ES2255934T3 - Procedimiento y dispositivo para la reduccion de la disipacion de calor de una coquilla de fundicion por colada continua. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la reduccion de la disipacion de calor de una coquilla de fundicion por colada continua.Info
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Abstract
Coquilla (K) para la fundición por colada continua con disipación reducida del calor, especialmente en su zona del nivel del baño (BS), en la que con la finalidad de la elevación de la resistencia de la transmisión del calor y para la reducción de la corriente de calor entre la cáscara de la colada continua que se forma y la superficie interior de la coquilla, al menos unas zonas de la superficie interior de la coquilla están provistas con una macrotextura (T1, T2, T3), en la que para la reducción y la homogeneización efectivas de la corriente de calor, la macrotextura (T1, T2, T3) de la superficie interior de la coquilla presenta una rugosidad generada de forma selectiva con profundidad y textura determinadas, que se realizan a través de procedimientos conocidos en sí como Shot Blast Texturing (SBT), Electric Discharge Texturing (EDT), Electron Beam Texturing (EBT), Laser Texturing (LT) o a través de una textura perforada (GLT) o a través de otros procedimientos, caracterizada porque la profundidad de mecanización de la rugosidad de la superficie interior de la coquilla se reduce en la dirección de la fundición (G), de manera que se consigue una transición paulatina desde la parte rugosa hacia la parte lisa de la coquilla y de esta manera se consigue una transición paulatina desde el flujo de calor estrangulado hacia el flujo de calor no estrangulado.
Description
Procedimiento y dispositivo para la reducción de
la disipación de calor de una coquilla de fundición por colada
continua.
La invención se refiere a un procedimiento y a un
dispositivo para la reducción de la disipación de calor de una
coquilla de fundición por colada continua, especialmente en su zona
del nivel del baño.
En la publicación "Über den Zusammenhang
zwischen Anfangserstarrung und Beschaffenheit der Strangoberfläche
bei peritektisch erstarrenden Stählen" (Trabajo de oposición a
cátedra de M. M. Wolff, Zurich 1996, páginas 61 - 64) se tratan en
detalle la importancia y las tendencias de desarrollo de la coquilla
en el procedimiento de fundición por colada continua. En este caso,
especialmente la corriente de calor a través de la pared de la
coquilla en su zona del nivel del baño juega un papel decisivo para
la ausencia de riesgos de la cáscara de la colada continua.
Existen varias posibilidades para reducir la
corriente de calor a través de la pared de la coquilla y de esta
manera elevar su temperatura. Se conocen diferentes posibilidades
para la formación de las llamadas "coquillas
Hot-Top". En este caso se intenta de diferentes
maneras reducir la corriente de calor especialmente en la zona de la
solidificación inicial así como por debajo de la misma y disminuir a
través de esta disipación de calor reducida la tendencia a la rotura
de tipos de acero sensibles a la oscilación (por ejemplo aceros C
peritécticos, aceros austeníticos inoxidables de alta aleación). Se
proponen y, en parte, se emplean coquillas que
- -
- están recubiertas total o parcialmente con materiales de una conductividad térmica reducida (Ni, carburo de cromo, Zr_{2}O),
- -
- poseen un inserto en forma de cuña de acero inoxidable debajo de la superficie de la coquilla o
- -
- son rugosas en la superficie en una medida controlada por medio de muescas (muescas longitudinales en paralelo a la dirección de la fundición, 45º con respecto a la dirección de la fundición así como al mismo tiempo en paralelo y perpendicularmente a la dirección de la fundición).
Pero también se conocen combinaciones de
diferentes medidas. Las ranuras longitudinales paralelamente a la
dirección de la fundición pueden estar aplicadas
- -
- en un recubrimiento de níquel o
- -
- debajo de un recubrimiento de níquel en el cobre.
También la velocidad y la temperatura del agua de
refrigeración así como la geometría de los canales del agua de
refrigeración influyen en la corriente de calor. Todas estas medidas
deben establecerse de antemano en el diseño y apenas se pueden
modificar posteriormente.
Para reducir la corriente de calor a través de la
pared de la coquilla y para elevar de esta manera su temperatura, se
conoce, además, volver rugosa la superficie interior de la coquilla,
empleando diferentes métodos. Así, por ejemplo, se conoce a partir
del documento JP 10 193 042 realizar en las placas laterales anchas
de la coquilla ranuras longitudinales, a través de las cuales se
pueden introducir aire para la disipación del calor. Además, se
conoce a partir del documento JO 02 020 645 llevar a cabo una
reducción de la densidad de la corriente de calor a través de la
realización selectiva de ranuras longitudinales y de ranuras
transversales en un patrón determinado en las placas laterales
anchas de la coquilla. La profundidad de las ranuras está entre 0,5
y 1 mm, su anchura está igualmente entre 0,5 y 1 mm y su distancia
mutua está entre 5 y 10 mm, de manera que está configurado un patrón
rectangular a cuadrado a través de las ranuras en la superficie
interior de la coquilla.
La invención tiene el cometido de indicar medios
para la reducción de la disipación de calor de una coquilla de
fundición por colada continua, que actúa con preferencia en su zona
del nivel del baño y que se puede aplicar o bien renovar sin mucho
gasto.
El cometido se soluciona porque la corriente de
calor entre la cáscara de colada continua que se forma y la
superficie interior de la coquilla se reduce de una manera efectiva
a través de una elevación de la resistencia de la transmisión de
calor como consecuencia de la rugosidad de la superficie de la
coquilla y al mismo tiempo se homogeneiza. La disipación de calor
reducida de esta manera en la zona del nivel del baño conduce a que
la cáscara de la colada que se forma se mantenga fina durante más
tiempo y sea presionada de una manera más uniforme en la placa de
cobre de la coquilla de fundición por colada continua por la presión
ferrostática que se eleva a medida que se incrementa la distancia
desde el nivel del baño. La conversión de la fase Delta en la fase
Gamma se realiza más tarde, de manera que repercute en menor medida
la retracción de la cáscara de colada continua implicada con ello.
A través de la transmisión más homogénea del calor se producen,
además, tensiones más reducidas en la cáscara de la colada continua
a través de las diferencias de la temperatura. De esta manera se
interrumpe la aparición de grietas en la cáscara de la colada
continua.
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De acuerdo con los rasgos característicos de la
reivindicación 1, esta rugosidad de la superficie de la coquilla se
realiza de tal forma que la profundidad de procesamiento de la
rugosidad de la superficie interior de la coquilla se reduce en la
dirección de la fundición, de manera que se consigue una transición
paulatina desde la parte rugosa hacia la parte lisa de la coquilla
y, por lo tanto, se consigue también una transición paulatina desde
el flujo de calor estrangulado hacia el flujo de calor no
estrangulado.
La ventaja de la invención consiste en que la
macroestructura de la superficie interior de la coquilla se realiza
a través de procedimientos conocidos en sí como Shot Blast Texturing
(SBT), Electric Discharge Texturing (EDT), Electron Beam Texturing
(EBT), Laser Texturing (LT) o a través de una textura perforada
(GLT) o a través de otros procedimientos. Estos procedimientos de
formación de la rugosidad se conocen en sí y han dado buen
resultado, entre otras cosas, para la formación de rugosidad de
cilindros de trabajo para la laminación posterior de chapas de
carrocerías. La superficie interior rugosa de la coquilla tiene, en
el caso de lubricación de la coquilla con polvo de fundición, la
ventaja adicional de que la escoria del polvo de fundición se
adhiere más intensivamente a la pared interior de la coquilla. De
esta manera, se reduce el peligro de un desprendimiento de toda la
capa de escoria sobre superficies mayores. Esto tenía como
consecuencia una modificación brusca de la temperatura local de la
cáscara de la colada continua con tensiones fuertes de la
temperatura así como una fricción elevada entre la cáscara de la
colada continua y la coquilla.
Puesto que la textura de la superficie solamente
está dispuesta sobre una parte de la anchura de la coquilla, se
pueden compensar diferentes temperaturas superficiales en la
dirección de la anchura de la coquilla.
Otra ventaja de la solución de acuerdo con la
invención consiste en que la macroestructura se puede aplicar sobre
una superficie interior de la coquilla también posteriormente o,
cuando se ha desgastado, como solución de reparación. Cuando la
superficie interior de la coquilla es provista, antes o después de
su mecanización macroscópica con una capa de protección contra
desgaste, se reduce el desgaste de la macroestructura y de esta
manera se eleva la duración de vida útil de la coquilla de fundición
por colada continua.
Otras características de la invención se deducen
a partir de la siguiente descripción y de los dibujos, en los que
se representan de forma esquemática ejemplos de realización de la
invención.
En este caso:
La figura 1 muestra una vista de un lado ancho de
la coquilla con textura superficial en su mitad superior.
La figura 2 muestra la misma vista con textura
superficial en su mitad superior y en su mitad inferior.
La figura 3 muestra la misma vista con textura
superficial solamente en una parte del lado ancho de la
coquilla.
A través de la modificación de la disposición de
la textura de la superficie T1, T2, T3 según las figuras 1 a 3 se
puede optimizar, además de una variación de su profundidad de
procesamiento, la actuación de la solución de acuerdo con la
invención.
Según la figura 1, la textura de la superficie T1
puede permanecer limitada, extendiéndose sobre toda la anchura de
la coquilla KB, sobre la zona inmediata del nivel del baño BS de la
coquilla K, o la textura de la superficie T2 se puede transferir,
según la figura 2, comenzando en la zona del nivel del baño BS hasta
el extremo inferior de la coquilla KE con profundidad variable del
procesamiento en la dirección de la fundición.
Para poder compensar la aparición de diferentes
temperaturas superficiales en la dirección de la anchura de la
coquilla KB, la textura de la superficie T3 según la figura 3 está
configurada diferente en la dirección de la anchura de la coquilla
KB.
A través de la configuración según la invención
de la superficie interior de la coquilla de fundición por colada
continua K, por medio del estrangulamiento de la corriente de calor
en la zona del nivel del baño, se eleva la calidad de la colada
continua y se evita la formación de grietas de la misma.
Claims (5)
1. Coquilla (K) para la fundición por colada
continua con disipación reducida del calor, especialmente en su zona
del nivel del baño (BS), en la que con la finalidad de la elevación
de la resistencia de la transmisión del calor y para la reducción de
la corriente de calor entre la cáscara de la colada continua que se
forma y la superficie interior de la coquilla, al menos unas zonas
de la superficie interior de la coquilla están provistas con una
macrotextura (T_{1}, T_{2}, T_{3}), en la que para la
reducción y la homogeneización efectivas de la corriente de calor,
la macrotextura (T_{1}, T_{2}, T_{3}) de la superficie
interior de la coquilla presenta una rugosidad generada de forma
selectiva con profundidad y textura determinadas, que se realizan a
través de procedimientos conocidos en sí como Shot Blast Texturing
(SBT), Electric Discharge Texturing (EDT), Electron Beam Texturing
(EBT), Laser Texturing (LT) o a través de una textura perforada
(GLT) o a través de otros procedimientos, caracterizada
porque la profundidad de mecanización de la rugosidad de la
superficie interior de la coquilla se reduce en la dirección de la
fundición (G), de manera que se consigue una transición paulatina
desde la parte rugosa hacia la parte lisa de la coquilla y de esta
manera se consigue una transición paulatina desde el flujo de calor
estrangulado hacia el flujo de calor no estrangulado.
2. Coquilla (K) según la reivindicación 1,
caracterizada porque la superficie interior de la coquilla
está provista antes o después de su mecanización macroscópica con
una capa de protección del desgaste.
3. Coquilla (K) según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la macrotextura (T_{1}) de la
superficie interior de la coquilla está dispuesta sobre toda la
anchura de la coquilla (KB) solamente en la zona inmediata del nivel
del baño (BS).
4. Coquilla (K) según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la macrotextura (T_{2}) de la
superficie interior de la coquilla está dispuesta sobre toda la
anchura de la coquilla (KB), comenzando en la zona del nivel del
baño (BS) hasta su extremo inferior (KE).
5. Coquilla (K) según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la macrotextura (T_{3}) de la
superficie interior de la coquilla se extiende solamente sobre una o
varias partes de la anchura de la coquilla (KB).
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