ES2239243T3 - Recinto para el tratamiento bajo vacio de descarburacion de acero. - Google Patents
Recinto para el tratamiento bajo vacio de descarburacion de acero.Info
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Abstract
Recinto (1) para el tratamiento bajo vacío especialmente de descarburación de acero, que comprende: - una parte superior (2) llamada alto de cuba, que tiene la forma de una campana de vacío, - una parte inferior (3) llamada bajo de cuba, que comprende dos lienzos (4)(5) equipados con dos émbolos (7)(8), de los que el (7) se denomina ascendente y el (8) descendente, destinados a ser sumergidos en el acero de la cámara a tratar, estando asociados estos émbolos (7)(8) a los lienzos (4)(5) de la cuba por medio de bridas (10) con una juntura (11) que cuenta con una junta de estanqueidad, permitiendo las bridas (10) el montaje y el desmontaje de los émbolos, caracterizado porque la juntura (11) contiene, por lo menos, dos planos paralelos (12(13) que permiten desplazar una parte del plano de unión fuera de la zona de turbulencia.
Description
Recinto para el tratamiento bajo vacío de
descarburación de acero.
La presente invención se refiere a un sistema de
tratamiento bajo vacío, especialmente para la descarburación del
acero.
Se sabe que para efectuar tratamientos del acero
después de un convertidor en el que se ha elaborado, se recurre a un
sistema de tratamiento bajo vacío normalmente denominado RHOB
(Rheinstahl Heraus Oxygene Blowing).
Este sistema sirve para efectuar tratamientos de
descarburación o de deshidrogenación así como tratamientos ligeros
que consisten en obtener un acero cuyas horquillas de los diferentes
aditivos se reducen hasta un punto tal que es imposible obtener
directamente en el convertidor.
Un recinto para el tratamiento bajo vacío esta
constituido generalmente por dos partes:
- una parte superior llamada alto de la cuba que
tiene la forma de una campana de vacío,
- una parte inferior llamada bajo de la cuba que
comprende dos lienzos provistos de sus émbolos destinados a ser
sumergidos en el acero de la cámara que contiene el acero a
tratar.
Para el tratamiento de descarburación del acero,
se inyecta una cantidad de gas, principalmente argón por medio de
tubos inyectores dispuestos interiormente y en la periferia de uno
de los émbolos llamado montante que permite una circulación
constante del acero por el bajo de la cuba, efectuándose el regreso
del acero a la cámara a través del otro émbolo, denominado
descendente (Ver por ejemplo, la patente
US-A-5024421).
En este tipo de recinto, los émbolos van unidos a
los lienzos de la cuba por medio de bridas que contienen una junta
de estanqueidad y que permiten fácilmente el montaje y desmontaje de
los citados émbolos, su reparación o su cambio. Las partes internas
refractarias de los émbolos y del lienzo de la cuba son de
mampostería de ladrillos refractarios con una junta rectilínea en el
plano de la brida que une los lienzos y los émbolos.
La junta rectilínea está considerada una parte
muy débil en términos de resistencias mecánica y química. La erosión
que se observa en este lugar del sistema está facilitada por un
tipo se recirculación del acero del orden de 115 Tm/mn durante 25 mn
para aceros bajos en carbono. La circulación es el resultado de un
desplazamiento del gas argón inyectado del orden de 300 m/s con un
gasto del orden de 140 N/m3/hora.
Esta erosión suele ocasionar un desgaste
importante al nivel de la unión y limita la duración de la
mampostería refractaria a un centenar de tratamientos en cada
campaña con una parada para el gunitado en los cuatro tratamientos.
A causa de perforaciones en este lugar en ocasiones deben
suspenderse las operaciones de tratamiento. Cuando la eficacia del
plano de unión refractario disminuye a causa del desgaste, la
entrada de aire contamina el acero por la adición de nitrógeno.
Para evitar este problema se han desarrollado
sistemas en los que los émbolos son solidarios de la cuba y se ha
suprimido la brida. En este caso, la virola metálica de los émbolos
se suelda directamente a la cuba. Este tipo de recinto, que no
permite la intercambiabilidad fácil de los émbolos, dificulta la
reparación, la mampostería del bajo de la cuba y genera una pérdida
de tiempo y un costo elevado de utilización del sistema.
La patente GB 970559 describe un sistema de
tratamiento bajo vacío para desgastar un metal fundido. Este sistema
contiene un émbolo y un lienzo. Por medio del movimiento relativo
de este recinto con relación a la cámara que contiene metal fundido,
el metal se desplaza entre la cámara y el recinto por medio del
lienzo. Este deslizamiento desgasta más el lienzo que en el caso de
recinto bajo vacío. Para montar y desmontar fácilmente el émbolo, la
patente GB 970559 describe una unión abierta y más fuerte y menos
afectada por las tolerancias y que contiene dos planos paralelos que
forman un espaldón.
La presente invención tiene por finalidad reducir
el importante desgaste que se crea al nivel de la juntura entre el
lienzo y el émbolo en un recinto que contiene una brida de unión
entre el lienzo y el émbolo.
La invención tiene por objeto un recinto para el
tratamiento bajo vacío principalmente de descarburación de acero,
que comprende:
- una parte superior, llamada alto de cuba que
tiene la forma de una campana de vacío,
- una parte inferior llamada bajo de cuba que
contiene dos lienzos provistos de dos émbolos, uno de ellos llamado
ascendente y otro llamado descendente destinados a ser sumergidos
en el acero de una cámara que contiene el acero a tratar, estando
los émbolos asociados a los lienzos del bajo de la cuba por medio
de bridas con una juntura que dispone de una junta de
estanqueidad, permitiendo las bridas el montaje y el desmontaje de
los émbolos. El recinto se caracteriza porque la juntura dispone,
por lo menos, de dos planos paralelos.
Las otras características de la invención
son:
- la juntura forma, por lo menos, un espaldón que
garantiza un ajuste del tipo espiga-mortaja entre el
lienzo y el émbolo,
- la espiga se establece sobre la unión del
émbolo,
- la espiga se fija con mampostería ajustándose a
la mortaja del lienzo, también fijo con mampostería,
La descripción que sigue con las figuras anexas,
junto con el título que no es limitativo, ayudarán a comprender la
invención.
La fig. 1 presenta en corte un recinto anterior a
la invención.
Las figs.2A y 2B representan en corte, una vista
de frente y una vista de perfil de un recinto según la
invención.
La fig. 3 es una vista en corte del detalle de la
juntura según la invención.
La invención presentada se refiere, tal como se
representa en la fig. 1, de un recinto 1 para el tratamiento bajo
vacío principalmente de descarburación de acero que comprende:
- una parte superior, llamada alto de cuba 2, que
tiene la forma de una campana de vacío y que está destinada a crear
un vacío encima del baño de acero tratado, que circula por el
recinto 1. Este recinto 1 puede contener un anillo intermedio para
proteger contra desgaste el alto de la cuba.
- una parte inferior llamada bajo de la cuba 3 en
la que penetra, por elevación, el acero a tratar, parte inferior que
contiene dos lienzos 4,5.
Tal como se representa en las figs. 2A y 2B, el
bajo de la cuba 3 dispone de dos émbolos 7, 8, el 7 llamado
ascendente y el 8 llamado descendente asociados, respectivamente, a
los lienzos 4,5 y destinados a ser sumergidos en el acero de la
cámara, no representada, que contiene el acero a tratar. Los émbolos
7,8 van unidos a los lienzos 4,5 de la cuba 3 por medio de una brida
10, sobre una juntura 11 que cuenta con una junta de estanqueidad.
Las bridas 10 permiten el montaje y el desmontaje de los émbolos
7,8. Según la invención y como se representa en detalle en la fig.
3, la fig. 11 contiene, por lo menos, dos planos paralelos 12 y 13.
La juntura 11 forma, por lo menos, un espaldón 14 que garantiza una
unión del tipo espiga-mortaja entre los lienzos 4,5
y los émbolos 7,8.
Preferentemente, la espiga sobresale de la
juntura del émbolo y puede disponer de un chaflán de escasa
inclinación.
El recinto según la invención está revestido de
un refractario interior del tipo de mampostería y la espiga del
émbolo se ajusta también con mampostería a la mortaja del lienzo,
también con mampostería.
De manera más detallada, el émbolo dispone de una
virola metálica 15 sobre la que se unen con mampostería los
ladrillos refractarios del revestimiento interior. Los ladrillos se
unen entre sí y a la virola con cemento 16. Exteriormente, la virola
15 se recubre con hormigón armado 17 obtenido por molienda, en una
coquilla que forma las dimensiones externas del émbolo y que
contiene las tuberías destinadas a inyectar gas de circulación y que
desembocan en la periferia por la parte inferior del émbolo.
Estas tuberías garantizan la inyección, por
ejemplo, de argón para producir ebullición en el acero líquido, en
el seno del espacio del émbolo y del espacio del lienzo para
modificar la densidad del acero y generar el movimiento indicado
sobre las figuras por las flechas de circulación del acero de la
cámara hacia el émbolo ascendente 7. El acero tratado se invierte
después en la cámara por el émbolo descendente 8 tal como lo indica
la flecha.
Según la invención, se ha comprobado que el
desgaste al nivel del plano de unión en el recinto anterior era
debido a la concepción del bajo de la cuba que contiene el lienzo,
asociado a los émbolos del tipo inmóvil sobre virola. Ahora bien, el
desgaste registrado en esta zona se debía también a un efecto de
turbulencia del acero a causa del gas circulante inyectado en la
parte inferior del émbolo. Una solución al problema ha sido
desplazar una parte del plano de unión fuera de la zona de
turbulencia para que el comportamiento ante el desgaste del conjunto
lienzo-émbolo se redujera de tal modo que el recinto se comportara
como un recinto monolítico con la ventaja, además, de disponer de
facilidad para montaje, desmontaje y cambio de la parte inferior
exclusivamente. Hay que hacer notar que los émbolos están sujetos a
un desgaste importante especialmente en la parte inferior extrema,
parte en contacto con el acero de la cámara. Un nivel de desgaste se
representa parcialmente sombreado en las figuras 2A y 2B e indica un
desgaste comparable al que se manifiesta en una técnica de recinto
monolítico.
Esta mejora permite presagiar una duración
posible de 150 tratamientos, no siendo ya el desgaste del
refractario un punto de limitación para aplicar el principio. La
mejora en términos de duración se ha incrementado en un 30%.
Claims (4)
1. Recinto (1) para el tratamiento bajo vacío
especialmente de descarburación de acero, que comprende:
- una parte superior (2) llamada alto de cuba,
que tiene la forma de una campana de vacío,
- una parte inferior (3) llamada bajo de cuba,
que comprende dos lienzos (4)(5) equipados con dos émbolos (7)(8),
de los que el (7) se denomina ascendente y el (8) descendente,
destinados a ser sumergidos en el acero de la cámara a tratar,
estando asociados estos émbolos (7)(8) a los lienzos (4)(5) de la
cuba por medio de bridas (10) con una juntura (11) que cuenta con
una junta de estanqueidad, permitiendo las bridas (10) el montaje y
el desmontaje de los émbolos, caracterizado porque la
juntura (11) contiene, por lo menos, dos planos paralelos
(12(13) que permiten desplazar una parte del plano de unión
fuera de la zona de turbulencia.
2. Recinto según la reivindicación 1,
caracterizado porque la juntura (11) forma, por lo menos, un
espaldón 814) que garantiza una unión del tipo
espiga-mortaja entre el lienzo y el émbolo.
3. Recinto según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque la espiga se aplica sobre la juntura
(11) del émbolo.
4. Recinto según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque la espiga se ha fijado por
mampostería, ajustándose a la mortaja del lienzo, igualmente con
mampostería.
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