BRPI0810726B1 - Equipamento para lingotamento contínuo de placas - Google Patents

Abstract

equipamento para lingotamento contínuo de placas e método de lingotamento contínuo das mesmas a presente invenção fornece um equipamento de lingotamento contínuo de uma placa capaz de suprimir perturbações no fluxo do metal fundido no molde para uso em lingotamento contínuo e produzir uma placa de boa qualidade com poucas falhas de produto e um método de lingotamento contínuo da mesma, isto é, um equipamento de lingotamento contínuo (10) fornecido com um bocal de imersão (11) compreendido de um corpo tubular (18) em cujos dois lados são fornecidas portas de descarga (13) com centros axiais ajustados em faixas predeterminadas e um molde para uso em lingotamento contínuo (12) compreendido de membros longos de ampla largura (21 , 22) formando um espaço de seção transversal retangular (23) no qual são fornecidos agitadores eletromagnéticos (15), fornecendo metal fundido (14) ao molde de lingotamento (12) através das portas de descarga (13) do bocal de imersão (11), e agitando-se o mesmo pelos agitadores eletromagnéticos (15) enquanto se solidifica para produzir uma placa, onde as posições da extremidade superior f das portas de descarga (13) são feitas as posições da extremidade inferior dos agitadores eletromagnéticos (15) ou abaixo, chapas de cobertura magnética (16) que ajustam os campos magnéticos gerados são fornecidas nas posições abaixo dos agitadores eletromagnéticos (15), e, quando a espessura dos núcleos (24) dos agitadores eletromagnéticos (15) na direção da altura é feita h, a distância s entre as chapas de cobertura magnética (16) e os agitadores eletromagnéticos (15) na direção da altura é feita a faixa h/5 a h.

Description

EQUIPAMENTO DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO DE PLACAS.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um equipamento de lingotamento 5 contínuo que injeta metal fundido através de um bocal de imersão em um molde para uso em lingotamento contínuo para produzir uma placa e a um método de lingotamento contínuo da mesma.

Técnica Anterior

No passado, ao lingotar-se continuamente uma placa, com o 10 propósito de melhorar a qualidade do produto placa, foi empregado o método de fornecer o molde para uso em lingotamento (também chamado abaixo simplesmente de molde de lingotamento) com um agitador eletromagnético e agitando-se eletromagneticamente o aço fundido fornecido através de uma porta de descarga do bocal de imersão para o interior do molde de lingotamento de modo a gerar um fluxo de redemoinho no molde de lingotamento.

Por exemplo, a Publicação de patente japonesa (A) n° 7-314104 descreve um método de ajustar um agitador eletromagnético no molde de lingotamento de modo que a posição da superfície fundida do aço fundido se transforme em uma faixa do centro de um núcleo do agitador eletromagnético até a extremidade superior do núcleo e transmitindo o fluxo para o aço fundido no molde de lingotamento para o lingotamento.

Além disso, a Publicação de patente japonesa (A) n° 2004-42062 descreve o uso de um agitador eletromagnético para transmitir o fluxo ao metal fundido em um molde de lingotamento durante o que se ajusta a posição da porta de descarga de um bocal de imersão a uma posição inferior à posição da extremidade inferior de uma bobina eletromagnética do agitador eletromagnético.

Note que, a Publicação de patente japonesa (A) n° 7-256414 descreve, embora para a produção do lingotamento de uma barra redonda (um tipo de bloco) diferente de uma placa, um equipamento de lingotamento contínuo onde uma bobina magnética do tipo campo magnético móvel é arPetição 870190001583, de 07/01/2019, pág. 4/11 ranjada em torno de toda a circunferência externa do molde de lingotamento e um material de blindagem eletromagnética é arranjado abaixo dessa bobina eletromagnética.

Sumário da Invenção

Entretanto, a técnica anterior acima teve os problemas descritos a seguir que permanecem até serem resolvidos.

No método da Publicação de patente japonesa (A) n° 7-314104, conforme mostrado na figura 7, em uma posição onde o fluxo de metal fundido formado pelo agitador eletromagnético (abaixo também chamado de fluxo de agitação) e o fluxo de descarga do bocal de imersão tornam-se direções inversas na parte frontal, os fluxos interferiram entre si, a estagnação permitiu a formação de bolhas de ar e que inclusões fossem tomadas na placa lingotada e, além disso, pó foi introduzido na placa lingotada devido às flutuações na superfície fundida provocadas pela efervescência no fluxo no aço fundido na região de interferência. Por esta razão, a limpeza da placa lingotada foi provável de ser degradada e uma queda na qualidade do produto é provocada.

Além disso, em uma posição onde o aço fundido flui e o fluxo de descarga veio a ser a mesma direção para a frente na parte frontal, um aumento no fluxo de descarga do bocal de imersão foi provocado, a profundidade de penetração de bolhas de ar e inclusões foi aumentada, e foram provocados obstáculos à sua flutuação, então as bolhas de ar e as inclusões foram prováveis de aderirem à concha de solidificação em posições profundas a partir da superfície da placa lingotada e provocar defeitos no produto.

Os problemas nas direções inversa e para a frente acima ocorrem simultaneamente em um molde de lingotamento e cada um deles se torna uma causa para a queda na qualidade do produto. Além disso, com o método da Publicação de patente japonesa (A) n° 2000-42062, é formado um campo magnético para abaixo da bobina eletromagnética, o que provoca uma interferência do fluxo de agitação de do fluxo de descarga e um aumento no fluxo e descarga. Da mesma forma que acima, isto é provável de obstruir a flutuação das bolhas de ar e das inclusões para separação.

Como meios para resolver os problemas das acima mencionadas Publicação de patente japonesa (A) n° 7-314104 e Publicação de patente japonesa (A) n° 2004-42062, pode ser considerado o equipamento de lingotamento contínuo descrito na Publicação de patente japonesa (A) n° 7256414, mas a Publicação de patente japonesa (A) n° 7-256414 cobre a produção de uma barra redonda. Isto tem as diferenças mostradas abaixo da produção de placas coberta pela presente invenção.

O molde de lingotamento para produção de uma barra redonda geralmente é um molde de lingotamento com um diâmetro interno de 300 mm ou menos ou similar em tamanho. É muito menor que um molde de lingotamento para produção de uma placa (por exemplo, espessura: 120 a 300 mm ou similar, largura: 800 to 1800 mm ou similar). A relação entre o fluxo de aço fundido devido à agitação eletromagnética no molde de lingotamento e o fluxo de descarga do bocal de imersão é completamente diferente.

Isto é, para o fluxo de agitação eletromagnética no molde de lingotamento para produzir uma barra redonda, a bobina eletromagnética usada para a agitação eletromagnética é ajustada ao longo de toda a circunferência da superfície da parede do molde de lingotamento e forma um fluxo de redemoinho (vide a Publicação de patente japonesa (A) n° 7-256414, figura 2). Por esta razão, no fluxo de descarga do aço fundido a partir do bocal de imersão, não surgem os dois problemas da interferência e aceleração entre o fluxo de aço fundido provocado pela agitação eletromagnética no molde de lingotamento e o fluxo de descarga a partir do bocal de imersão que é provocado. Isto é devido ao fato de que a porta de descarga do bocal de imersão é arranjada para estar diretamente abaixo dele como na Publicação de patente japonesa (A) n° 7-256414.

Além disso, um molde de lingotamento para produção de uma barra redonda é configurado com a bobina eletromagnética arranjada na circunferência do molde de lingotamento. Isto difere completamente em configuração de um equipamento para produção de uma placa tal como onde os agitadores eletromagnéticos são arranjados de frente para os membros longos de ampla largura (molde de lingotamento de 2 superfícies).

Além disso, uma placa é usada para materiais de chapas finas. Ela é laminada até uma grande taxa de redução de espessura. Além disso, como representado pelos painéis externos para automóveis, é necessária uma alta qualidade. Portanto, pó, bolhas de ar, inclusões, e outras matérias estranhas finas na placa lingotada levam a defeitos no produto. Portanto, comparado com uma barra redonda, o nível de qualidade exigido do produto é extremamente alto.

Devido ao acima, no equipamento de lingotamento contínuo da Publicação de patente japonesa (A) n° 7-256414, os problemas da Publicação de patente japonesa (A) n° 7-314104 e da Publicação de patente japonesa (A) n° 2004-42062 nem sequer aparecem. Não apenas isto, sua solução não é buscada.

A presente invenção foi feita em consideração dessa situação e tem como seu objetivo o fornecimento de um equipamento de lingotamento contínuo de uma placa que suprima as perturbações no fluxo do metal fundido em um molde para uso em lingotamento contínuo e permitindo uma placa de boa qualidade com poucas falhas de produto e um método de lingotar continuamente a mesma.

A presente invenção foi feita para alcançar o objetivo acima e é como segue:

(1) um equipamento de lingotamento contínuo de uma placa conforme o primeiro aspecto da invenção juntamente com o objetivo acima é um equipamento de lingotamento contínuo fornecido com um bocal de imersão compreendido de um corpo tubular formando um caminho de fluxo para metal fundido nas direções dos dois lados do fundo de cujas portas de descarga são fornecidas e que tenha as mencionadas portas de descarga arranjadas com centros axiais orientados dentro de uma faixa a partir da direção horizontal até 60° para baixo a partir da direção horizontal e com um molde para uso em lingotamento contínuo tendo um espaço da seção transversal de forma retangular e fornecido com pelo menos um par de agitadores eletromagnéticos arranjados de frente para os longos membros da ampla largura que formam o mencionado espaço; e fornecer metal fundido no mencio5 nado molde para uso em lingotamento contínuo através das mencionadas portas de descarga do mencionado bocal de imersão e agitar o mencionado metal fundido no mencionado molde para uso em lingotamento contínuo pelos mencionados agitadores eletromagnéticos enquanto permite que ele se solidifique para produzir uma placa, onde uma posição na extremidade superior de uma porta de descarga do mencionado bocal de imersão está em uma posição de uma extremidade inferior de um agitador eletromagnético ou mais abaixo, uma chapa de cobertura magnética para ajustar o campo magnético gerado pelo agitador eletromagnético sendo fornecida em uma posição abaixo do mencionado agitador eletromagnético, e, quando a espessura de um núcleo de um agitador eletromagnético na direção da altura é h, a distância entre a chapa de cobertura magnética e o mencionado agitador eletromagnético na direção da altura estando na faixa de h/5 até h.

(2) um equipamento de lingotamento contínuo de uma placa conforme o primeiro aspecto da invenção onde, preferivelmente, a posição de uma extremidade superior de uma chapa de cobertura magnética é feita uma posição da extremidade superior de uma porta de descarga do mencionado bocal de imersão ou abaixo, e uma posição da extremidade inferior de uma chapa de cobertura magnética é feita a posição da extremidade inferior de uma porta de descarga do mencionado bocal de imersão ou abaixo.

(3) um equipamento de lingotamento contínuo de uma placa conforme o primeiro aspecto da invenção onde, preferivelmente, a chapa de cobertura magnética tem um comprimento na direção da altura na faixa de 50 mm a 200 mm e tem uma espessura de 10 mm ou mais.

(4) um equipamento de lingotamento contínuo de uma placa conforme o primeiro aspecto da invenção onde, preferivelmente, o mencionado bocal de imersão tem uma razão (d/D) de uma largura interna d da mencionada porta de descarga e a largura interna D do mencionado bocal de imersão (d/D) ajustada para a faixa de 1,0 a 1,7.

(5) um método de lingotamento contínuo de uma placa conforme um segundo aspecto da invenção de acordo com os usos objetivados acima de um equipamento de lingotamento contínuo de uma placa conforme o pri6 meiro aspecto da invenção para produzir a mencionada placa.

(6) um método de lingotamento contínuo de uma placa conforme um segundo aspecto da invenção onde, preferivelmente, a mencionada velocidade de lingotamento contínuo é de 1,0 m/min ou mais.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é uma vista lateral da seção transversal de um molde para uso em lingotamento contínuo para um equipamento de lingotamento contínuo de uma placa conforme uma configuração da presente invenção.

A figura 2 é uma vista plana de um molde para uso em lingotamento contínuo da placa da figura 1.

A figura 3(A) é uma vista explicativa da relação de posição relativa entre o agitador eletromagnético, o bocal de imersão e a chapa de cobertura magnética e do fluxo de aço fundido no molde de lingotamento.

A figura 3(B) é uma vista explicativa mostrando o efeito da distância entre o agitador eletromagnético e a chapa de cobertura magnética em um fluxo de aço fundido no molde de lingotamento.

A figura 4(A) é uma vista explicativa da relação de posição relativa entre o agitador eletromagnético, o bocal de imersão e a chapa de cobertura magnética e do fluxo do aço fundido no molde de lingotamento.

A figura 4(B) é uma vista explicativa mostrando o efeito da posição relativa entre a porta de descarga do bocal de imersão e a chapa de cobertura magnética no fluxo de aço fundido no molde de lingotamento.

A figura 5(A) é uma vista explicativa da relação da posição relativa entre o agitador eletromagnético, o bocal de imersão e a chapa de cobertura magnética e do fluxo de aço fundido no molde de lingotamento.

A figura 5(B) é uma vista explicativa mostrando os efeitos do comprimento de uma chapa de cobertura magnética na força eletromagnética.

A figura 6(A) é uma vista explicativa do fluxo de aço fundido no molde de lingotamento.

A figura 6(B) é uma vista explicativa mostrando os efeitos de várias mudanças de distância entre o agitador eletromagnético e a chapa de cobertura magnética e a velocidade de lingotamento no fluxo de aço fundido no molde de lingotamento.

A figura 7 é uma vista explicativa mostrando um fluxo de aço fundido em um molde para uso em lingotamento contínuo conforme a técnica anterior.

Melhor Forma para Executar a Invenção

Abaixo, enquanto se refere aos desenhos anexos, serão explicadas configurações da presente invenção para uso no entendimento da presente invenção.

Aqui, a figura 1 é uma vista lateral da seção transversal de um molde para uso em lingotamento contínuo usado em um equipamento de lingotamento contínuo de uma placa conforme uma configuração da presente invenção,enquanto a figura 2 é uma vista plana daquele molde para uso no lingotamento contínuo de uma placa.

Conforme mostrado na figura 1 e na figura 2, um equipamento de lingotamento contínuo de uma placa conforme uma configuração da presente invenção (abaixo chamado também simplesmente de equipamento de lingotamento contínuo) 10 é fornecido com um bocal de imersão 11 e um molde para uso em lingotamento contínuo (abaixo chamado também simplesmente de molde de lingotamento) 12. Ele fornece aço fundido (um exemplo de metal fundido) através das portas de descarga 13 do bocal de imersão 11 no molde de lingotamento 12 e agita o aço fundido 14 no molde de lingotamento 12 usando os agitadores eletromagnéticos 15 fornecidos no molde de lingotamento 12 enquanto o faz solidificar para produzir a placa. O molde de lingotamento 12 é fornecido com chapas de cobertura eletromagnética 16 para ajustar o campo magnético gerado pelos agitadores eletromagnéticos 15 em posições abaixo dos agitadores eletromagnéticos 15. Isto será explicado em detalhes abaixo.

O bocal de imersão 11 tem um corpo tubular 18 fornecido no fundo de uma panela intermediária (não-mostrada) contendo o aço fundido e formando um caminho de fluxo 17 do metal fundido. Esse corpo tubular 18 é fornecido com portas de descarga 13 em diagonal nos dois lados de seu fundo. Aqui, o caminho do fluxo é circular na seção transversal (ou elíptico na seção transversal), mas as portas de descarga podem, por exemplo, ter seção transversal circular, ter seção transversal elíptica, ter seção transversal retangular (quadrada ou retangular), ou ter também seção transversal poligonal. Uma ou mais podem ser formadas em cada lado do corpo tubular. Nesse momento, quando uma porta de descarga tem forma circular na seção transversal, a largura interna é seu diâmetro, enquanto quando tiver uma outra forma, o valor é o diâmetro quando se converte a área da seção transversal para a área de um círculo. Além disso, quando há uma pluralidade de portas de descarga, o valor é o diâmetro quando se adicionam todas as áreas de seção transversal e se converte as mesmas para a área de um círculo.

Além disso, as portas de descarga 13 são orientadas de forma que seus centros axiais estejam em uma faixa da direção horizontal,isto é,0° (preferivelmente 15° na direção para baixo da direção horizontal) até 60° (preferivelmente 40°) na direção para baixo da direção horizontal. Aqui, se se orientar as portas de descarga de forma que seus centros axiais estejam dentro de uma região acima de 60° na direção para baixo da direção horizontal, isto é, orientando-os para baixo (inclusive diretamente para baixo), inclusões e bolas de ar invadirão o interior da placa e defeitos internos serão formados. Além disso, se se orientar as portas de descarga de forma que seus centros axiais estejam na direção para cima da direção horizontal, um forte fluxo crescente será formado e a introdução de pó será encorajada.

A razão (d/D) da largura interna d das portas de descarga 13 e a largura interna D do corpo tubular 18 do bocal de imersão 11 que formam o caminho do fluxo 17 são preferivelmente ajustados para a faixa de 1,0 a 1,7. Note que, a largura interna D do corpo tubular 18 é, por exemplo, 50 mm a 90 mm (aqui, 70 mm) ou similar. Aqui, se a razão (d/D) for menor que 1,0 , a largura interna D do corpo tubular 18 será maior que a largura interna d da porta de descarga 13 e o fluxo de descarga das portas de descarga 13 se tornará muito rápido na taxa de fluxo, então os efeitos do fluxo de agitação dos agitadores eletromagnéticos 15 serão mais difíceis de se obter. Por esta razão, outra melhoria da qualidade do produto placa não poderá ser esperada.

Por outro lado, se a razão (d/D) estiver acima de 1,7, a largura interna D do corpo tubular 18 será menor que a largura interna d das portas de descarga 13 e o fluxo de descarga das portas de descarga 13 se tornará mais lento em termos de taxa de fluxo, então os efeitos destacados das chapas de cobertura magnética 16 serão mais difíceis de se obter.

Devido ao acima, a razão (d/D) da largura interna das portas de descarga 13 e da largura interna D do corpo tubular 18 foi feita na faixa de 1,0 a 1,7 , mas fazer-se o limite superior igual a 1,5 , ou ainda 1,3 , é preferível.

O molde para uso em lingotamento contínuo 12 tem um par de membros curtos estreitos 19, 20 arranjados de frente um para o outro através de uma distância na direção horizontal e um par de membros longos de ampla largura 21, 22 arranjados de frente um para ou outro de modo a imprensar os membros curtos 19, 20 entre eles. Note que, os membros curtos 19, 20 e os membros longos 21, 22 são conhecidos e são, por exemplo, formados por chapas de resfriamento feitas de cobre ou de uma liga de cobre para contatar o aço fundido e as chapas traseiras fixadas às suas traseiras e correm através da água de resfriamento.

Devido a isso, dentro delas, é formado um espaço 23 de forma de seção transversal quadrada, na direção horizontal. Note que esse espaço tem o comprimento dos lados curtos na seção transversal horizontal de, por exemplo, 120 a 300 mm ou similar e o comprimento dos lados longos de, por exemplo, 800 a 1800 mm ou similar. Os membros curtos 19, 20 são feitos deslizar em relação aos membros longos 21, 22. A distância entre eles pode ser trocada ou pode ser fixa.

Nos lados superiores dos membros longos 21, 22 (em maiores detalhes, nas chapas traseiras) são fornecidos conhecidos agitadores eletromagnéticos 15.

Cada agitador eletromagnético 15 é compreendido de um núcleo feito de um grande número de chapas de aço elétrico empilhadas e uma bobina eletromagnética 25 enrolada em torno delas arranjadas em uma carcaça metálica(por exemplo, aço inoxidável) (não-mostrada). Portanto,a extremidade inferior de um agitador eletromagnético 15 significa a extremidade inferior da carcaça. Note que na figura 1, a carcaça do agitador eletromagnético não é mostrada, então parece como se a extremidade inferior da bobina eletromagnética fosse mostrada, mas, conforme explicado acima, a extremidade inferior do agitador eletromagnético é a extremidade inferior da carcaça. Pelo menos um agitador eletromagnético 15 deve ser fornecido em cada um dos membros longos 21, 22 (isto é, um par). Aqui, quando se fornecem dois ou mais agitadores eletromagnéticos, (isto é, dois pares ou mais), eles são arranjados na direção da largura dos membros longos (isto é, as direções dos lados longos dos membros longos, direções dos lados longos na seção transversal horizontal do espaço).

Note que o núcleo 24 de cada agitador eletromagnético 15 tem uma espessura h na direção da altura de, por exemplo, 100 mm a 300 mm (aqui, 200 mm) ou similar.

Dentro do espaço 23 desse molde para uso em lingotamento contínuo 12, o bocal de imersão 11 é arranjado de forma que suas portas de descarga 13 encarem os membros curtos 19, 20 (nesse momento, as posições das extremidades superiores das portas de descarga 13 do bocal de imersão 11 são arranjadas em posições das extremidades inferiores dos agitadores eletromagnéticos 15 ou abaixo). Através das portas de descarga 13 desse bocal de imersão 11, o molde de lingotamento 12 é fornecido com aço fundido 14. O aço fundido no molde de lingotamento 12 é agitado pelos agitadores eletromagnéticos 15. Devido a isso, dentro do molde de lingotamento 12, um fluxo de aço fundido, isto é, um fluxo de agitação, é formado na direção dos ponteiros do relógio ou na direção contrária à dos ponteiros do relógio em torno do bocal de imersão 11 e o aço fundido é solidificado para formar uma placa.

Entretanto, quando se produz uma placa dessa forma, conforme mostrado na figura 7, surgem problemas devido aos efeitos da interferência do fluxo de aço fundido provocados pela formação dos campos magnéticos para abaixo das bobinas eletromagnéticas 25, isto é, o fluxo de agitação, e o fluxo de descarga das portas de descarga 13 do bocal de imersão 11 e a aceleração do fluxo de descarga acompanhando o fluxo de agitação. Por esta razão, são produzidas placas com muitas falhas no produto e qualidade pobre.

Portanto, para reduzir preventivamente esses efeitos, as chapas de cobertura magnética 16 do mesmo comprimento ou mais na direção da largura como agitadores eletromagnéticos 15 são arranjados em posições abaixo dos agitadores eletromagnéticos 15 e suas posições ajustadas são otimizadas para produzir uma boa placa lingotada com poucas falhas de produto.

Cada chapa de cobertura magnética 16, por exemplo, pode ser formada por chapa de aço elétrico que não passa um campo magnético, mas pode ser também feita de ferro ou aço carbono geral. Note que, quando feita de ferro ou aço carbono geral, ela gerará calor pelo aquecimento por indução de um agitador eletromagnético, então é feita uma estrutura resfriada a água. Note que a razão porque as posições da extremidade superior das portas de descarga 13 do bocal de imersão 11 são arranjadas em posições da extremidade inferior dos agitadores eletromagnéticos 15 ou abaixo é como segue:

As portas de descarga são arranjadas de forma que seus centros axiais sejam orientados na faixa a partir da horizontal até 60° para baixo da direção horizontal, então se ajustar-se as posições da extremidade superior das portas de descarga 13 acima das posições da extremidade superior dos agitadores eletromagnéticos 15, mesmo se se ajustar as chapas de cobertura magnética,difícil de suprimir a inferência e a aceleração ocorre.

As chapas de cobertura magnética 16, quando a espessura dos núcleos 24 dos agitadores eletromagnéticos 15 na direção da altura é h, são ajustadas nos membros longos 21, 22 de modo que a distância s entre as chapas de cobertura magnética 16 e os agitadores eletromagnéticos 15 na direção da altura,isto é, a distância entre as extremidades superiores das chapas de cobertura magnética 16 e as extremidades inferiores da carcaça dos agitadores eletromagnéticos na direção da altura (a mesma abaixo), torna-se a faixa de h/5 (também expressa abaixo como 1/5h) até h. Nesse momento, as chapas de cobertura magnética 16, embora dependendo também da espessura das chapas de resfriamento que formam os membros longos 21, 22, são ajustadas nas chapas traseiras na faixa de 50 mm a 100 mm a partir das superfícies 26, 27 dos membros longos 21, 22 que contatam o aço fundido.

Aqui, quando a distância entre as chapas de cobertura magnética 16 e os agitadores eletromagnéticos 15 na direção da altura for menor que h/5, a distância entre as chapas de cobertura magnética 16 e os agitadores eletromagnéticos 15, isto é, a distância entre os núcleos 24, torna-se muito curta. A força de agitação necessária na área onde a agitação é necessária é reduzida pelas chapas de cobertura magnética 16 e a qualidade almejada para o produto não pode ser alcançada.

Por outro lado, quando a distância s está acima de h, a distância entre as chapas de cobertura magnética 16 e os agitadores eletromagnéticos 15 na direção da altura torna-se muito grande. Embora a força de agitação necessária possa ser garantida, a interferência do fluxo da descarga e do fluxo de agitação e a aceleração do fluxo da descarga não podem ser evitadas e novamente a qualidade almejada para o produto não pode ser garantida.

Devido ao acima, a distância s entre as chapas de cobertura magnética 16 e os agitadores eletromagnéticos 15 na direção da altura foi feita h/5 a h, mas o limite superior é preferivelmente feito 4h/5, mais preferivelmente 3h/5.

As chapas de cobertura magnética 16 são preferivelmente feitas de um comprimento x na direção da altura na faixa de 50 mm a 200 mm ou mais. Além disso, o comprimento das chapas de cobertura magnética 16 na direção da largura é preferivelmente feito igual a ou maior que o comprimento na direção da largura dos agitadores eletromagnéticos 15.

Aqui, quando o comprimento x das chapas de cobertura magnética na direção da altura é menor que 50 mm, o efeito residual do campo magnético que vaza para baixo das chapas de cobertura magnética torna-se maior. Por outro lado, quando o comprimento x de uma chapa de cobertura magnética na direção da altura excede 200 mm, o campo magnético que vaza por baixo das chapas de cobertura magnética torna-se menor e o efeito de melhoria do fluxo de agitação pelas chapas de cobertura magnética passa para um nível inferior. Devido ao acima, o comprimento x das chapas de cobertura magnética na direção da altura foi ajustado para a faixa de 50 mm a 200 mm, mas o limite inferior é preferivelmente feito 70 mm e o limite superior é preferivelmente feito 170 mm, mais preferivelmente 150 mm.

Além disso, fazendo-se a espessura das chapas de cobertura magnética 10 mm (preferivelmente 20 mm) ou mais, os campos magnéticos gerados pelos agitadores eletromagnéticos 15 podem ser ajustados, então o valor do limite superior não é definido, mas, por exemplo, considerando-se a eficiência do trabalho quando esses se ligam aos membros longos 21, 22 e a economia, 100 mm ou menos é preferível.

Além disso, em relação às posições ajustadas das chapas de cobertura magnética 16 na direção da altura, é preferível fazer-se as posições da extremidade superior das chapas de cobertura magnética 16 as posições das portas de descarga 13 do bocal de imersão 11 ou abaixo e fazerse as posições da extremidade inferior das chapas de cobertura magnética 16 as posições da extremidade inferior das portas de descarga 13 do bocal de imersão 11 ou abaixo. Note que o comprimento x das chapas de cobertura magnética 15 na direção da altura é feito maior que a largura interna d das portas de descarga 13.

Aqui, quando se faz as posições da extremidade superior das chapas de cobertura magnética acima das posições da extremidade superior das portas de descarga, isto é, quando se arranjam as chapas de cobertura magnética em posições acima da extremidade superior das portas de descarga, as chapas de cobertura magnética são ajustadas em regiões onde o fluxo das portas de descarga do bocal de imersão não age diretamente e não surgem os problemas de interferência com, e aceleração do, fluxo de agitação, mas as áreas agitadas pelos agitadores eletromagnéticos arranja14 dos com uma distância predeterminada das extremidades superiores das chapas de cobertura magnética reciprocamente acabam sendo reduzidas e reciprocamente a qualidade da superfície da placa acaba sendo degradada.

Além disso, como o método para reduzir os efeitos prejudiciais do fluxo de descarga e do fluxo de agitação quando se posicionam as posições da extremidade inferior das chapas de cobertura magnética acima das posições da extremidade inferior das portas de descarga, o aumento da profundidade de imersão do bocal de imersão pode ser considerado, mas nesse caso é necessário aumentar excessivamente o comprimento do corpo tubular do bocal de imersão. Não apenas o trabalho preparatório relativo ao bocal de imersão para o lingotamento torna-se impraticável, mas surgem também problemas tais como interferência com outros equipamentos.

Devido ao acima, as posições da extremidade superior das chapas de cobertura magnética foram feitas as posições da extremidade superior das portas de descarga do bocal de imersão ou abaixo e as posições da extremidade inferior das chapas de cobertura magnética foram feitas as posições da extremidade inferior das portas de descarga ou abaixo, mas as posições da extremidade superior das chapas de cobertura magnética são preferivelmente ajustadas extremamente próximas às posições da extremidade superior das portas de descarga do bocal de imersão.

A seguir será explicado um método de lingotamento contínuo de uma placa conforme uma configuração da presente invenção.

Quando se produz uma placa, é fornecida uma panela intermediária (não-mostrada) com aço fundido. Essa panela intermediária fornece o aço fundido através do bocal de imersão 11 ao molde para uso em lingotamento contínuo 12. O aço fundido 14 dentro do molde para uso em lingotamento contínuo 12 é feito solidificar enquanto é agitado pelos agitadores eletromagnéticos 15 e a placa produzida é entregue no lado de saída.

Nesse momento, a velocidade de lingotamento da placa (velocidade de saída) é geralmente 0,8 m/min ou mais, mas para se obter notavelmente os efeitos da presente invenção, 1,0 m/min ou mais, preferivelmente 1,2 m/min ou mais, mais preferivelmente 1,4 m/min ou mais, é preferível.

Devido a isso, a eficiência de produção da chapa pode ser melhorada sobre o passado.

Note que o valor limite superior da velocidade de lingotamento da placa não é prescrito, mas o valor limite superior atualmente possível é, por exemplo, 2,5 m/min ou similar.

Exemplos

A seguir, serão explicados exemplos usados para confirmar a ação e o efeito da presente invenção.

Inicialmente, será explicado o efeito da distância s entre o agitador eletromagnético e a chapa de cobertura magnética na direção da altura do fluxo de aço fundido no molde de lingotamento em relação à figura3(A) e à figura 3(B). Essa figura 3(A) mostra a relação de posição relativa de um agitador eletromagnético, um bocal de imersão, e uma chapa de cobertura magnética e o fluxo de aço fundido no molde de lingotamento naquele momento. Aqui, a posição da extremidade superior das portas de descarga do bocal de imersão e a posição da extremidade inferior do agitador eletromagnético (extremidade inferior da carcaça) são feitas compatíveis. Além disso, a figura 3(B) mostra a avaliação da limpeza da placa produzida nesse momento. Essa avaliação de limpeza avalia o número de defeitos da placa após o lingotamento (por exemplo, inclusões, pó, bolhas de ar, etc.). Em mais detalhes, amostras (30 mm χ 30 mm) foram preparadas para cada 1 mm a partir da superfície da placa, polidas, e então divididas longitudinalmente e lateralmente em 30 para garantir 900 áreas de inspeção de 1 mm χ 1 mm. Essas 900 áreas de inspeção foram observadas em um microscópio ótico para contar o número de defeitos. É mostrado um valor proporcional ao número de defeitos (/cm²). Isto é, se o número de avaliação da limpeza for alto, significa que a qualidade é pobre, enquanto reciprocamente se for baixo, significa que a qualidade do produto é boa (a mesma abaixo).

Note que as condições de teste foram feitas arranjando-se as posições da extremidade superior das portas de descarga dos bocais de imersão na posição da extremidade inferior da carcaça do agitador eletromagnético, a largura interna D do corpo tubular de 70 mm, uma d/D de 1,0, as portas de descarga arranjadas com centros axiais horizontais (0°), o comprimento x das chapas de cobertura magnética na direção da altura de 100 mm, uma espessura fixada em 30 mm, e uma velocidade de lingotamento da placa Vc de 1,4 m/min.

Como fica claro da figura 3(A), aprende-se que juntamente com o estreitamento da distância s entre o agitador eletromagnético e a chapa de cobertura magnética na direção da altura (movimento para cima da chapa de cobertura eletromagnética), o fluxo do aço fundido muda. Além disso, aprende-se que juntamente com a ampliação da distância s na direção da altura (movimento para baixo da chapa de cobertura magnética), a mudança no fluxo do aço fundido torna-se menor (relação entre linhas sólidas e linhas tracejadas na figura 3 (A)).

Mais particularmente, como fica claro da figura 3(B), quando se estreita a distância s entre um agitador eletromagnético e uma chapa de cobertura magnética na direção da altura (movendo-se a chapa de cobertura magnética para cima) e fazendo-a uma distância de menos de 1/5 da espessura h do núcleo, a taxa de fluxo na frente do agitador eletromagnético é também afetada e a força de agitação necessária pode não mais ser dada.

A seguir, quando se faz a distância s entre um agitador eletromagnético e uma chapa de cobertura magnética na direção da altura h/5 a h, a força de agitação necessária pode ser obtida na frente do agitador eletromagnético e a força de agitação abaixo do agitador eletromagnético pode ser reduzida e assim a interferência com, e a aceleração do, fluxo de descarga a partir da porta de descarga do bocal de imersão podem ser evitadas. Finalmente, quando se faz a distância s entre o agitador eletromagnético e a chapa de cobertura magnética na direção da altura mais que a espessura h do núcleo, a força de agitação abaixo do agitador eletromagnético não pode ser reduzida e a interferência com, e aceleração do, fluxo de descarga a partir da porta de descarga do bocal de imersão não podem ser evitadas.

Isto é, foi confirmado que fornecendo-se chapas de cobertura magnética em posições abaixo dos agitadores eletromagnéticos e ajustandose a distância s entre os agitadores eletromagnéticos e as chapas de cober17 tura magnética na direção da altura na faixa adequada acima, é possível executar agitação específica dos locais necessários pela força de agitação necessária ou maior que é requerida para melhorar a limpeza da superfície da placa que tem um efeito na qualidade do produto e para tornar possível melhorar a avaliação da limpeza.

A seguir, será explicado o efeito das posições relativas de uma chapa de cobertura magnética e das portas de descarga do bocal de imersão no fluxo do aço fundido no molde de lingotamento em relação à figura 4(A) e à figura 4(B). Aqui, a figura 4(A) mostra a relação de posição relativa entre o agitador eletromagnético, o bocal de imersão, e a chapa de cobertura magnética e o fluxo de aço fundido no molde de lingotamento naquele momento, enquanto a figura 4(B) mostra a avaliação da limpeza de uma placa produzida naquele momento.

Note que as condições do teste foram feitas a distância s entre o agitador eletromagnético e a chapa de cobertura magnética na direção da altura de 2/5h, um largura interna D do corpo tubular de 70 mm, uma razão d/D de 1,0 , portas de descarga arranjadas com centros axiais horizontais (0°), um comprimento x da chapa de cobertura magnética na direção da altura de 100 mm, uma espessura fixada em 30 mm, e uma velocidade de lingotamento da placa de 1,4 m/min.

Como fica claro da figura 4(A), no caso do Exemplo 1 mostrado na figura 4(B) onde a posição da extremidade superior da chapa de cobertura magnética é arranjada abaixo da posição da extremidade superior das portas de descarga do bocal de imersão (extremidade superior das portas de descarga numa posição 40 mm acima da extremidade superior da chapa de cobertura magnética), ocorre a interferência do fluxo de descarga e do fluxo de agitação e da aceleração do fluxo de descarga pelo fluxo de agitação. A avaliação da limpeza pode ser feita menos que a avaliação de limpeza de 3 no caso de não haver chapas de cobertura magnética, mas depósitos (por exemplo, inclusões ou produtos de reações) desenvolvidos nas portas de descarga do bocal de imersão, enquanto que os centros axiais das portas de descarga mudam e portanto a avaliação da limpeza torna-se instável.

Além disso, como fica claro da figura 4(A), no caso do Exemplo mostrado na figura 4(B) onde a posição da extremidade superior da chapa de cobertura magnética é arranjada na posição da extremidade superior da porta de descarga do bocal de imersão, foi confirmado que a interferência do fluxo de descarga e do fluxo de agitação e da aceleração do fluxo de descarga pelo fluxo de agitação pode ser evitada e a avaliação da limpeza pode ser melhorada.

Além disso, como fica claro da figura 4(A), no caso do Exemplo mostrado na figura 4(B) onde a posição da extremidade inferior da chapa de cobertura magnética é feita uma posição 40 mm acima da posição da extremidade inferior da porta de descarga, foi confirmado que a interferência do fluxo de descarga e do fluxo de agitação e da aceleração do fluxo de descarga pelo fluxo de agitação pode ser evitada e a avaliação da limpeza pode ser melhorada, mas há os problemas a seguir.

Geralmente, a profundidade de imersão de um bocal de imersão é de 200 a 300 mm ou similar, mas no Exemplo 3, a profundidade de imersão do bocal de imersão foi de 400 a 500 mm ou mais. Como resultado, o comprimento da extremidade do topo do molde de lingotamento até a ponta do bocal de imersão torna-se 600 a 700 mm. Por esta razão, o bocal de imersão torna-se extremamente pesado. Para iniciar e terminar a operação de lingotamento contínuo no estado ligando o bocal de imersão a uma panela intermediária, para evitar a colisão entre o bocal de imersão e o molde de lingotamento e outros equipamentos próximos, torna-se necessário transferilos tomando-se o curso mais largo ascendente e descendente e elevando e evitando excessivamente o bocal de imersão, então isso não é prático para as operações atuais.

A seguir serão explicados os efeitos do comprimento x de uma chapa de cobertura magnética na direção da altura no fluxo do aço fundido no molde de lingotamento em relação à figura 5(A) e à figura 5(B). Aqui, a figura 5(A) mostra a relação de posição relativa entre um agitador eletromagnético, um bocal de imersão, e uma chapa de cobertura magnética e o fluxo do aço fundido no molde de lingotamento no momento, enquanto a fi19 gura 5(B) mostra a força eletromagnética no momento. Note que a força eletromagnética da ordenada mostrada na figura 5(B) mostra a atenuação da força eletromagnética quando se faz a força eletromagnética agir em uma área mais profunda que a posição da extremidade superior da porta de descarga do bocal de imersão no caso de nenhuma chapa de cobertura magnética mostrada na figura 5(A) (linha pontilhada na figura) 1,0 (força eletromagnética provocando o fluxo de agitação na área da parte hachurada na figura 5(A)) e mudando-se o comprimento x da chapa de cobertura magnética na direção da altura. Além disso as condições de teste foram feitas a distância s entre o agitador eletromagnético e a chapa de cobertura magnética na direção da altura de 2/5h e uma espessura da chapa de cobertura magnética fixada para 10 mm.

Como fica claro da figura 5(B), foi confirmado que juntamente com o comprimento aumentado x da chapa de cobertura magnética na direção da altura, a força eletromagnética torna-se menor. Em particular, foi confirmado que fazendo-se o comprimento da chapa de cobertura magnética na direção da altura na faixa de 50 mm a 200 mm, é possível obter economicamente o efeito pela chapa de cobertura magnética enquanto se evita a interferência do fluxo de descarga e do fluxo de agitação e da aceleração do fluxo de descarga pelo fluxo de agitação.

A seguir, serão explicados os efeitos da velocidade de lingotamento no fluxo de aço fundido no molde de lingotamento em relação à figura 6(A) e à figura 6(B). Aqui, a figura 6(A) mostra o fluxo de aço fundido no molde de lingotamento, enquanto (B) mostra a avaliação da limpeza da placa produzida quando se muda variadamente a distância entre o agitador eletromagnético e a chapa de cobertura na direção da altura e a velocidade de lingotamento.

Note que as condições do teste foram feitas mo arranjo da posição da extremidade superior das portas de descarga do bocal de imersão na posição da extremidade inferior do agitador eletromagnético, a largura interna D do corpo tubular de 70 mm,a razão d/D de 1,0 , portas de descarga arranjadas com centros axiais horizontais (0°), o comprimento da chapa de cobertura magnética na direção da altura de 100 mm, e uma espessura fixada em 30 mm.

Conforme mostrado na figura 6(A), o fluxo de descarga da porta de descarga de um lado do bocal de imersão aumenta juntamente com um aumento da velocidade de lingotamento. Como resultado, na área onde o fluxo de agitação e o fluxo de descarga interferem, a taxa de fluxo flutua e, por exemplo, pó é introduzido e perturbações da superfície do fundido são encorajadas e aumentam os defeitos do produto devido à produção do aço.

Além disso, o fluxo de descarga das portas de descarga do outro lado do bocal de imersão também aumenta juntamente com o aumento da velocidade de lingotamento. Como resultado, na área de aceleração, a profundidade de penetração das inclusões torna-se muito mais profunda (o efeito de flutuação não pode mais ser obtido), e aumentam as falhas no produto devido à produção de aço.

Do exposto acima e dos resultados mostrados na figura 6(B), pode ser confirmado que quando se faz a distância s entre um agitador eletromagnético e uma chapa de cobertura magnética na direção da altura na faixa de 1/5h até h, mesmo se aumentar-se a velocidade de lingotamento da placa, é possível obter a força de agitação necessária pelo agitador eletromagnético enquanto se evita a interferência do fluxo de descarga pelo fluxo de agitação e para melhorar a avaliação da limpeza.

Em particular, aumentando-se a velocidade de lingotamento da placa para 1,0 m/min, 1,4 m/min, e ainda 1,6 m/min, foram obtidos resultados onde os efeitos vantajosos da presente invenção apareceram mais notavelmente.

Além disso, os inventores fizeram experiências com a razão (d/D) da largura interna d da porta de descarga do bocal de imersão e a largura interna D do caminho de fluxo e eles confirmaram que fazendo-se a razão (d/D) na faixa 1,0 a 1,7 , um efeito superior mais vantajoso é obtido pela chapa de cobertura magnética.

Devido ao acima, foi confirmado, de acordo com a presente invenção, que é possível suprimir as perturbações no fluxo do aço fundido em um molde para uso em lingotamento contínuo e produzir uma placa de boa qualidade com poucos defeitos. Acima, a presente invenção foi explicada em relação às configurações, mas a presente invenção não é limitada de forma alguma às configurações descritas nas configurações explicadas acima e inclui outras configurações e modificações consideradas dentro da faixa de assuntos descritos nas reivindicações. Por exemplo, combinações de todas ou de parte das configurações ou modificações acima para formar equipamentos de lingotamento contínuo de placas e seus métodos de lingotamento contínuo da presente invenção estão também incluídos no escopo da presente invenção.

Aplicabilidade Industrial

O equipamento de lingotamento contínuo de placas descrito nos itens (1) a (4) da presente invenção e os métodos de lingotamento contínuo de placas descritos nos itens (5) e (6) fornecem as chapas de cobertura magnética a distâncias predeterminadas na direção da altura abaixo dos agitadores eletromagnéticos fornecidos em membros longos do molde para uso em lingotamento contínuo, então os efeitos da interferência entre o fluxo de metal fundido, isto é, o fluxo de agitação, e o fluxo de descarga do bocal de imersão e a aceleração da taxa de fluxo do fluxo de descarga podem ser aliviados. Devido a isso, é possível suprimir as perturbações no fluxo de metal fundido no molde para uso em lingotamento contínuo e produzir uma placa de boa qualidade com poucos defeitos.

Em particular, o equipamento de lingotamento contínuo de uma placa descrita no item (2) define a posição de ajuste das chapas de cobertura magnética em relação às portas de descarga do bocal de imersão, então os efeitos da interferência entre o fluxo de agitação e o fluxo de descarga e a aceleração da taxa de fluxo do fluxo de descarga podem também ser aliviados.

O equipamento de lingotamento contínuo de uma placa descrito no item (3) define o comprimento na direção da altura e a espessura da chapa de cobertura magnética, então é possível também melhorar o efeito de supressão de um vazamento do campo magnético da chapa de cobertura magnética e suprimir as perturbações no fluxo do metal fundido no molde para uso em lingotamento contínuo para as chapas de cobertura magnética.

O equipamento de lingotamento contínuo de uma placa descrito no item (4) define a razão (d/D) entre a largura interna D do bocal de imersão e a largura interna d de uma porta de descarga então pode suprimir a velocidade excessiva até a velocidade do fluxo de descarga das portas de descarga e fornecer estavelmente metal fundido das portas de descarga para o interior do molde de lingotamento. Devido a isso, é possível mitigar os efeitos da interferência que ocorrem convencionalmente entre o fluxo de agitação e o fluxo de descarga e a aceleração da taxa de fluxo de descarga e é possível suprimir as perturbações no fluxo de metal fundido no molde para uso em lingotamento contínuo e produzir uma placa de boa qualidade com poucas falhas de produto.

O método de lingotamento contínuo de uma placa descrito no item (6) faz a velocidade de lingotamento 1,0 m/min ou mais e assim permite que perturbações no fluxo do metal fundido no molde para uso em lingotamento contínuo sejam suprimidas mesmo a uma velocidade de lingotamento onde os efeitos da interferência entre o fluxo de agitação e o fluxo de descarga e a aceleração da taxa de fluxo de descarga ocorram notavelmente. Devido a isso, é possível produzir uma placa de boa qualidade com poucas falhas de produto enquanto se melhora a eficiência de produção sobre o passado.

Claims (2)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Equipamento de lingotamento contínuo (10) de uma placa fornecido com um bocal de imersão (11) compreendido de um corpo tubular (18) formando um caminho de fluxo (17) para metal fundido nas direções dos

   5 dois lados do fundo de cujas portas de descarga (13) são fornecidas e que tenha as mencionadas portas de descarga arranjadas com centros axiais orientados dentro de uma faixa a partir da direção horizontal até 60°para baixo a partir da direção horizontal e com um molde para uso em lingotamento contínuo (12) tendo um espaço da seção transversal de forma retangular (23)

   10 e fornecido com pelo menos um par de agitadores eletromagnéticos (15) arranjados de frente para os longos membros da ampla largura (21, 22) que formam o mencionado espaço; e fornecer metal fundido (14) no mencionado molde para uso em lingotamento contínuo (12) através das mencionadas portas de descarga (13) do mencionado bocal de imersão (11) o referido

   15 equipamento (10) caracterizado por a porta de descarga (13) do bocal de imersão (11) apresenta uma razão (d/D) ajustada para a faixa de 1,0 a 1,7 sendo a largura interna (d) da mencionada porta de descarga (13) e a largura interna (D) do mencionado bocal de imersão (11 );uma posição na extremidade superior de uma porta de descarga (13) está em uma posição abaixo de uma

   20 extremidade inferior de um agitador eletromagnético (15), e uma chapa de cobertura magnética (16), com espessura de 10 mm a 100 mm e comprimento na direção da altura de 50 a 200 mm, é fornecida em uma posição abaixo do mencionado agitador eletromagnético (15) e da porta de descarga (13), e, quando uma espessura de um núcleo de um agitador eletromagnético na

   25 direção da altura é h, a distância (S) entre a chapa de cobertura magnética (16) e o mencionado agitador eletromagnético (15) na direção da altura está na faixa de h/5 até h.
2. 2. Equipamento de lingotamento contínuo de uma placa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a posição de

   30 uma extremidade superior de uma chapa de cobertura magnética é feita a posição da extremidade superior de uma porta de descarga do mencionado bocal de imersão ou abaixo, e a posição da extremidade inferior de uma chapa

   Petição 870190001583, de 07/01/2019, pág. 5/11 de cobertura magnética é feita a posição da extremidade inferior de uma porta de descarga do mencionado bocal de imersão ou abaixo.