformado (30) tem um plano inclinado (33) em um lado de inserção do novo bocal de imersão (10).

6. Método para substituir um bocal de imersão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o vedante de junta conformado (30) tem uma propriedade expansível.

7. Método para substituir um bocal de imersão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, no momento de deslizar o plano superior (14) do novo bocal de imersão (10), enquanto é pressionado no plano inferior (21) do refratário superior (20), o vedante de junta conformado (30) cobrindo em torno do orifício do bocal (13) é levado a deslizar ao ser contatado com o plano inferior (21) do refratário superior (20).