ES2239926T3 - Loseta de impacto para dividir y distribuir un flujo de metal liquido. - Google Patents
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Abstract
Un bloque de impacto para distribuidor de colada para colada continua, caracterizado porque comprende: a) una placa de base 2 que tiene una superficie de impacto 3 que está adaptada para recibir y para desviar una corriente entrante de metal fundido, la placa de base tiene una periferia; b) una pared lateral 4 que se extiende hacia arriba desde la placa de base a lo largo de por lo menos una porción de la periferia y que tiene una superficie interior que mira hacia la superficie de impacto; y se caracteriza porque la pared lateral define una pluralidad de pasajes 5 que están rodeados por la arquitectura abovedada-escalonada en la superficie interior, y están adaptados para permitir que por lo menos una porción de la corriente entrante desviada salga a través de los pasajes.
Description
Loseta de impacto para dividir y distribuir un
flujo de metal líquido.
La invención está dirigida a un aparato para
reducir las turbulencias de superficie en un baño metálico fundido
y, más concretamente, a una loseta de impacto para controlar el
patrón de flujo de fluido de un chorro entrante de cuchara de
colada con el objetivo de reducir las turbulencias de superficie en
una artesa de colada durante una colada continua.
Durante los procesos de colada, el metal fundido
fluye desde un primer recipiente hacia el interior de un segundo
recipiente o molde. Por ejemplo, una práctica habitual en la colada
continua del acero es transferir el metal fundido desde un
recipiente de cuchara de colada hacia el interior de un recipiente
de artesa de colada y desde el recipiente de artesa de colada hacia
el interior de un molde o moldes. El chorro de metal fundido se
suministra normalmente desde una boquilla, tubo o recubrimiento
acoplados a la parte inferior de la cuchara de colada y se
introduce en la artesa de colada como un chorro que cae hacia
abajo. Normalmente, el metal sale de la artesa de colada como uno o
más chorros salientes que fluyen a través de salidas en la parte
inferior de la artesa de colada.
Una modelización con agua es un procedimiento
aceptado para simular el flujo de metal fundido y se ha utilizado
para examinar el flujo de un chorro de acero fundido desde una
cuchara de colada hacia el interior de una artesa de colada. La
modelización con agua ha demostrado que un chorro entrante de
cuchara de colada se desvía desde el fondo de la artesa de colada
hacia la superficie del acero fundido. El chorro desviado puede
subir repentinamente hacia arriba y generar demasiadas turbulencias
en la superficie del acero fundido. Barreras estructurales, tales
como paredes de extremo y laterales de la artesa de colada, pueden
agravar las turbulencias. Demasiadas turbulencias pueden dañar la
tapa de fundente protectora sobre la superficie y añadir partículas
de fundente al acero fundido. La exposición resultante al aire
puede oxidar el acero. Las partículas de fundente pueden crear
inclusiones en el acero solidificado. Ambos factores afectan
negativamente al producto final.
Las losetas de impacto para artesas de colada se
utilizan para proteger el revestimiento de la artesa de colada
contra la erosión provocada por el chorro de cuchara de colada,
pero también pueden utilizarse para controlar el chorro desviado,
las turbulencias y el flujo de metal fundido en una artesa de
colada. Una loseta de impacto está situada en la parte inferior de
la artesa de colada para recibir el chorro entrante de la cuchara
de colada. La loseta de impacto incluye una superficie superior que
es resistente a la fuerza de impacto y a la influencia de la
erosión del chorro entrante de metal fundido. Cuando se produce
erosión en la loseta de impacto, la loseta de impacto se sustituye
más fácilmente que el revestimiento de la artesa de colada. La
superficie superior de la loseta de impacto será generalmente más
grande que la sección transversal o diámetro del chorro entrante
para permitir un movimiento lateral y vertical de la artesa de
colada con respecto a la cuchara de colada.
Una loseta de impacto para artesas de colada de
la técnica anterior puede consistir simplemente en una lámina
delgada de material refractario que define una superficie superior.
La loseta de impacto puede colocarse encima de o embutida en la
parte inferior de la artesa de colada. La loseta preferiblemente
estará situada debajo del recubrimiento de cuchara de colada, de
manera que el chorro entrante impacte sobre la superficie superior
de la loseta. Normalmente, esta configuración no intenta controlar
el chorro desviado de la cuchara de colada.
La técnica anterior también incluye losetas de
impacto diseñadas para mejorar el comportamiento del flujo en la
artesa de colada redirigiendo el chorro desviado. Las losetas de la
técnica anterior incluyen formas que pretenden alterar el patrón de
desviación del chorro entrante y el comportamiento de flujo global
de un baño en artesas de colada a fin de reducir las salpicaduras y
las turbulencias en una artesa de colada. El documento US 5.072.916
a nombre de Soofi desvela una loseta de impacto con una superficie
superior ondulada y paredes laterales onduladas que redirige y
desacelera el flujo desviado reduciendo al mismo tiempo las
salpicaduras, la agitación y las turbulencias del flujo. El
documento US 5.358.551 a nombre de Saylor describe una loseta de
impacto con una pared lateral sin fin completamente alrededor de la
periferia de la superficie superior de la loseta definiendo de ese
modo una loseta de impacto con un espacio interior. La pared
lateral sin fin incluye una entalladura que invierte el flujo hacia
arriba y hacia dentro.
El documento US con referencia 35.685 a nombre
de Schmidt et al. desvela una loseta de impacto que
comprende una pared lateral exterior con una superficie entallada
que redirige e invierte el flujo de nuevo hacia el chorro
entrante. A diferencia de Saylor, esta pared lateral no se describe
como una pared sin fin, es decir, la pared lateral no envuelve
completamente la periferia de la superficie superior. Una parte
importante del flujo sale a lo largo de la parte inferior de la
artesa de colada hacia la abertura de la artesa de colada, y no se
dirige hacia arriba, hacia la superficie del metal.
La patente estadounidense 4.776.570 a nombre de
Vo Thanh et al. desvela un divisor de chorro de cuchara de
colada que consiste en una caja cerrada que presenta una pared
superior y paredes laterales. La pared superior contiene una
abertura en cuyo interior está fijado el extremo inferior del
recubrimiento de cuchara de colada, de manera que el chorro
entrante entra en la caja. Las paredes laterales presentan una
pluralidad de orificios simples y rectos que permiten que el metal
fundido salga de la caja como una pluralidad de subchorros de baja
energía. Sin la pared superior, el metal fundido no tiene incentivo
para salir por los orificios, y probablemente saldría por la parte
superior del divisor de chorro. El divisor de chorro se describe
como un elemento que impide el arrastre de escoria y que permite
una mejor separación de las inclusiones. A diferencia de una loseta
de impacto, el divisor de chorro es una caja cerrada que presenta
una pared superior. Además, el divisor de chorro está fijado al
recubrimiento de cuchara de colada y dificulta el movimiento
lateral relativo entre la cuchara de colada y la artesa de colada.
La libertad para mover el recubrimiento de cuchara de colada con
respecto a la artesa de colada es muy ventajosa, y se puede decir
que esencial,
en las operaciones de colada. En la presente invención no se utilizan divisores de chorro de cuchara de colada.
en las operaciones de colada. En la presente invención no se utilizan divisores de chorro de cuchara de colada.
Las losetas de impacto de la técnica anterior no
controlan adecuadamente el flujo de metal fundido en una artesa de
colada. Las losetas de impacto planas pueden generar demasiadas
salpicaduras dando como resultado turbulencias de superficie y la
oxidación del metal. Puede producirse arrastre de escoria como
resultado de los fuertes componentes de flujo ascendente cerca de
las paredes de la artesa de colada y la resistencia al avance
descendente en torno al chorro entrante. Este comportamiento puede
dar como resultado un acero más sucio y una calidad del metal
generalmente reducida. Las losetas de impacto perfiladas redirigen
principalmente el flujo hacia arriba, hacia la superficie superior
de la artesa de colada. La redirección del flujo hacia la
superficie del baño puede perturbar esta superficie, dando como
resultado turbulencias y la contaminación del metal líquido por
escoria y gas. Además, el patrón de flujo global desarrollado en el
baño de artesa de colada mediante losetas de la técnica anterior
con una pared lateral sin fin no proporciona la mejor oportunidad
para la flotación no metálica o para reducir la mezcla entre
compuestos químicos metálicos durante la transición química. Las
losetas de impacto de la técnica anterior con una pared lateral que
no sea una pared sin fin, redirigen el flujo, sobre todo hacia
fuera cerca de la parte inferior de la artesa de colada. Esta
redirección es beneficiosa para reducir las perturbaciones de
superficie pero no proporciona las mejores condiciones para la
flotación no metálica o para reducir la mezcla entre compuestos
químicos metálicos.
Las losetas de impacto de la técnica anterior,
con o sin paredes laterales, no redirigen el flujo de tal manera
que el flujo se divida y se distribuya de una manera controlada
entre direcciones ascendentes y hacia fuera reduciendo de ese modo
las turbulencias de superficie y permitiendo simultáneamente la
separación de las inclusiones.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar una loseta de impacto que desvíe el chorro entrante
paralelo a la superficie de impacto superior. Después, la loseta
divide y distribuye este flujo desviado en partes separadas que se
mueven hacia fuera desde la loseta a través de la pluralidad de
pasos en la pared lateral y hacia arriba a través de la superficie
superior.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una loseta de impacto que divida y distribuya un flujo
desviado entre direcciones ascendentes y hacia fuera para reducir
la perturbación de superficie del baño de metal fundido.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una loseta de impacto que fomente un flujo de tapón
del metal fundido en la artesa de colada, particularmente un flujo
de tapón del chorro desviado desde la loseta de impacto hasta la
salida de la artesa de colada.
Otro objeto más de la presente invención es
dividir el flujo entre direcciones ascendentes y hacia fuera, a fin
de reducir la sensibilidad del flujo a las perturbaciones y
asimetrías provocadas por el chorro entrante que incide de manera
descentrada sobre la superficie de impacto.
En una realización, la loseta de impacto para
artesas de colada, para su utilización en una colada continua, de
la presente invención comprende:
- a)
- una placa de base que presenta una superficie de impacto adaptada para recibir y desviar un chorro entrante de metal fundido, presentando la placa de base una periferia;
- b)
- una pared lateral que se extiende hacia arriba desde la placa de base a lo largo de al menos una parte de la periferia y que presenta una superficie interior enfrentada a la superficie de impacto.
La loseta de impacto se caracteriza por la pared
lateral que define una pluralidad de pasos rodeados por una
arquitectura abovedada y escalonada en la superficie interior,
adaptada para permitir que al menos una parte del chorro entrante
desviado salga a través de los pasos y por la pared lateral que
rodea completamente la periferia de la placa de base, definiendo de
ese modo un volumen interior con una superficie superior
abierta.
En otra realización, la loseta de impacto para
artesas de colada, comprende para su utilización en una colada
continua
- a)
- una placa de base que presenta una superficie de impacto adaptada para recibir y desviar un chorro entrante de metal fundido, presentando la placa de base una periferia;
- b)
- una pared lateral que presenta una superficie interior enfrentada a la superficie de impacto, extendiéndose la pared lateral hacia arriba desde la placa de base y rodeando completamente la periferia, definiendo de ese modo un volumen interior con una superficie superior abierta.
Esta loseta de impacto se caracteriza por al
menos una pared a modo de presa que se extiende hacia arriba desde
la placa de base, separando de ese modo el volumen interior en una
cámara de recepción y al menos una cámara de descarga definida al
menos en parte por la pared lateral, en la que la pared lateral
también define al menos un paso fuera del volumen interior.
La fig. 1 es una vista en sección transversal de
una artesa de colada y de una loseta de impacto de lámina plana de
la técnica anterior, que muestra patrones de flujo.
La fig. 2 es una vista en sección transversal de
una artesa de colada y de una loseta de impacto de la técnica
anterior que presenta una pared lateral recta, que muestra patrones
de flujo.
La fig. 3 es una vista en sección transversal de
una artesa de colada y de una loseta de impacto de la técnica
anterior que presenta una pared lateral que se curva hacia dentro,
que muestra patrones de flujo.
La fig. 4 es una vista en sección transversal de
una artesa de colada y de una loseta de impacto de la técnica
anterior, que presenta una pared lateral parcial que se curva hacia
dentro, y que muestra patrones de flujo.
La fig. 5a es una vista en perspectiva de una
loseta de impacto de la presente invención.
La fig. 5b es una vista en perspectiva
seccionada a lo largo de la línea A-A de una loseta
de impacto de la presente invención.
La fig. 5c es una vista en perspectiva
seccionada alternativa de una loseta de impacto de la presente
invención.
La fig. 6 es una vista en perspectiva de una
loseta de impacto de la presente invención dentro de una artesa de
colada, que incluye patrones de flujo.
La fig. 7 es una vista en sección transversal de
una loseta de impacto de la presente invención que muestra
patrones de flujo.
La fig. 8 es una vista en sección transversal de
una loseta de impacto de la presente invención que muestra un flujo
de tapón.
La fig. 9a es una vista en perspectiva de una
realización alternativa de la presente invención.
La fig. 9b es una vista en perspectiva en
sección transversal de la fig. 9a.
La fig. 10a es una vista en perspectiva de otra
realización alternativa de la presente invención.
La fig. 10b es una vista en perspectiva en
sección transversal de la fig. 10a.
La fig. 11 es una vista en perspectiva de otra
realización alternativa de la presente invención, que incluye
estructuras a modo de presa.
La fig. 12a es una vista en sección transversal
transversa de la fig. 11.
La fig. 12b es una vista en sección transversal
longitudinal de la fig. 12.
La fig. 1 es una ilustración seccionada de una
loseta de impacto de lámina plana 2 de la técnica anterior
dispuesta dentro de una artesa de colada 1. Flechas ilustran un
chorro entrante 3 que penetra en la artesa de colada 1, un chorro
saliente 4 que sale de la artesa de colada 1, y otras componentes
de flujo determinadas del metal fundido contenido en un volumen de
artesa de colada 5. El patrón de flujo global en un volumen de
artesa de colada 5 presenta un gran número de componentes cuando el
metal fundido salpica y se esparce por todo el volumen de artesa de
colada 5. La superficie de impacto 7 de la loseta 2 desvía el flujo
entrante 3 hacia fuera para crear un flujo desviado 6. Una parte
del flujo desviado 6 invierte su dirección y se dirige hacia arriba
y hacia dentro hacia el chorro entrante 3 para formar un flujo
inverso 8. Otra parte del flujo desviado 6 crea un flujo ascendente
11 que se mueve hacia arriba al lado de las paredes 9 de la artesa
de colada 1 hacia la superficie superior 10 del metal fundido. El
flujo ascendente 11 puede provocar turbulencias de superficie y
mezclar el metal fundido con fundente en la superficie superior 10.
Un flujo descendente 12 se produce cuando el chorro entrante 3
arrastra hacia abajo una parte del metal fundido circundante. El
flujo descendente 12 también puede añadir fundente al metal fundido
desde la superficie superior 10. Un flujo de superficie 13 puede
moverse a lo largo de la superficie superior 10 hacia la salida 14
de la artesa de colada, mientras que un flujo de cortocircuito 15
sigue una trayectoria más corta hacia la salida 14 de la artesa de
colada cuando se mueve cerca de la parte inferior 16 de la artesa
de colada hacia la salida 14. El flujo de cortocircuito 15 limita
la oportunidad de flotación de impurezas en el metal fundido. La
loseta de impacto de lámina plana 2 de la fig. 1 no retarda
eficazmente patrones de flujo no deseados, incluyendo el flujo de
cortocircuito 15, el flujo ascendente 11 y el flujo descendente
12.
La fig. 2 ilustra una artesa de colada 1 que
presenta una loseta de impacto 2 de la técnica anterior con una
pared lateral sin fin 18. Una gran parte del flujo entrante 3 se
mueve en una dirección descendente hasta que la superficie de
impacto 7 de la loseta 2 provoque que un flujo desviado 6 se
desplace hacia fuera desde la loseta 2. Un flujo inverso 8, que es
una parte del flujo desviado 6, se mueve hacia arriba y hacia
dentro hacia el chorro entrante 3. Otra parte del flujo desviado 6
produce un flujo ascendente 11 que se mueve en una dirección
ascendente y hacia fuera cuando sale del espacio interior de la
loseta 2. Otra parte del flujo desviado 6 forma un flujo ascendente
11 que sale del espacio interior de la loseta 2 en una dirección
principalmente ascendente. Como en la fig. 1, un flujo de
superficie 13 se acerca a la superficie superior 10 del metal
fundido y se mueve a lo largo de la superficie superior 10 hacia la
salida 14 de la artesa de colada. De manera similar, la figura 3
muestra una loseta de impacto 2 de la técnica anterior. Esta loseta
presenta una pared
lateral exterior sin fin 18 que presenta una superficie entallada 19 enfrentada al flujo desviado 6. El flujo desviado 6 se describe como girando hacia arriba y hacia dentro. Por lo demás, los patrones de flujo son similares a los de la fig. 2.
lateral exterior sin fin 18 que presenta una superficie entallada 19 enfrentada al flujo desviado 6. El flujo desviado 6 se describe como girando hacia arriba y hacia dentro. Por lo demás, los patrones de flujo son similares a los de la fig. 2.
La fig. 4 es una ilustración seccionada de una
artesa de colada 1 con otra loseta de impacto 2 de la técnica
anterior. Como en las figuras anteriores, el flujo entrante 3
continúa moviéndose en una dirección descendente hasta que la
superficie de impacto 7 de la loseta de impacto 2 crea un flujo
desviado 6 que se mueve hacia fuera. Una pared lateral 18 incluye
una superficie entallada 19 que invierte el flujo desviado hacia el
flujo entrante 3. La técnica anterior desvela que el flujo inverso
8 que sale de la loseta 2 no se dirige hacia arriba hacia la
superficie superior 10 sino que en cambio se desplaza hacia fuera a
través del extremo abierto 20 de la loseta 2 donde no hay ninguna
pared lateral. El flujo de cortocircuito 15 permanece generalmente
cerca de la parte inferior 16 de la artesa de colada 1 hasta que el
flujo de cortocircuito 15 sale de la artesa de colada 1 en la
salida 14.
Las losetas de impacto de la técnica anterior no
producen un flujo ideal del metal fundido dentro de la artesa de
colada. Por ejemplo, las figs. 2 y 3 muestran una pared lateral
exterior sin fin. Ambas losetas dirigen el flujo que sale del
interior de la loseta en una dirección generalmente ascendente
hacia la superficie superior del baño. Un flujo ascendente puede
perturbar la superficie superior del metal fundido en la artesa de
colada. La perturbación de la superficie y las turbulencias
resultantes pueden provocar interacciones perjudiciales entre el
metal fundido y la escoria o la atmósfera gaseosa por encima de la
superficie de metal líquido. Estos problemas se agravan si el
chorro entrante no incide en el centro de la superficie de impacto,
en cuyo caso el flujo ascendente es asimétrico y puede tener mayor
velocidad. Las figs. 1 y 4 producen una cantidad sustancial de flujo
de cortocircuito, lo cual reduce la posibilidad de que los
contaminantes se separen del flujo antes de que salga de la artesa
de colada.
El flujo de tapón es un tipo de flujo que
reduce, y que elimina de manera ideal, la mezcla y las
turbulencias. El flujo de tapón permite que el material entre y
salga de un recipiente como un "tapón", donde cada tapón tiene
un tiempo de permanencia similar en el recipiente. El flujo de
tapón en una artesa de colada se correspondería con un flujo
uniforme desde el recubrimiento de cuchara de colada hasta la
salida de la artesa de colada. El flujo de tapón limita las
perturbaciones y las turbulencias en la superficie superior y la
posibilidad resultante de contaminación del metal. El flujo de
tapón también controla el cortocircuito del flujo y, por tanto,
incrementa el tiempo y la oportunidad de separar la suciedad no
metálica del acero mediante flotación. Además, el flujo de tapón
proporciona condiciones deseables para la transición química en una
artesa de colada reduciendo la extensión de remolinos turbulentos
que provocan la mezcla entre el líquido ya presente en el baño y el
nuevo líquido que penetra en el baño. El flujo de tapón sería
ventajoso en la colada ya que podría reducir las turbulencias y,
por lo tanto, reducir la oxidación y el arrastre de escoria. Las
losetas de impacto de la técnica anterior no crean un flujo de
tapón en la artesa de colada. El chorro entrante se mezcla con el
material ya presente en la artesa de colada y se genera una
pluralidad de tiempos de permanencia, dando como resultado por
tanto el cortocircuito de los tiempos de permanencia y regiones de
estancamiento en la artesa de colada. Un patrón de flujo de este
tipo no es deseable y afecta negativamente a la eficacia de
separación de sustancias no metálicas del metal líquido.
Una loseta de impacto de la presente invención
se muestra en las figs. 5a, 5b y 5c, donde 5a muestra una vista en
perspectiva de la loseta, 5b muestra una sección transversal a lo
largo de la línea A-A, y 5c muestra la loseta en
sección transversal desde una perspectiva desde abajo. La loseta 2
comprende una placa de base 21 que presenta una superficie de
impacto superior 7. La superficie de impacto está rodeada al menos
parcialmente por una pared lateral 18. La pared lateral 18 incluye
una superficie interior 22 y está situada generalmente en la
periferia de la superficie de impacto 7. La pared lateral 18 define
una pluralidad de pasos 23. La superficie interior 22 puede
incluir una arquitectura abovedada y escalonada 24 alrededor de los
pasos 23. La arquitectura abovedada y escalonada 24 incluye una
primera superficie delimitadora 25 que forma una bóveda 26. La
bóveda 26 está formada en o sobre la pared lateral e incluye
paredes y un techo alto. Los pasos también pueden incluir una
tercera superficie que comprende al menos una cara que forma un
escalón 27 en los pasos.
Una realización de la presente invención
comprende una loseta generalmente octogonal con una pared lateral
sin fin que presenta ocho facetas con un paso abovedado y
escalonado por faceta para un total de ocho pasos. Las caras que
definen los pasos son generalmente perpendiculares a la superficie
interior 22. Una bóveda 26 se extiende hacia arriba desde la
superficie de impacto 7, una altura de bóveda 28, y la bóveda se
extiende a lo largo de una distancia 29. El paso abovedado presenta
una altura de escalón 30. En esta realización, cada paso presenta
la misma altura de bóveda 28, la misma amplitud de bóveda 29 y la
misma altura de escalón 30, pero realizaciones alternativas pueden
presentar pasos de dimensiones variables.
Las figs. 6 y 7 ilustran el comportamiento de
flujo en una artesa de colada 1 con una loseta de impacto 2 de la
presente invención. La figura 6 muestra el comportamiento de flujo
que rodea inmediatamente a la loseta. El flujo descendente 3, que
se genera por el chorro que entra en la artesa de colada 1, impacta
contra la superficie de impacto 7 de la loseta. Esta estructura
única de los pasos a través de la pared lateral de la loseta
provoca que el flujo se divida entre flujos generalmente
ascendentes 11 y flujos generalmente hacia fuera 31. Los flujos
hacia fuera 31 se distribuyen en una pluralidad de chorros
separados que se mueven hacia fuera a través de cada uno de los
pasos. La fig. 7 muestra los flujos en el volumen de la artesa de
colada 1 donde el metal fundido se desplaza hacia la salida 14 de
la artesa de colada. El flujo de tapón se desarrolla fácilmente en
una artesa de colada 1 a medida que el metal fundido se desplaza
hacia la salida 14. Tal y como se muestra en la fig. 8, la loseta
de impacto 2 mejora el desarrollo del flujo de tapón 32 en la
artesa de colada 1 ya que la loseta de impacto 2 divide el flujo
entre la dirección ascendente 11 y la dirección hacia fuera 31
proporcionando un flujo más difuso que se convierte rápidamente en
un flujo de tapón a medida que el metal fundido se desplaza hacia
la salida 14. La división de flujo ascendente y hacia fuera también
reduce las perturbaciones de la superficie superior del baño, ya
que el flujo no se dirige principalmente hacia arriba, sino que se
dirige tanto hacia arriba como hacia fuera, además de dividirse en
chorros separados que se desplazan hacia fuera a través de los
pasos.
La pared lateral de la invención no es
necesariamente una pared sin fin, pero la pared lateral siempre
incluirá pasos. El tamaño, número y ubicación de los pasos en la
pared lateral puede variar, y la forma general de la loseta también
puede variar. Dependiendo de la geometría interna de la loseta de
impacto, los pasos pueden ser abovedados o no. Las figs. 9 y 10
muestran vistas en perspectiva de una segunda y una tercera
realización de una loseta de impacto 2 que presenta paredes
laterales 18 que definen pasos 23 de una arquitectura abovedada
33.
En otra realización, tal y como se muestra en
las figs. 11 y 12, la loseta de impacto 2 incluye una placa de base
21, al menos una pared lateral 18 que presenta al menos un paso
23, y al menos una pared interior a modo de presa 34. Las paredes
laterales puede ser sin fin o no dependiendo de las condiciones de
colada particulares. Los pasos 23 pueden presentar una arquitectura
abovedada pero también pueden ser simples orificios a través de una
pared plana. Las paredes interiores 34 definen una pluralidad de
cámaras 35 dentro del volumen interior de la loseta de impacto 2.
Cada cámara 35 preferiblemente presenta una abertura superior y
sirve como un módulo para suministrar flujo saliente. La cámara
central 35a, con una abertura superior funciona principalmente como
una cámara de impacto y de recepción para retener la energía
asociada con un chorro descendente del chorro de recubrimiento de
cuchara de colada. Las cámaras de descarga 35b funcionan
principalmente como módulos de suministro dedicados a desarrollar
un flujo de tapón continuo y distribuido de manera uniforme.
La loseta de impacto 2 debe separar el chorro
entrante del flujo saliente, reduciendo de ese modo la interacción
y la mezcla entre ellos. La separación del chorro entrante y el
chorro saliente permite que la cámara central absorba la energía de
chorro de impacto y la potencia del flujo a través de las cámaras
de descarga 35b. La separación de los chorros también permite el
desarrollo del flujo de tapón en la loseta de impacto 2.
Las paredes a modo de presa deben disipar la
energía cinética del chorro entrante y moderar el flujo para las
cámaras de descarga. La altura, forma, y ubicación de las paredes
interiores a modo de presa pueden ajustarse para condiciones de
colada particulares. En particular, las paredes deben ajustarse
para suministrar flujo a cada cámara, a fin de obtener un flujo de
tapón para diferentes configuraciones de artesas de colada. Las
paredes pueden tener cualquier altura conveniente y habitualmente
presentan la misma altura que las paredes laterales. Las paredes
individuales pueden variar incluso en altura y pueden extenderse o
no hasta la placa de base. Las figs. 12a y 12b muestran paredes a
modo de presa 34 que presentan soportes 36 que se extienden hasta la
placa de base 21. Las paredes 34, los soportes 36, y la placa de
base 21 definen perforaciones 37. Las perforaciones permiten una
comunicación de fluidos entre las cámaras 35, en particular una
comunicación de fluidos entre la cámara central 35a y las cámaras
de descarga 35b. Con o sin perforaciones, las paredes 34 pueden
presentar depresiones 38 en su superficie superior 39 que permiten
una comunicación de fluidos entre las cámaras 35. En cualquier
configuración, las paredes deben controlar sobre todo el flujo
dentro de las cámaras de descarga, de manera que el flujo saliente
salga a través de los pasos 23 y de aberturas superiores. De esta
manera puede producirse el flujo de tapón entre la loseta de
impacto y la salida de la artesa de colada.
La loseta de impacto de la presente invención
canaliza un chorro entrante de cuchara de colada a través de pasos
en la pared lateral y la superficie superior abierta de la loseta.
La loseta de impacto retiene y utiliza la alta energía asociada con
el chorro descendente para alimentar los pasos. La canalización se
facilita mediante una arquitectura abovedada y escalonada que rodea
los pasos o paredes a modo de presa dividiendo la loseta de impacto
en una pluralidad de cámaras. El flujo saliente sale de la loseta
de impacto y avanza hacia la salida de la artesa de colada con una
velocidad distribuida de manera uniforme por toda la altura de la
artesa de colada. De manera ventajosa, la loseta de impacto separa
el chorro entrante para reducir la sensibilidad del flujo a las
perturbaciones y a las asimetrías si el flujo de impacto no incide
en el centro de la loseta de impacto.
La loseta de impacto de la presente invención
permite adoptar geometrías particulares para artesas de colada,
incluyendo orificios de salida asimétricos, tal como sistemas de un
único filamento, de dos filamentos y de múltiples filamentos. Los
pasos de la pared lateral y las cámaras de descarga pueden
adaptarse a configuraciones específicas para cumplir requisitos de
flujo de fluido. Por ejemplo, las paredes laterales pueden
eliminarse para colocar la loseta de impacto cerca de un extremo de
una artesa de colada.
- 1
- Artesa de colada
- 2
- Loseta de impacto
- 3
- Chorro entrante
- 4
- Chorro saliente
- 5
- Volumen de artesa de colada
- 6
- Flujo desviado
- 7
- Superficie de impacto
- 8
- Flujo inverso
- 9
- Paredes de artesa de colada
- 10
- Superficie de metal fundido
- 11
- Flujo ascendente
- 12
- Flujo descendente
- 13
- Flujo de superficie
- 14
- Salida de artesa de colada
- 15
- Flujo de cortocircuito
- 16
- Parte inferior de artesa de colada
- 17
- Boquilla
- 18
- Paredes laterales
- 19
- Superficie entallada
- 20
- Extremo abierto
- 21
- Placa de base
- 22
- Superficie interior
- 23
- Pasos
- 24
- Arquitectura abovedada y escalonada
- 25
- Primera superficie delimitadora
- 26
- Bóveda
- 27
- Escalón
- 28
- Altura de bóveda
- 29
- Amplitud de bóveda
- 30
- Altura de escalón
- 31
- Flujo hacia fuera
- 32
- Flujo de tapón
- 33
- Arquitectura abovedada
- 34
- Pared a modo de presa
- 35
- Cámaras
- 36
- Soportes
- 37
- Perforación
- 38
- Depresión
- 39
- Superficie superior
Claims (11)
1. Una loseta de impacto para artesas de colada
para su utilización en una colada continua, que comprende:
- a)
- una placa de base (21) que presenta una superficie de impacto (7) adaptada para recibir y desviar un chorro entrante (3) de metal fundido, presentando la placa de base (21) una periferia;
- b)
- una pared lateral (18) que se extiende hacia arriba desde la placa de base (21) a lo largo de al menos una parte de la periferia, y que presenta una superficie interior (22) frente a la superficie de impacto (7); y
caracterizada por la pared lateral (18)
que define una pluralidad de pasos (23) rodeados por una
arquitectura abovedada y escalonada (24) en la superficie interior
(22) y adaptada para permitir que al menos una parte del chorro
entrante desviado (3) salga a través de los pasos (3) y por la
pared lateral (18) que rodea completamente la periferia de la placa
de base (21), definiendo de ese modo un volumen interior con una
superficie superior abierta.
2. La loseta de impacto para artesas de colada
según la reivindicación 1, caracterizada por la pared
lateral (18) que comprende una pluralidad de facetas, definiendo
cada faceta al menos un paso (23).
3. La loseta de impacto para artesas de colada
según la reivindicación 2, caracterizada por al menos seis
facetas.
4. La loseta de impacto para artesas de colada
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizada por la arquitectura abovedada y escalonada
(24), que comprende una primera superficie delimitadora (25) que se
arquea sobre el paso (23) y una segunda superficie delimitadora que
forma un escalón (27) por encima del paso (23).
5. La loseta de impacto para artesas de colada
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizada por al menos una pared a modo de presa (4) que
se extiende hacia arriba desde la placa de base (21), separando de
ese modo el volumen interior en una pluralidad de cámaras (35, a,
b, c, ...).
6. La loseta de impacto para artesas de colada
según la reivindicación 5, caracterizada por una cámara de
recepción adaptada para recibir el chorro entrante (3) y conectada
de manera fluida con al menos una cámara de descarga que presenta
una parte superior abierta y al menos un paso (23).
7. La loseta de impacto para artesas de colada
según una cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6,
caracterizada por la pared a modo de presa (34) que se
extiende hacia arriba desde la placa de base (21) sobre al menos un
soporte (36), por lo que el soporte (36), la pared (18) y la placa
de base (21) definen una perforación (37) que permite una
comunicación de fluidos entre las cámaras (35).
8. La loseta de impacto para artesas de colada
según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7,
caracterizada por la pared a modo de presa (34) que presenta
una superficie superior (39) y una depresión (38) en la superficie
superior (39) que permite una comunicación de fluidos entre las
cámaras (35).
9. Una loseta de impacto para artesas de colada
para su utilización en una colada continua, que comprende:
- a)
- una placa de base (21) que presenta una superficie de impacto (7) adaptada para recibir y desviar un chorro entrante (3) de metal fundido, presentando la placa de base (21) una periferia;
- b)
- una pared lateral (18) que presenta una superficie interior (22) frente a la superficie de impacto (7), extendiéndose la pared lateral (18) hacia arriba desde la placa de base (21) y rodeando completamente la periferia, definiendo de ese modo un volumen interior con una superficie superior abierta; y
caracterizada por al menos una pared a
modo de presa (34) que se extiende hacia arriba desde la placa de
base (21), separando de ese modo el volumen interior en una cámara
de recepción y al menos una cámara de descarga definida al menos
en parte por la pared lateral (18), en la que la pared lateral (18)
también define al menos un paso (23) fuera del volumen
interior.
10. La loseta de impacto para artesas de colada
según la reivindicación 9, caracterizada por la pared
lateral (18) que define una pluralidad de pasos (23) rodeados por
una arquitectura abovedada y escalonada (24) en la superficie
interior (22) y adaptada para permitir que al menos una parte del
chorro entrante desviado (6) salga a través de los pasos (23).
11. La loseta de impacto para artesas de colada
según una cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10,
caracterizada por las paredes a modo de presa (34) que
definen una perforación (37) que permite una comunicación de
fluidos entre la cámara de recepción y la cámara de descarga.
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