ES2214796T3 - Tubo de inmersion para fundicion para introducir masa fundida en una coquilla para la fundicion continua, especialmente de productos planos. - Google Patents

Abstract

Espiga de vertido por inmersión comprende un elemento de contorno formado por una combinación de un elemento base robusto y distribuidores de flujo. El elemento de contorno está formado por una combinación de un elemento base robusto (10) que une regiones de pared opuestas a una altura (H1) y distribuidores de flujo (12) a una altura (H2) en una dirección del eje X que sobresale de las direcciones de pared en la pieza de vertido (11) del canal de flujo sin unión sólida con las regiones de pared que se encuentran opuestas. La espita de vertido de inmersión (1) usada en la cola continua tiene una pieza de vertido (11) formada como un canal de flujo y formada por un elemento de contorno (10, 12) y aberturas de descarga en posiciones opuestas (8, 8'') en la dirección de las paredes laterales estrechas (15). El elemento de contorno está formado por una combinación de un elemento base robusto (10) que une a una altura (H1), y distribuidores de flujo (12) a una altura (H2) en una dirección del ejeX que sobresale de las direcciones de pared en la pieza de vertido (11) del canal de flujo sin unión sólida con las regiones de pared que se encuentran en posiciones opuestas.

Description

Tubo de inmersión para fundición para introducir masa fundida en una coquilla para la fundición continua, especialmente de productos planos.

La invención se refiere a un tubo de inmersión para fundición para introducir masa fundida, especialmente, fundición de acero, a partir de un depósito de colada o intermedio, en una coquilla configurada con paredes laterales anchas o estrechas para la fundición continua especialmente de productos planos, presentando el tubo de inmersión para fundición una porción de tubo configurada como canal de flujo, la cual está configurada con un elemento cuneiforme de contorno y al menos un divisor del flujo con dos aberturas de salida opuestas en la dirección de las paredes laterales estrechas.

Los tubos de inmersión para fundición se ocupan en la coquilla de una distribución uniforme y con pocas turbulencias de la masa fundida. A tal fin, los tubos de inmersión para fundición tienen elementos de contorno interno o del fondo. Un tubo de inmersión para fundición tiene que estar configurado de tal manera que se evite dentro de la coquilla un nivel de colada agitado en forma de un movimiento vibrante ascendente y descendente o de un movimiento ondulatorio. Especialmente, deben cumplir estas especificaciones los tubos de inmersión para fundición para los denominados formatos de desbastes delgados, con un espesor entre 30 y 100 mm.

En el documento DE 41 42 447 C2 se describe un tubo de inmersión para fundición para un desbaste delgado, componiéndose este tubo de una porción inferior del tubo, la cual está ampliada en la sección transversal en dirección a las paredes laterales estrechas de la coquilla y en el extremo inferior está dotada con una pieza del fondo dispuesta en el centro dejando aberturas de salida para la masa fundida. La pared interna de la parte que amplía la sección transversal del tubo de inmersión para fundición configura, junto con las partes de pared opuestas de la pieza del fondo, canales de flujo, cuyos ejes forman un ángulo determinado, que está entre 10 y 22 grados, con el eje del tubo de inmersión para fundición. Este tubo de inmersión para fundición presenta una anchura mucho mayor que el espesor. Las aberturas de salida del tubo de inmersión para fundición están estrechadas en forma de tobera.

En el documento WO 95/29025 se describe un tubo de inmersión para fundición con una porción del tubo que presenta dos aberturas de salida en la zona inferior, las cuales están orientadas con un ángulo relativamente agudo hacia el resto líquido de la colada dentro de la coquilla. Las altas velocidades de flujo, necesarias en el caso de la colada de desbastes delgados, a partir de las aberturas de salida inclinadas hacia abajo en ángulo agudo del tubo para fundición, entrañan el peligro de erosiones de la camisa de colada continua, que en el peor de los casos pueden conducir a la ruptura de la continuidad.

La presente invención se basa en el conocimiento de que en el caso del traspaso del flujo de las aberturas de salida del tubo de inmersión para fundición a la coquilla no se trata de un proceso libre de afluencia, sino más bien de un proceso de circulación. De este modo, a la longitud efectiva de circulación del elemento central de contorno del tubo para fundición le corresponde una importancia decisiva, es decir, cuanto más larga es la longitud efectiva del elemento del fondo, tanto más estable se realiza la división y conducción del flujo.

Es tarea de la invención poner en práctica de manera constructiva el conocimiento citado anteriormente en el caso de un tubo de inmersión para fundición del tipo genérico citado al principio, de tal manera que se garantice una división estable del flujo a través del tubo de inmersión y pueda tener lugar una afluencia en gran medida sin turbulencias de la masa fundida desde el tubo de inmersión para fundición, al resto líquido de la coquilla.

La solución de la tarea se logra con la invención con un tubo de inmersión para fundición del tipo genérico citado, porque el elemento de contorno está configurado con una combinación que se transforma de manera fluida la una en la otra de una parte maciza, que une zonas de pared opuestas, con la altura (H_{1}) y con un par de divisores del flujo que parten de esta parte por encima de la misma, con una altura (H_{2}) prevista en la dirección del eje X, que se adentran en la porción del tubo del canal de flujo sobresaliendo de las zonas de pared sin una unión fija con las zonas de pared opuestas y la altura H_{1} del elemento de contorno junto con la altura H_{2} del divisor del flujo es mayor, que la altura L_{1} de una abertura de salida.

A consecuencia de esta configuración estructural del elemento de contorno en el tubo de inmersión para fundición, se garantiza una división estable del flujo a través del tubo de inmersión y se regula un flujo de la masa fundida a la coquilla especialmente bueno y estable. Incluso en el caso del nivel variable de la masa fundida dentro de la coquilla se logra una separación segura y uniforme de los dos chorros de flujo que salen de la porción del tubo. Las influencias recíprocas de los chorros de flujo, usuales en caso contrario, se reducen considerablemente. Una división del flujo especialmente estable a través del tubo de inmersión se garantiza si al elemento de contorno está asignado al menos un divisor del flujo que se extiende en la porción del tubo.

Otras configuraciones ventajosas del tubo de inmersión según la invención, siendo el elemento de contorno una pieza moldeada maciza, que une zonas de pared opuestas de la porción del tubo, con la altura H_{1}, se obtienen porque, preferiblemente en dirección a las aberturas de salida, esta pieza tiene la forma tridimensional de una cuña estrechada hacia caras opuestas.

Una configuración especialmente preferida del tubo de inmersión se consigue porque el elemento de contorno, en dirección a sus aberturas de salida, tiene la forma tridimensional de una curva cóncava, que define especialmente una función polinómica como mínimo de segundo grado.

La otra configuración adecuada de la invención preve además que los divisores del flujo estén configurados como cuerpos conductores del flujo con sección transversal rectangular o trapecial, cuya anchura b y/o altura h sea variable a lo largo de la longitud L de la porción del tubo y, que los cuerpos conductores del flujo superen la altura L_{1} de las aberturas de salida.

De forma ventajosa para una trayectoria constante del flujo, todos los bordes y/o superficies de transición están configurados con redondeados, tanto en el elemento de contorno, como también en los cuerpos conductores del flujo.

Y, finalmente, en el caso de la configuración del tubo de inmersión para fundición según la invención puede hacerse uso de la medida de que el elemento de contorno con los cuerpos conductores del flujo esté empotrado en su matriz o que sea un elemento individual recambiable.

El empleo de cuerpos conductores del flujo, frente a un elemento de contorno macizo realizado relativamente alto y delgado, tiene la ventaja de que el riesgo de rotura es menor. Además, se producen sólo pequeñas modificaciones en las superficies de sección transversal del flujo.

También se obtienen ventajas desde el punto de vista de la fabricación: los cuerpos conductores del flujo adicionales en la dirección del eje x conducen a una estabilización de la envoltura del tubo de inmersión para fundición, especialmente al conectar el elemento de contorno con la envoltura del tubo de inmersión para fundición, de manera que existe la posibilidad de reducir más el espesor de pared sin modificar desventajosamente las condiciones del flujo. Esto es ventajoso en el caso de las proporciones estrechadas espacialmente dentro de las coquillas utilizadas usualmente para la colada de desbastes delgados.

La invención se representa y explica detalladamente basándose en ejemplos de realización con las figuras 1, 2a y 2b, así como con las figuras 3a a 3c y 4a a 4c basándose en ejemplos de realización.

La figura 1 muestra el tubo 1 de inmersión para fundición para la introducción de fundición de acero desde un depósito 3 de colada o intermedio a una coquilla 5, especialmente para la colada de desbastes delgados, que está limitada espacialmente mediante paredes 14 laterales anchas y paredes 15 laterales estrechas. El tubo 1 de inmersión para fundición que llega hasta el resto líquido de la coquilla 5 muestra una porción inferior del tubo con dos aberturas 8, 8' de salida que están orientadas en dirección a las paredes 15 laterales estrechas de la coquilla 5.

La figura 2a muestra la configuración según la invención del tubo 1 de inmersión para fundición, según la cual la porción inferior del tubo presenta un elemento 10 macizo de contorno, así como divisores 12 del flujo y la altura H1 + H2, que fuerza la división del flujo en el canal 2 de flujo de la porción del tubo, es mayor que la altura L1 de la abertura 8, 8' de salida. El elemento 10 de contorno se compone de una parte maciza con la altura H1 que une zonas de pared opuestas.

En las figuras 3a a 3c se muestran cuerpos 12 conductores del flujo que, partiendo de zonas de pared opuestas, se adentran en el canal 2 de flujo de la porción 1 del tubo y estabilizan el chorro de flujo. Las anchuras b y/o la altura h de los cuerpos 12 conductores del flujo pueden ser variables a lo largo de la longitud del tubo L de inmersión.

En las figuras 4a a 4c se muestra una forma especialmente favorable del elemento 10 macizo de contorno, con la forma de una cuña estrechado a ambos lados, preferiblemente con una forma de curva que discurre de manera cóncava a definir mediante una función polinómica de como mínimo segundo grado.

Los detalles adicionales de la invención se deducen para el experto a partir de los citados dibujos.

Claims (8)

1. Tubo (1) de inmersión para fundición para la introducción de masa fundida, especialmente fundición de acero, desde un depósito (3) de colada o intermedio en una coquilla (5) configurada con paredes (14) laterales anchas y estrechas (15) para la colada continua especialmente de productos planos, presentando el tubo (1) de inmersión para fundición una porción (11) del tubo configurada como canal de flujo, la cual está configurada con un elemento (10) de contorno cuneiforme y al menos un divisor (12) del flujo con dos aberturas (8, 8') de salida opuestas en dirección a las paredes (15) laterales estrechas, caracterizado porque el elemento (10) de contorno está configurado con una combinación que se transforma de manera fluida la una en la otra de una parte (10) maciza, que une zonas de pared opuestas, con la altura (H_{1}) y un par de divisores (12) del flujo que parten de esta parte por encima de la misma con una altura (H_{2}) prevista en la dirección del eje X, que se adentran en la porción (11) del tubo del canal de flujo sobresaliendo de las zonas de pared sin una unión fija con las zonas de pared opuestas y, porque la altura (H_{1}) del elemento (10) de contorno junto con la altura (H_{2}) del divisor (12) del flujo es mayor, que la altura (L_{1}) de una abertura (8, 8') de salida.

2. Tubo de inmersión para fundición según la reivindicación 1, caracterizado porque los divisores (12) del flujo se adentran en la porción (11) del tubo del canal de flujo sin la configuración de una unión fija de las zonas de pared opuestas.

3. Tubo de inmersión para fundición según 1 o 2, caracterizado porque el elemento (10) de contorno, en la dirección de las aberturas (8, 8') de salida, tiene la forma tridimensional de una cuña estrechada hacia caras opuestas.

4. Tubo de inmersión para fundición según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento (10) de contorno en la dirección de las aberturas (8, 8') de salida tiene la forma tridimensional de una curva cóncava, que define preferiblemente una función polinómica como mínimo de segundo grado.

5. Tubo de inmersión para fundición según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los divisores (12) del flujo están configurados como cuerpos conductores del flujo con sección transversal rectangular o trapecial, cuya anchura (b) y/o altura (h) es variable a lo largo de la longitud (L) de la porción (11) del tubo.

6. Tubo de inmersión para fundición según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los cuerpos (12) conductores del flujo superan la altura (L_{1}) de las aberturas (8, 8') de salida.

7. Tubo de inmersión para fundición según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento (10) de contorno con los cuerpos (12) conductores del flujo presenta redondeados en bordes y/o superficies de transición.

8. Tubo de inmersión para fundición según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el elemento (10) de contorno con los cuerpos (12) conductores del flujo está empotrado en su matriz o es un elemento individual recambiable.