ES2240894T3 - Coquilla enfriada con liquido para la colada continua de metales. - Google Patents

Abstract

Coquilla enfriada por líquido para la colada continua de metales, comprendiendo placas (1) de coquilla, de cobre o de una aleación de cobre, cada una de las cuales está unida mediante bulones (14, 14¿) de fijación con una placa (2, 2¿) adaptadora, o con una caja de agua, caracterizada porque los bulones (14, 14¿) de fijación están fijados a mesetas (7, 7¿) de apoyo que sobresalen como islas de la cara (6) del refrigerante de la placa (1) de coquilla, y que penetran al menos parcialmente en una hendidura (5) para refrigerante configurada entre la placa (1) de coquilla y la placa (2, 2¿) adaptadora o la caja de agua, y poseen una forma hidrodinámica adaptada a la dirección (S) de circulación del refrigerante.

Description

Coquilla enfriada con líquido para la colada continua de metales.

La invención se refiere a una coquilla enfriada por líquido, con las notas características del preámbulo de la reivindicación 1.

Por el documento DE 197 16 450 A1 se conocen coquillas enfriadas por líquido para la colada continua de desbastes planos para chapa, en las que están previstas dos paredes laterales anchas, opuestas una a otra, compuestas cada una de una placa de cobre y de una placa de apoyo, de acero. Las placas de cobre que limitan un espacio moldeador hueco, están fijadas desmontables a las placas de apoyo mediante bulones metálicos. Los bulones metálicos están soldados a las placas de cobre. Aquí se utiliza adicionalmente un anillo de níquel como material de aportación de soldadura. Mediante la soldadura de los bulones metálicos con la placa de cobre, se lleva a cabo una entrada puntual de calor que lleva consigo modificaciones desfavorables de la microestructura en el lugar de soldadura. Adicionalmente, en el procedimiento corrientemente aplicado de soldadura de los bulones, es necesaria una verificación de la unión soldada. Si se daña un bulón metálico, tiene que separarse este costosamente de la placa de cobre, y sustituirlo por un nuevo bulón metálico.

En el estado actual de la técnica cuenta, además, colocar insertos roscados directamente en una placa de coquilla, de cobre, de manera que la placa de coquilla pueda fijarse mediante bulones roscados a una placa adaptadora o a una caja de agua. No obstante, en placas de coquilla de menor espesor de pared, puede reducirse la distancia de seguridad entre el fondo del taladro del casquillo roscado y la superficie de colada de la placa de coquilla. Normalmente es necesaria una distancia de seguridad de unos 6 a 25 mm para permitir un repaso de la cara de colada.

Si la suma de la profundidad necesaria para atornillar los casquillos roscados, y la distancia necesaria para el funcionamiento seguro de las placas de coquilla entre el fondo del taladro y la cara de colada, es mayor que el espesor de pared de la placa de coquilla, sólo queda la posibilidad de decidirse por otras formas menos efectivas de unión.

El documento EP 1 138 417 A1 hace pública una coquilla de placas, enfriada por líquido, para la colada continua de metales, en especial, de materiales de acero, en la que cada una de las placas de coquilla, está unida mediante bulones de fijación con una caja de agua o con una placa de apoyo. Aquí los bulones de fijación se encajan en piezas mecanizadas dispuestas en la cara del agua de cada placa de coquilla, y que están unidas con arrastre de fuerza, con la placa de coquilla, mediante soldaduras fuertes, o mediante soldadura por haz electrónico.

En esta solución es desventajoso que por lo regular, tienen que preverse escotaduras adicionales en la caja de agua o en la placa adaptadora, para alojar las piezas de fijación que sobresalen de la cara del refrigerante de la placa de coquilla. Además hay que colocar canales adicionales de refrigerante, o bien en la placa de coquilla, o bien en la placa adaptadora.

Partiendo de aquí la misión de la invención se basa en mejorar una coquilla enfriada por líquido para la colada continua de metales, con respecto al enlace de placas de coquilla, de cobre, en especial de poco espesor de pared, a una placa adaptadora o a una caja de agua, de manera que sea posible un enlace reotécnicamente favorable, a la placa adaptadora o a la caja de agua.

Otra misión se ve en la preparación de una coquilla, además, especialmente resistente al desgaste, al mismo tiempo para placas de coquilla de paredes delgadas.

Para la solución de la primera misión, la invención propone una coquilla con las notas características de la reivindicación 1. Parte componente esencial de la coquilla según la invención, son mesetas de apoyo que sobresalen como islas de la placa de coquilla, y que penetran en una hendidura para el refrigerante, configurada entre la placa de coquilla y la placa adaptadora o la caja de agua. Las mesetas de apoyo o los espacios intermedios entre las mesetas de apoyo, configuran aquí al menos en una cierta zona en altura, la hendidura para el refrigerante. Para velocidad suficiente de circulación del refrigerante no son necesarias ningunas ranuras más en la cara del refrigerante de la placa de coquilla, o en la cara de la placa adaptadora o de la caja de agua, vuelta hacia la placa de coquilla. El gasto técnico de fabricación en la solución según la invención, es pues menor que en las soluciones con costosas guías para el refrigerante.

La forma de las mesetas de apoyo, como islas, está elegida de manera que la resistencia al flujo en la hendidura para el refrigerante, sea lo menor posible. Las mesetas de apoyo poseen por eso una forma hidrodinámica adaptada a la dirección de circulación del refrigerante.

En especial, cuando los bulones de fijación están encajados con insertos roscados fijados en las mesetas de apoyo, la coquilla según la invención ofrece la ventaja de una unión convencional desmontable entre la placa adaptadora o la caja de agua, y la placa de coquilla, y precisamente incluso cuando se utilicen placas de coquilla de paredes extremadamente delgadas (reivindicación 2). La altura de las mesetas de apoyo puede elegirse en función de la altura de los insertos roscados.

Se produce una resistencia al flujo especialmente baja, cuando las mesetas de apoyo están configuradas de forma romboidal (reivindicación 3). Pero también se producen valores pequeños de resistencia, cuando las mesetas de apoyo están configuradas en sección transversal, en forma de gota o elípticas.

Se considera como especialmente ventajoso cuando la placa de coquilla está apoyada mediante las mesetas de apoyo en la placa limítrofe adaptadora, o en la caja limítrofe de agua. En este caso no son necesarios ningunos elementos distanciadores adicionales para la configuración de una hendidura para refrigerante, puesto que las mesetas de apoyo establecen la distancia entre la placa de coquilla y la placa adaptadora o la caja de agua y, por tanto, también la anchura de la hendidura para refrigerante. Esto tiene la ventaja de que básicamente no tienen que preverse otras ranuras o escotaduras para la conducción de refrigerante, en la placa adaptadora o en la placa de coquilla. Es decir, la placa adaptadora y la placa de coquilla pueden estructurarse planas con excepción de las mesetas de apoyo en la cara del refrigerante, con lo que se suprime básicamente el gasto técnico de fabricación para la producción de canales o ranuras adicionales para el refrigerante. Opcionalmente y como es natural, pueden preverse al menos por zonas, canales o ranuras para el refrigerante, tanto en la placa adaptadora como también en la placa de coquilla.

Otra ventaja en la placa de coquilla de la invención hay que verla en que las fuerzas de sujeción que afectan los bulones de fijación, se introducen en un corto recorrido en la placa adaptadora o en la caja de agua, a través del apoyo contiguo directo al taladro pasante, de la meseta de apoyo. De este modo no se genera en la placa de coquilla casi ningún par flector (reivindicación 4).

Una introducción óptima de las fuerzas de sujeción que parten de los bulones de fijación, en la placa de coquilla, se da pues cuando las mesetas de apoyo poseen una zona redondeada de acuerdo, hacia la placa de coquilla (reivindicación 5). De este modo se evitan tensiones no deseadas de entalla en la zona de enlace de las mesetas de apoyo.

Según las notas características de la reivindicación 6, está previsto que las mesetas de apoyo estén configuradas de una sola pieza con la placa de coquilla. Aquí se ofrece una mecanización por fresado de la cara del refrigerante de la placa de coquilla, moldeándose entonces las mesetas de apoyo.

En el marco de la invención también es posible fabricar las mesetas de apoyo como componentes constructivos separados, y a continuación unirlas con la placa de coquilla. Se prefieren procedimientos de unión con arrastre de sustancia, por ejemplo, soldadura o soldadura fuerte (reivindicación 7). En caso de materiales muy diferentes cabe imaginar también un pegado de las mesetas de apoyo con la placa de coquilla.

Es objeto de la reivindicación 8 una coquilla en la que las placas de coquilla poseen un espesor de pared que es menor que 2,5 veces el diámetro de los bulones de fijación. Los diámetros de los bulones de fijación, están situados corrientemente en una gama de unos 8 mm a unos 20 mm.

Según las notas características de la reivindicación 9, la hendidura para refrigerante está conectada conduciendo fluido, a los conductos de refrigerante que atraviesan la placa adaptadora. Haciendo que en último término la hendidura para refrigerante esté unida mediante los conductos de refrigerante en la placa adaptadora, con la caja de agua conectada detrás de la placa adaptadora, no son necesarias alimentaciones laterales adicionales de refrigerante, como los que figuran en el estado actual de la técnica, por ejemplo, mediante taladros profundos dentro de la placa de coquilla. En especial, la alimentación y evacuación de refrigerante puede llevarse a cabo completamente a través de la placa adaptadora, que con este fin está provista, de preferencia a distancias regulares, con entradas de refrigerante y salidas de refrigerante, de manera que se obtenga el deseado enfriamiento de la coquilla.

En el marco de la invención, se considera como especialmente ventajoso cuando una placa de coquilla de pequeño espesor de pared, junto con una placa adaptadora, forman una unidad de placa, montada previamente, que como tal puede acoplarse globalmente con una caja de agua. Gracias al pequeño espesor de pared de la placa de coquilla, a la integración de la hendidura para refrigerante mediante las mesetas de apoyo, y a causa de las conducciones de refrigerante, dispuestas directamente en la placa adaptadora, es posible utilizar semejantes unidades de placa, para el cambio de placas de coquilla, con las mismas dimensiones globales y medidas de conexión (reivindicación 10). Con unidades de placa estructuradas de tal manera, pueden sustituirse completamente y a bajo coste, placas de coquilla dimensionadas mucho más robustas, de cobre o de una aleación de cobre. El empleo de una unidad de placa compuesta de una placa de coquilla y de una placa adaptadora reutilizable, es esencialmente más barato que tener que sustituir una placa maciza de coquilla de cobre o de una aleación de cobre, por una nueva, después de llegar a su límite de desgaste,. En la coquilla según la invención solamente se necesita sustituir la placa de coquilla de pequeño espesor de pared, por una placa nueva de coquilla, o repasarla en las máquinas herramientas hasta ahora utilizadas. La placa de coquilla posee con ventaja un espesor uniforme de pared en toda su extensión.

En especial para conseguir altas velocidades de colada y para aumentar la duración, pueden utilizarse placas de coquilla de un material endurecido de cobre, con un límite elástico > 300 MPa (reivindicación 11).

Mediante la utilización de materiales de cobre con alto límite elástico, es posible reducir el espesor de pared de la placa de coquilla, medido entre la hendidura para el refrigerante y la cara de colada, a cotas que estén situadas en el orden de magnitud de unos 5 mm a 25 mm, de preferencia de 10 mm a 18 mm (reivindicación 12).

En la utilización de la coquilla según la invención para altas velocidades de colada, en especial en velocidades de colada mayores de 5 m/min, está previsto según las notas características de la reivindicación 13, que la placa de coquilla posea una longitud medida en la dirección de colada, de aproximadamente 1,0 m a 1,5 m, de preferencia entre 1,1 m a 1,4 m.

En función de las cargas esperables mecánicas y térmicas, así como de la rigidez de la placa de coquilla, las mesetas de apoyo pueden estar dispuestas a una distancia mutua de unos 50 mm a 250 mm (reivindicación 14).

Para la compensación de tensiones térmicas se propone según las notas características de la reivindicación 15, intercalar entre la superficie de las mesetas de apoyo y una placa adaptadora o una caja de agua, un medio deslizante auxiliar que permita movimientos relativos. Movimientos relativos en el sentido de la reivindicación 15 son los que se llevan a cabo en el plano de las superficies en contacto mutuo de la meseta de apoyo y de la placa adaptadora o de la caja de agua. El medio deslizante auxiliar puede estar previsto en la placa adaptadora o en la caja de agua y/o en la superficie de las mesetas de apoyo. El medio deslizante auxiliar puede ser en especial un recubrimiento de base de politetrafluoretileno (PTFE) (reivindicación 16). También es posible el empleo de arandelas de deslizamiento (reivindicación 17).

Para un movimiento relativo entre la placa de coquilla y la placa adaptadora en la zona del enlace, es esencial que los bulones de fijación permitan un desplazamiento relativo semejante. Tales bulones de fijación que básicamente atraviesan taladros pasantes en la placa adaptadora o en la caja de agua, con juego suficiente, son objeto de la reivindicación 18. Complementariamente es posible prever asimismo medios deslizantes auxiliares, que aseguran también el bulón de fijación por debajo de una cabeza de bulón. Aquellos pueden ser arandelas de deslizamiento o recubrimientos deslizantes. Los correspondientes pares de superficies poseen aquí bajos coeficientes de adherencia y/o de frotamiento por deslizamiento, en especial menores de 0,1. Con este fin una superficie correspondiente con los medios deslizantes auxiliares puede estar, por ejemplo, cromada, pulida o endurecida. También cabe imaginar intercalar por debajo de la cabeza de los tornillos, elementos que permitan un movimiento relativo del bulón roscado respecto a los componentes constructivos sujetos uno con otro. Aquí cabe imaginar, por ejemplo, una arandela con superficie esférica, que esté apoyada en superficies cónicas por una o por las dos caras. Una combinación doble cono / esfera, permite un movimiento de basculamiento con respecto a cada par de superficies, dando lugar mediante la superposición de estos movimientos de basculamiento en sentido opuesto, a un movimiento relativo lateral del bulón roscado.

Las notas características de la reivindicación 19 contribuyen asimismo en forma ventajosa a mejorar la relativa capacidad de desplazamiento de la placa de coquilla respecto a la placa adaptadora o a una caja de agua, y precisamente haciendo que las superficies de las mesetas de apoyo, que se apoyan en la placa adaptadora o en una caja de agua, estén situadas en planos paralelos unos a otros. De este modo, en especial en placas de coquilla con convexidades centradas para la conformación de un embudo, se considera la circunstancia de que las mesetas de apoyo dispuestas en la zona de la convexidad, con superficies que discurren distanciadas tangencialmente a la convexidad, definen cada una otro plano de deslizamiento. De este modo se cruzan los planos de deslizamiento, y pueden obstaculizar un movimiento relativo sin impedimento, de las placas de coquilla. Mediante planos de deslizamiento que discurran paralelos unos a otros, se resuelve este problema. En especial, mediante la orientación mutua de las superficies de las mesetas de apoyo, o de los planos de deslizamiento formados por ellas, puede predeterminarse una dirección definida de expansión de una placa de coquilla, sin que se llegue a deformaciones de la placa de coquilla respecto a la placa adaptadora o a la caja de agua.

Objeto de la reivindicación 20 es que la placa de coquilla, en la zona de contacto con el caldo de acero, más solicitada térmicamente, en especial en la zona alta del nivel de la colada, esté provista con una capa barrera de difusión. Las capas de barrera de difusión, pueden estar formadas de un material de metal / metaloide, pero también componerse de barnices, resinas o plásticos, así como de materiales cerámicos. La capa de barrera de difusión está colocada de preferencia en la mitad superior de la placa de coquilla. Puede presentar un espesor de 0,002 mm a 0,3 mm, en especial un espesor de 0,005 mm a 0,1 mm. La capa de barrera de difusión también puede estar configurada como recubrimiento multicapa, con una capa de protección de material cerámico. La capa de protección asume la función de un aislamiento térmico. De preferencia la capa de protección se compone de un material de cerámica oxidada, como óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}), óxido de zirconio (ZrO_{2}) u óxido de magnesio (MgO).

Adicionalmente, según las notas características de la reivindicación 21, la placa de coquilla puede estar provista en la dirección de colada, por debajo del nivel de colada, con una capa protectora del desgaste, cuyo espesor de capa crece en la dirección de colada. La mitad inferior de la cara de colada de la placa de coquilla, está equipada de preferencia con una capa semejante protectora del desgaste. Puesto que las placas de coquilla de paredes delgadas, poseen poco volumen de desgaste, se considera como especialmente ventajoso cuando la capa protectora del desgaste, crece ligeramente con respecto al espesor de la capa en la dirección de colada, es decir, hacia el extremo de la placa de coquilla. De este modo la capa protectora del desgaste está realizada en sección transversal, de preferencia en forma de cuña. Según las notas características de la reivindicación 22, el espesor de capa puede crecer aquí desde aproximadamente 0,1 mm hasta aproximadamente 1 mm.

Como materiales de recubrimiento para la capa protectora del desgaste, encuentran aplicación el níquel y aleaciones de níquel. También son posibles procedimientos de pulverización con pistola para la aplicación del material, como por ejemplo, la proyección a la llama de alta velocidad (HVOF), procedimientos de pulverización por hilo continuo o de plasma, individualmente o en combinación. Los materiales de recubrimiento aplicados por procedimientos de pulverización con pistola, pueden ser, por ejemplo, WCCo, o los ya citados materiales de cerámica oxidada, como óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}), óxido de zirconio (ZrO_{2}), o también materiales de base de
Cr - Ni.

A continuación se explica en detalle la invención de la mano de un ejemplo de realización representado en los dibujos. Se muestran:

Figura 1 En representación en perspectiva, la vista trasera de una unidad de placa, formada por una placa de coquilla y una placa adaptadora, parcialmente en corte.

Figura 2 Un corte transversal de una placa adaptadora y de una placa de coquilla, en la zona de una meseta de apoyo.

Figura 3 En representación en perspectiva, el detalle de una placa de coquilla en la dirección de la visual sobre un bulón de fijación previsto en la cara del refrigerante.

Figura 4 Un corte de una placa de coquilla y de una placa de adaptadora en la zona de una meseta de apoyo, y

Figura 5 Una representación en perspectiva de una placa de coquilla, con dirección de la visual hacia su cara del refrigerante.

La figura 1 muestra en corte parcial, una placa 1 de coquilla que está fijada a una placa 2' adaptadora. La placa 1 de coquilla y la placa 2' adaptadora, forman una unidad 3 de placa de una coquilla no representada en detalle, enfriada por líquido, para la colada continua de metales. La unidad 3 de placa está representada aquí en su mitad, en la que el plano de corte que discurre en la mitad derecha de la figura, divide la unidad 3 de placa aproximadamente por el centro. La placa 1 de coquilla se compone de una aleación de cobre o de un material endurecido de cobre, de preferencia con un límite elástico > 300 MPa, y posee un espesor D uniforme de pared en toda su extensión (figura 5). La unidad 3 de placa está prevista para la conexión a una caja de agua no representada en detalle, pudiendo acoplarse la unidad 3 de placa mediante uniones roscadas con la caja de agua. La unidad 3 de placa está configurada globalmente en sus dimensiones, de tal manera que placas convencionales de coquilla de iguales dimensiones y medidas de conexión, puedan sustituirse completamente por la unidad 3 de placa, compuesta de una placa 2' adaptadora de un material de acero, y de la placa 1 de coquilla, relativamente delgada.

Para el enfriamiento de la placa 1 de coquilla con refrigerantes, la placa 2, 2' adaptadora está provista con conductos 4 de refrigerante. El refrigerante llega aquí por los conductos 4 de refrigerante a una hendidura 5 para el refrigerante, configurada entre la placa 1 de coquilla y la placa 2 adaptadora (figura 2). En la figura 2 es obvio que la hendidura 5 para el refrigerante, no está incorporada en la placa 2 adaptadora, sino que está determinada en su anchura B por mesetas 7 de apoyo que sobre-salen como islas en la cara 6 del refrigerante de la placa 1 de coquilla. Una forma posible de las mesetas 7 de apoyo, se infiere claramente de la figura 3. Las mesetas 7 de apoyo poseen una configuración en lo esencial de forma romboidal, cada una con vértices 8, 9 agudos opuestos, y vértices 10, 11 redondeados. La meseta 7 de apoyo posee una mayor extensión longitudinal en la dirección de los vértices 8, 9 agudos, que en la dirección de los vértices 10, 11 redondeados. Los vértices 8, 9 agudos de la meseta 7 de apoyo, están adaptados aquí a la dirección de circulación ilustrada por la flecha S. Por ello las mesetas 7 de apoyo poseen globalmente una forma hidrodinámica. En este ejemplo de realización las mesetas 7 de apoyo están configuradas de una sola pieza con la placa 1 de coquilla. Las mesetas 7 de apoyo poseen, además, una zona 12 redondeada de acuerdo hacia la placa 1 de coquilla, correspondiendo en este ejemplo de realización el radio de la zona 12 de acuerdo en lo esencial a la altura H de las mesetas 7 de apoyo. La altura H de una meseta 7 de apoyo es constante, de manera que la superficie 13 de la meseta 7 de apoyo está orientada paralela a la cara 6 del refrigerante de la placa 1 de coquilla.

En cada meseta 7 de apoyo de la placa 1 de coquilla, se encaja un bulón 14 de fijación. Para ello en cada una de las mesetas 7 de apoyo se ancla un inserto 15 roscado en el que está atornillado el bulón 14 de fijación. En el ejemplo de realización representado en la figura 2, el bulón 14 de sujeción atraviesa aquí un taladro 16 pasante en la placa 2 adaptadora. La cabeza 17 del bulón 14 de fijación, conformada como hexágono exterior, se apoya sobre una arandela 18 en la cara 19 de la caja de agua, de la placa 2 adaptadora. El bulón 14 de fijación está enroscado en este ejemplo de realización, perpendicular a la placa 1 de coquilla. En el marco de la invención también es posible elegir otros ángulos de enroscado, para obtener una fijación adaptada a la carga, de la placa 1 de coquilla a la placa 2 adaptadora. Es decir, el ángulo de enroscado puede ser distinto de 90º. Para un apoyo plano de las cabezas 17 de los bulones, o bien la arandela 18 puede realizarse por eso oblicua, o bien la cara 19 de la caja de agua, puede estar provista con escotaduras correspondientemente oblicuas.

El bulón 14 de fijación atraviesa el taladro 16 pasante con juego, de manera que es posible un desplazamiento relativo, en especial condicionado térmicamente, de la placa 1 de coquilla respecto a la placa 2 adaptadora. Para ello puede proveerse o bien la superficie 13 de las mesetas 7 de apoyo, y/o la cara 20 de la placa adaptadora, vuelta hacia la placa 1 de coquilla, al menos localmente con un medio deslizante auxiliar que permita movimientos relativos. El medio deslizante auxiliar puede ser de preferencia, un recubrimiento con bajo coeficiente de frotamiento. Este puede ser, por ejemplo, un material de base de politetrafluoretileno (PTFE). La superficie antagonista que está en contacto con el medio deslizante auxiliar, posee para la reducción de la fricción estática adherente, como también del rozamiento por deslizamiento, una superficie preparada correspondientemente. Por ejemplo, zonas superficiales pueden estar localmente pulidas, endurecidas o también recubiertas, por ejemplo, cromadas.

En forma no representada en detalle, también pueden estar intercalados medios auxiliares de deslizamiento en forma de arandelas deslizantes, entre la placa de refrigeración y la placa adaptadora. Las mismas medidas son posibles también en la cara 19 de la caja de agua, de la placa 2 adaptadora, en la zona de la superficie de apoyo por debajo de la cabeza 17 del bulón. En caso necesario puede ya ser suficiente disponer adicionalmente una arandela de material elastómero por debajo de la cabeza del bulón, para así, no sólo poder compensar desplazamientos relativos en la dirección del canal 15 de refrigerante, sino también para compensar variaciones de longitud, condicionadas térmicamente, en la dirección del bulón de fijación.

Una forma semejante de realización la muestra el ejemplo de realización de la figura 4. Aquí, un bulón 14' de fijación realizado más corto que la forma de realización de la figura 2, está empotrado, incluida su cabeza 17' del bulón, en un taladro 21 avellanado. En especial a causa de la longitud reducida del bulón 14' de fijación, son importantes medios para la compensación de movimientos relativos entre la placa 2' adaptadora y la placa 1 de coquilla. Con este fin, en el ejemplo de realización de la figura 4, se emplea una cabeza 17' del bulón que puede estar configurada de una sola pieza con el bulón 14' de fijación, de manera que el bulón de fijación está configurado como tornillo. Pero también cabe imaginar estructurar la cabeza 17' del bulón como tuerca. La cabeza 17' del bulón posee en la dirección hacia la placa 1 de coquilla, un collar 22 ensanchado, trabajado de preferencia de una sola pieza, para poder absorber óptimamente las fuerzas axiales. En su caso por debajo del collar 22 está prevista una arandela 23 de diámetro aumentado, configurada de una sola pieza con el bulón 14' de fijación, y que está provista por una cara, con un medio 24 deslizante auxiliar en forma de un recubrimiento de PTFE. Aquí se conecta una arandela 25 deslizante con una superficie que se adapta al recubrimiento 24 de PTFE. La arandela 25 deslizante posee un diámetro mayor que la arandela 23 recubierta y, de preferencia, está cromada, pulida o endurecida.

Finalmente por debajo de la arandela 25 deslizante está intercalado un elemento 26 anular elástico al que puede aplicarse la necesaria tensión previa de la unión roscada. El elemento 26 anular elástico es, por ejemplo, un anillo de un material elastómero, como por ejemplo, goma, o está formado por uno o más elementos elásticos. Finalmente el elemento 26 anular elástico se apoya en el fondo 27 de forma de reborde del taladro 21 avellanado. Para garantizar un movimiento relativo definido del bulón 14' de fijación dentro del taladro 16' pasante en la placa 2 adaptadora, el diámetro exterior de la arandela 23 recubierta con un medio 24 deslizante auxiliar, está dimensionado menor que el diámetro exterior de la arandela 25 deslizante limítrofe. La arandela 25 deslizante y el elemento anular elástico están dimensionados en su diámetro exterior, muy poco menores que el diámetro del taladro avellanado, de manera que la fuerza tensora ejercida por el bulón 14' de fijación, se transmita a la totalidad del fondo 27 del taladro. De este modo aparecen por una parte pequeñas presiones superficiales locales, y por otra parte se proporciona una orientación de la posición de la arandela 25 deslizante, respecto a la arandela 23 recubierta de PTFE.

Por las figuras 1 y 5 se ve claramente que las mesetas 7 de apoyo están repartidas uniformemente en forma reticular por toda la cara 6 del refrigerante de la placa 1 de coquilla. En este ejemplo de realización las mesetas 7 de apoyo están orientadas en filas y columnas que están perpendiculares unas a otras, presentando sus vértices 8, 9 agudos en la dirección S de circulación del refrigerante, que en este ejemplo de realización corresponde a la dirección X de colada. La dirección X de colada y la dirección S de circulación, pueden ser diferentes una de otra, por ejemplo, estar dirigidas también en sentido
contrario.

La placa 1 de coquilla posee un contorno utilizado corrientemente en el procedimiento de colada continua, con convexidad central, siendo constante su espesor D de pared medido en toda su extensión, entre la cara 6 del refrigerante y la cara 28 de colada. Únicamente las mesetas 7, 7' de apoyo sobresalen como islas de la cara 6 del refrigerante.

Las mesetas 7, 7' de apoyo poseen superficies 13, 13' que en la forma representada de realización, están orientadas paralelas a la cara 6 del refrigerante de la placa 1 de coquilla, que las rodea directamente. Si la cara 6 del refrigerante está curvada, como es el caso en la zona de la convexidad, entonces la superficie 13' de la meseta 7' de apoyo que está allí, puede estar orientada tangencial a la curvatura de la convexidad. Es decir, las mesetas 7, 7' de apoyo están dispuestas por principio, perpendiculares a la respectiva zona superficial de la cara 6 del refrigerante.

Pero también es posible que todas las superficies 13, 13' de las mesetas 7, 7' de apoyo estén orientadas paralelas unas a otras. Entonces las superficies de las mesetas 7' de apoyo de la convexidad, no están dispuestas tangenciales a la cara 6 del refrigerante, sino que en cada caso según su posicionamiento en la convexidad, forman ángulos diferentes con la cara 6 del refrigerante. La ventaja es que todas las mesetas 7, 7' de apoyo poseen una dirección definida igualmente orientada de desplazamiento, con lo que se reducen más las tensiones en la placa 1 de
coquilla.

Tabla de símbolos de referencia

1

- Placa de coquilla

2

- Placa adaptadora

2'

Placa adaptadora

3

- Unidad de placa

4

- Conducto de refrigerante

5

- Hendidura para refrigerante

6

- Cara del refrigerante

7

- Meseta de apoyo

7'

- Meseta de apoyo

8

- Vértice de 7

9

- Vértice de 7

10

- Vértice de 7

11

- Vértice de 7

12

- Zona de acuerdo

13

- Superficie de 7

13'

- Superficie de 7'

14

- Bulón de fijación

14'

- Bulón de fijación

15

- Inserto roscado

16

- Taladro pasante

16'

- Taladro pasante

17

- Cabeza del bulón

17'

- Cabeza del bulón

18

- Arandela

19

- Cara de la caja de agua

20

- Cara de 2

21

- Taladro avellanado en 2'

22

- Collar de 17'

23

- Arandela

24

- Medio deslizante auxiliar

25

- Arandela deslizante

26

- Elemento anular elástico

27

- Fondo del taladro

B

- Anchura de 5

D

- Espesor de pared

H

- Altura de 7

S

- Dirección de circulación

X

- Dirección de colada

Claims (22)

1. Coquilla enfriada por líquido para la colada continua de metales, comprendiendo placas (1) de coquilla, de cobre o de una aleación de cobre, cada una de las cuales está unida mediante bulones (14, 14') de fijación con una placa (2, 2') adaptadora, o con una caja de agua, caracterizada porque los bulones (14, 14') de fijación están fijados a mesetas (7, 7') de apoyo que sobresalen como islas de la cara (6) del refrigerante de la placa (1) de coquilla, y que penetran al menos parcialmente en una hendidura (5) para refrigerante configurada entre la placa (1) de coquilla y la placa (2, 2') adaptadora o la caja de agua, y poseen una forma hidrodinámica adaptada a la dirección (S) de circulación del refrigerante.

2. Coquilla según la reivindicación 1, caracterizada porque los bulones (14, 14') de fijación están encajados con insertos (15) roscados fijados en las mesetas (7, 7') de apoyo.

3. Coquilla según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las mesetas (7, 7') de apoyo están configuradas de forma romboidal.

4. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la placa (1) de coquilla está apoyada mediante las mesetas (7, 7') de apoyo en la correspondiente placa (2, 2') adaptadora limítrofe, o en la caja limítrofe de agua.

5. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las mesetas (7, 7') de apoyo poseen una zona (12) redondeada de acuerdo, hacia la placa (1) de coquilla.

6. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las mesetas (7, 7') de apoyo están configuradas de una sola pieza con la placa (1) de coquilla.

7. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque las mesetas (7, 7') de apoyo están unidas con arrastre de sustancia, con la placa (1) de coquilla.

8. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque las placas (1) de coquilla poseen un espesor (D) de pared que es menor que 2,5 veces el diámetro de los bulones de fijación.

9. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la hendidura (5) para refrigerante está conectada conduciendo fluido, a los conductos (4) de refrigerante que atraviesan la placa (2, 2') adaptadora.

10. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque una placa (1) de coquilla de pequeño espesor (D) de pared, y la placa (2, 2') adaptadora, forman una unidad (3) de placa, montada previamente, que puede acoplarse con una caja de agua, para el cambio de placas de coquilla, de las mismas dimensiones globales y medidas de conexión que la unidad (3) de placa.

11. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la placa (1) de coquilla se compone de un material endurecido de cobre, con un límite elástico superior a 300 MPa.

12. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el espesor (D) de pared de la placa (1) de coquilla, medido entre el canal (5) para el refrigerante y la cara de colada, está situado entre 5 mm y 25 mm.

13. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque la placa (1) de coquilla posee una longitud medida en la dirección (X) de colada, de 1,0 a 1,5 m.

14. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque las mesetas (7, 7') de apoyo están dispuestas a una distancia mutua de unos 50 mm a 250 mm.

15. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque entre la superficie (13) de las mesetas de apoyo y una placa (2, 2') adaptadora o una caja de agua, está intercalado un medio (24) deslizante auxiliar que facilita movimientos relativos.

16. Coquilla según la reivindicación 15, caracterizada porque el medio (24) deslizante auxiliar es un recubrimiento de base de politetrafluoretileno.

17. Coquilla según la reivindicación 16, caracterizada porque el medio (25) deslizante auxiliar es una arandela de deslizamiento.

18. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque los bulones (14, 14') de fijación permiten un desplazamiento relativo de la placa (1) de coquilla respecto a la placa (2) adaptadora limítrofe, o a la caja limítrofe de agua.

19. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizada por que las superficies (13, 13') de las mesetas (7, 7') de apoyo, que se apoyan en la placa (2, 2') adaptadora o en una caja de agua, están situadas en planos paralelos unos a otros.

20. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizada porque la placa (1) de coquilla, en la zona de contacto con el caldo de acero, más solicitada térmicamente, en especial en la zona alta del nivel de la colada, está provista con una capa barrera de difusión.

21. Coquilla según alguna de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizada porque la placa de coquilla está provista en la dirección (X) de colada, por debajo del nivel de colada, con una capa protectora del desgaste, creciendo el espesor de la capa protectora del desgaste en la dirección (X) de colada.

22. Coquilla según la reivindicación 21, caracterizada porque el espesor de la capa crece desde aproximadamente 0,1 mm hasta aproximadamente 1 mm.