BRPI0621615A2 - dispositivo de vedação para uma unidade de fundição com cilindros geminados - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE VEDAçãO PARA UMA UNIDADE DE FUNDIçãO COM CILINDROS GEMINADOS. é apresentada uma peça de transição (4) posicionada acima de uma peça de material em fusão (6) formada entre cilindros coquilhados (1), escovas cilíndricas girantes (7) se estendendo no sentido axial dos cilindros (1) e cada uma confinando contra uma periferia externa do correspondente cilindro (1) através da totalidade de sua extensão axial sobre um lado afastado da poça (6) e abaixo da peça de transição (4); primeiras coifas (9) cada uma cobrindo o cilindro (1) entre a peça de transição (4) e a escova (7), segundas coifas (10) cada uma circundando uma parte da escova (7) fora de contato com o cilindro (1), terceiras coifas (11) cada uma cobrindo o cilindro (1) abaixo da escova (7) e orifícios de saída (8) para alimentar gás vedante (S) entre a peça de transição (4) e os cilindros (1), o gás vedante (S) proveniente dos orifícios de saída (8) ocupando as partes de orifícios de saída das terceiras coifas (11).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE VEDAÇÃO PARA UMA UNIDADE DE FUNDIÇÃO COM CILINDROS GEMINADOS".
Campo Técnico
A presente invenção refere-se a um dispositivo de vedação para uma unidade de fundição com cilindros geminados.
Antecedentes da Invenção
A figura 1 mostra um exemplo de uma unidade de fundição com cilindros geminados compreendendo um par de cilindros coquilhados 1, hori- zontalmente dispostos lado a lado e um par de vertedores laterais 2 associ- ados com os cilindros 1.
Os cilindros 1 são construídos de tal maneira que a água de re- frigeração passe através do interior dos cilindros e que um passe G entre os cilindros possa ser regulado para ser aumentado ou decrescido dependendo da espessura de uma tira de aço 3 a ser produzida.
A velocidade e a direção de rotação dos cilindros 1 determina- das de tal modo que as periferias externas dos respectivos cilindros 1 pas- sam a partir de cima no sentido do passe G à mesma velocidade.
Um dos vertedores laterais 2 entra em contato superficial com uma das extremidades dos cilindros 1 e o vertedor lateral oposto faz contato com a outra extremidade dos cilindros 1. Acima de um espaço definido pelos cilindros 1 e os vertedores laterais 2, uma peça de transição 4 é disposta para fazer contato superficial com as extremidades superiores dos vertedo- res laterais 2.
Uma tubeira administradora do material em fusão 5 é incorpora- da na peça de transição 4 de modo a ser posicionada imediatamente acima do passe G. Pela administração do material em fusão pela tubeira 5 ao es- paço definido pelos cilindros 1 e vertedores laterais 2, uma poça de metal em fusão 6 é formada.
Especificamente, com a poça 6 sendo formada, os cilindros são girados, enquanto refrigerados através da passagem de água de refrigera- ção, a poça de metal em fusão solidifica-se sobre as periferias externas dos cilindros 1, com uma tira resultante 3 sendo administrada para baixo do pas- se G.
Em uma unidade de fundição de cilindros geminados dessa na- tureza, um tampo ou cobertura é prevista para cobrir a poça de metal em fusão 6 e gás inerte é alimentado no interior da cobertura para prevenir a oxidação da poça de metal em fusão.
Uma cobertura para a poça de metal em fusão com corpos rota- tivos foi proposta, cada um dos corpos rotativos envolvido por pano trançado sendo disposto para confinar contra uma superfície externa da cobertura e contra uma periferia externa do correspondente cilindro 1 envolvendo a tota- lidade da sua extensão axial para que o pano trançado possa suprimir a in- vasão de ar atmosférico no interior da cobertura (veja-se, por exemplo, a Referência 1).
Nitrogênio é geralmente usado como o gás inerte a ser alimen- tado ao interior da cobertura. De maneira a tornar delgada a tira de metal, argônio, que é relativamente baixo em condutividade térmica, é misturado com nitrogênio e a mistura é alimentada ao interior da cobertura; então, o calor da poça de metal em fusão torna-se menos transmissível para os cilin- dros 1 para suprimir o aumento de temperatura das periferias externas dos cilindros 1, para que uma tira 3 delgada em espessura possa ser obtida sem especialmente baixar a velocidade de rotação dos cilindros nem causar de- senvolvimento de ruptura da tira devido à produção insuficiente de cascos de solidificação.
Referência 1 Patente JP 2760695.
Sumário da Invenção
Problemas a serem resolvidos pela invenção.
Todavia, mesmo se o interior da cobertura é alterado daquele com atmosfera de nitrogênio puro para aquele com atmosfera de nitrogênio contendo argônio, dez minutos ou mais são requeridos antes das periferias externas dos cilindros 1 terem sua temperatura reduzida.
Isto resulta do fato de que, durante a rotação dos cilindros 1, tex- turas (concavidades e convexidades regulares da ordem de várias dezenas de micrômetros) sobre as periferias externas dos cilindros são adesivamente acompanhadas pelo ar atmosférico, resultando em dificuldade para o nitro- gênio contendo argônio entrar em contato com os cilindros.
Outrossim, na Referência 1, a direção de rotação do corpo rota- tivo, quando visto no seu sentido axial, é contraditória àquela do cilindro 1 contra o qual o corpo rotativo confina, de forma que o ar atmosférico é pre- mido entre o corpo rotativo e o cilindro 1, o que facilita o arraste do ar atmos- férico para o cilindro 1.
A invenção foi realizada tendo em vista o acima exposto e tem como objetivo proporcionar um dispositivo de vedação para uma unidade de fundição de cilindros geminados que possa suprimir o arraste do ar atmosfé- rico para os cilindros.
Recursos ou Medidas para Resolução dos Problemas
De maneira a atingir o objetivo acima, a invenção compreende uma peça de transição posicionada acima de uma poça de metal em fusão formada entre cilindros coquilhados, escovas cilíndricas girantes se esten- dendo no sentido axial dos cilindros e cada uma confinando contra uma peri- feria externa do correspondente cilindro sobre a totalidade de sua extensão axial sobre um lado afastado da poça e abaixo da peça de transição, primei- ras coifas contíguas com a peça de transição e cada uma cobrindo o corres- pondente cilindro entre a peça de transição e a correspondente escova, se- gundas coifas contíguas com as ditas primeiras coifas e cada uma circun- dando uma parte da escova fora de contato com o cilindro, terceiras coifas contíguas com as segundas coifas e cada uma cobrindo o cilindro abaixo da escova e aberturas de saída para alimentar gás de vedação entre a peça de transição e os cilindros.
Na invenção, o gás de vedação proveniente de cada uma das saídas é guiado pelas primeira, segunda e terceira coifas cobrindo o corres- pondente cilindro e a escova para fluir em uma direção contrária à direção de rotação do cilindro.
Além disso, a escova é girada na mesma direção daquela de rotação do cilindro contra a qual a escova confina; alternativamente, o gás vedante fluindo ao longo da periferia do cilindro é determinado para ter uma velocidade excedendo um valor absoluto de uma velocidade periférica do cilindro.
Efeitos da Invenção
Um dispositivo de vedação para um fundidor de cilindros germi- nados de acordo com a invenção pode apresentar os seguintes excelentes efeitos e vantagens:
(1) O fato do gás de vedação proveniente de cada um dos orifí- cios de saída ser guiado pelas primeira, segunda e terceira coifas cobrir o correspondente cilindro e escova para fluir em uma direção contrária à dire- I ção de rotação do cilindro pode suprimir o acompanhamento ou arraste do ar atmosférico para o rolo.
(2) Quando a escova é girada na mesma direção daquela de rotação do correspondente cilindro ou do gás de vedação é ajustada para ter uma velocidade superior ao valor absoluto da velocidade periférica do cilin- dro, o acompanhamento do ar atmosférico para o cilindro pode ser adicional e efetivamente suprimido.
(3) Assim, quando o espaço acima da poça de metal em fusão é alterado daquele com atmosfera de nitrogênio puro para aquele com atmos- fera de nitrogênio contendo argônio, a periferia externa dos cilindros tem a sua temperatura baixada dentro de um período de tempo muito mais curto; quando o espaço alterado daquele da atmosfera de nitrogênio contendo ar- gônio para aquela contendo nitrogênio puro, as periferias externas dos cilin- dros têm a sua temperatura elevada dentro de um período igualmente mais curto, para que tiras com espessuras diferentes possam ser efetivamente produzidas.
Breve Descrição dos Desenhos
A figura 1 é uma vista esquemática mostrando um exemplo de uma unidade de fundição com cilindros geminados convencional; e
A figura 2 é uma vista esquemática mostrando uma modalidade de um dispositivo de vedação para unidade de fundição com cilindros gemi- nados de acordo com a invenção. Explanação dos Numerais de Referência
1 cilindro coquilhado
4 peça de transição
6 poça de material em fusão
7 escova
8 saída
9 primeira coifa
10 segunda coifa
11 terceira coifa
Modalidade Ideal de Realização da Invenção
Uma modalidade da invenção passa a ser descrita em conjun- ção com os desenhos.
A figura 2 mostra a modalidade de um dispositivo de vedação para uma unidade de fundição com cilindros geminados de acordo com a invenção no qual partes similares àquelas mostradas na figura 1 são repre- sentadas pelos mesmos numerais de referência.
O dispositivo de vedação para a unidade de fundição com cilin- dros geminados compreende escovas cilíndricas girantes 7 se estendendo no sentido axial dos cilindros 1, orifícios de saída 8 para descarregar gás vedante 8 tal como nitrogênio puro ou nitrogênio contendo argônio, e primei- ra, segunda e terceira coifas 9, 10 e 11 associadas com cada um dos cilin- dros 1 para oferecer uma passagem de fluxo para o gás vedante S.
Cada uma das escovas 7 é disposta abaixo da peça de transição 4 para confinar contra uma periferia externa do correspondente cilindro 1 através da totalidade de sua extensão sobre um lado afastado de uma poça de metal em fusão 6 e é girável por um mecanismo acionador tal como um motor em uma mesma direção, quando visto axialmente, como aquela de rotação do cilindro 1 contra a qual o cilindro confina.
O orifício de saída 8 é montado sobre um fundo da peça de tran- sição de modo a ser posicionado imediatamente acima de cada um dos ci- lindros 1.
A primeira coifa 9 é contígua com o fundo da peça de transição 4 e cobre a periferia externa e limites periféricos extremos do cilindro 1 entre a peça de transição 4 e a escova 7.
A distância entre a primeira coifa 9 e a periferia externa do cilin- dro 1 é ajustada para ser de 5 a 10 mm.
A segunda coifa 10 é contígua com a primeira coifa e circunda uma parte da escova 7 fora de contato com o cilindro 1 para cobrir uma parte de periferia externa adjacente e limites periféricos extremos do cilindro 1.
A distância entre a segunda coifa 10 e a periferia externa da es- cova 7 é definida para ser de menos de 10 mm para que pós não possam penetrar no interior da primeira coifa 9 devido à rotação da escova 7.
A terceira coifa 11 é contígua com a segunda coifa 10 e cobre a periferia externa e limites periféricos extremos do cilindro 1 abaixo da esco- va.
A distância entre a terceira coifa 11 e a periferia externa do cilin- dro 1 e é estabelecida para ser substancialmente igual à distância acima mencionada entre a primeira coifa 9 e a periferia externa do cilindro 1 ou pa- ra ser equivalente a três vezes aquela distância.
A terceira coifa 11 é prevista para ter uma extensão ao longo da periferia do cilindro 1 de 50 mm ou maior, para que o gás vedante S prove- niente da saída 8 seja adaptado para preencher até uma parte de saída da terceira coifa 11 de modo a prevenir o ingresso de ar atmosférico no interior da terceira coifa 11.
A soma da taxa de vazão do gás vedante S proveniente das du- as saídas 8 é estabelecida de tal modo que uma velocidade do gás vedante S fluindo entre a primeira coifa 9 e o cilindro 1 exceda um valor absoluto de uma velocidade periférica (2 m/segundo) do cilindro 1.
Por exemplo, presumindo-se que a distância entre a primeira coifa 9 e a periferia externa do cilindro 1 (distância entre coifa e cilindro) seja de 10 mm, o comprimento do cilindro 1 sendo de 1350 mm, somando a taxa de vazão do gás de vedação S proveniente das duas saídas 8 (taxa de des- carga de gás) sendo de 150 m3/minuto; então, a taxa de vazão do gás ve- dante S (taxa de vazão de gás) fluindo entre a primeira coifa 9 e o cilindro 1 é de cerca de 93 m/minuto como resultado da seguinte relação. Taxa de vazão de gás = taxa de descarga de gás/número do cilindro x com- primento do cilindro x distância entre coita e cilindro.
Especificamente, o gás vedante S proveniente da saída S é gui- ado pelas primeira, segunda e terceira coitas 9, 10 e 11 cobrindo o cilindro 1 e a escova 7 de modo a fluir com velocidade superior ao valor absoluto da velocidade periférica do cilindro 1 em uma direção contrária àquela de rota- ção do cilindro 1, a escova 7 em contato com o cilindro sendo girada em di- reção idêntica àquela de rotação do cilindro 1, para que o arraste de ar at- mosférico para o cilindro 1 possa ser efetivamente suprimido.
Conseqüentemente, quando o espaço entre a poça 6 e a peça de transição 4 é alterado daquele com a atmosfera de nitrogênio puro para aquela com atmosfera de nitrogênio contendo argônio, a periferia externa do cilindro 1 tem a sua temperatura baixada em mais tempo mais curto do que antes; pelo contrário, quando o espaço entre a poça 6 e a peça de transição 4 é alterado daquele com a atmosfera de nitrogênio contendo argônio para aquela contendo nitrogênio puro, a periferia externa do cilindro 1 tem a sua temperatura aumentada em um período de tempo igualmente mais curto. Assim, tiras com diferentes espessuras podem ser eficientemente produzi- das.
Deve ser compreendido que um dispositivo de vedação para uma unidade de fundição com cilindros geminados de acordo com a presen- te invenção não está limitado à modalidade de realização acima e que diver- sas variações e modificações podem ser introduzidas sem se afastar do âm- bito da invenção.
Aplicabilidade Industrial
Um dispositivo de vedação para uma unidade de fundição com cilindros geminados de acordo com a invenção é aplicável à produção não somente de tiras de aço, porém, também a várias outras tiras metálicas.
Claims (3)
1. Dispositivo de vedação para uma unidade de fundição com cilindros geminados, compreendendo uma peça de transição posicionada acima de uma poça de metal em fusão, formada entre cilindros coquilhados, escovas cilíndricas girantes se estendendo no sentido axial dos cilindros e cada uma confinada contra uma periferia externa do correspondente cilindro através da totalidade de sua extensão axial sobre um lado afastado da poça e abaixo da peça de transição, primeiras coifas contíguas com a peça de transição e cada uma cobrindo o correspondente cilindro entre a peça de transição e a escova correspondente, segundas coifas contíguas as ditas primeiras coifas e cada uma circundando uma parte da escova fora de con- tato com o cilindro, terceiras coifas contíguas com as segundas coifas e ca- da uma cobrindo o cilindro abaixo da escova e orifícios de saída para ali- mentar gás vedante entre a peça de transição e os cilindros.
2. Dispositivo de vedação para uma unidade de fundição com cilindros geminados de acordo com a reivindicação 1, em que cada uma das escovas é disposta para ser girada em uma mesma direção, olhando em uma direção do eixo geométrico das mesmas, daquela de rotação do cilindro contra o qual a escova confina.
3. Dispositivo de vedação para uma unidade de fundição com cilindros geminados de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o gás de vedação proveniente do orifício de saída e circulando entre a primeira coifa e o cilindro é previsto para ter uma velocidade excedendo um valor absoluto de uma velocidade periférica do cilindro.
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| Date | Code | Title | Description |
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| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
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