ES2278060T3 - Coquilla de colada continua. - Google Patents
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Abstract
Coquilla abierta para una instalación de colada continua, especialmente una coquilla abierta de barra de acero para colar una barra de metal con una sección transversal de desbaste plano delgado con un grosor máximo de 150 mm, con una cavidad (7) de moldeo formada por paredes (1, 2) de lados anchos enfriadas y paredes (3, 4) de lados estrechos, formando las paredes de lados anchos enfrentadas unas respecto a las otras una zona (11) de ensanchamiento central y las paredes (1, 2) de lados anchos y las paredes (3, 4) de lados estrechos en el borde (6) de salida de la coquilla una sección (22) transversal de salida rectangular y pasando la zona (11) de ensanchamiento central a las zonas (12, 13) de ajuste de los lados estrechos en la dirección hacia las paredes (3, 4) de lados estrechos enfrentadas unas respecto a otras, extendiéndose la zona (11) de ensanchamiento central desde el borde (5) de entrada de la coquilla hasta el borde (6) de salida de la coquilla y formándose el contorno de la cavidad (7) de moldeo en la zona (11) de ensanchamiento central desde el borde (5) de entrada de la coquilla hasta el borde (6) de salida de la coquilla en planos de sección dispuestos perpendiculares a un eje (23) longitudinal de coquilla por curvas (15) que al menos en las zonas parciales forman clotoides (18, 19, 20, 21) o curvas similares a clotoides dentro de las cuales se minimizan o se reducen a cero las variaciones (Deltak) bruscas en la curvatura.
Description
Coquilla de colada continua.
La invención se refiere a una coquilla abierta
para una instalación de colada continua, especialmente una coquilla
abierta de barra de acero para colar una barra de metal con una
sección transversal de desbaste plano delgado con un grosor máximo
de 150 mm con una cavidad de moldeo formada por paredes de lados
anchos enfriadas y paredes de lados estrechos, formando las paredes
de lados anchos enfrentadas unas respecto a otras una zona de
ensanchamiento central que pasa a las zonas de ajuste de los lados
estrechos en la dirección hacia las paredes de lados estrechos
enfrentadas entre sí.
Las coquillas abiertas de este tipo se denominan
en la práctica "coquillas de embudo" y se describen en la
bibliografía especializada con diferentes configuraciones de la zona
de ensanchamiento en forma de embudo. Las muchas formas de
realización que se derivaron de la coquilla de Rossi
(DE-C 887 990) y la primera coquilla de ajuste con
una zona de ensanchamiento en forma de embudo (EP-B
149 734) reflejan los problemas en la formación de la piel de la
barras y la deformación de esta piel de la barras en la zona de
ensanchamiento curvada espacialmente.
En la zona de entrada las coquillas abiertas
conocidas presentan en la zona del menisco una sección transversal
de cavidad de moldeo en espiral que se estrecha de manera continua
en la dirección hacia las paredes de lados estrechos a la medida de
la barra que ha de colarse y que retorna en la dirección de
extracción de la barra o dirección de colada o bien dentro de la
longitud de la coquilla o bien directamente en la dirección
transversal de salida o en la siguiente caja de rodillos de guiado
y de soporte de la instalación de colada continua a la medida del
grosor de barra deseado.
Mediante esta configuración es posible crear
barras de acero en una coquilla de este tipo que en las anchuras de
desbastes planos habituales presentan grosores de barra inferiores a
150 mm, no obstante preferiblemente de 30 a 100 mm y al mismo
tiempo suministrar masa fundida con tubos de colada de inmersión en
la coquilla abierta que son más gruesos que el espesor deseado para
la barra colada.
Por los documentos EP-A 1 002
599, DE-A 39 07 351 y EP-A 552 501
se conocen ya coquillas abiertas cuya zona de ensanchamiento en
forma de embudo se forma en los planos de sección de secciones de
arco circular dispuestos perpendiculares al eje longitudinal de
coquilla que imitan la forma de espiral curvada
cóncava-convexa. Especialmente en los puntos de
inflexión, en los que los arcos circulares con radios que difieren
entre sí coinciden unos con otros se producen variaciones bruscas
de radio y de curvatura. En estos puntos discontinuos la piel de la
barra se separa de la pared de la coquilla con lo que aparecen
relaciones de temperatura heterogéneas en la piel de la barra y
como resultado un crecimiento de la piel de la barra irregular. Como
otra consecuencia esto lleva a tensiones de temperatura entre zonas
de barra adyacentes y cargas elevadas, así como en determinadas
circunstancias a daños en la piel de la barra.
Por los documentos EP-A 552 501,
EP-A 909 597, GB-A 2 329 141 y
DE-A 39 07 351 se conocen por ejemplo coquillas
abiertas en las que el contorno de la zona de ensanchamiento en
forma de embudo en la dirección longitudinal, es decir a lo largo
de planos de sección paralelos al eje longitudinal de la coquilla
varía de forma brusca o con una gran variación de la curvatura. En
la mayoría de los casos esto afecta a las coquillas cuya zona de
ensanchamiento en forma de embudo termina ya con una separación
mayor del borde de salida de la coquilla en una sección transversal
rectangular. Además de las desventajas ya descritas anteriormente de
las repentinas o grandes variaciones respecto al radio o a la
curvatura de las curvas que describen la zona de ensanchamiento se
producen cargas adicionales de la piel de la barra mediante la
oscilación de la coquilla. El golpeteo intensificado localmente de
la coquilla en la cuña en forma de embudo de la barra provoca un
perjuicio adicional de la piel de la barra en esta zona. Por el
documento GB-A 2 329 141 se conoce adicionalmente el
representar el contorno de la zona de ensanchamiento en forma de
embudo mediante curvas similares a clotoides. Mediante el retorno
de la zona de ensanchamiento en forma de embudo dentro de un tramo
parcial de la longitud de la coquilla se producen no obstante
variaciones significativas en la curvatura.
Por el documento DE C 35 01 422 se conoce ya una
coquilla abierta del tipo descrito al principio con una zona de
ensanchamiento que se extiende desde el borde de entrada de la
coquilla por toda la longitud de la coquilla y solamente se retrae
en la sección transversal de salida de la coquilla hacia la sección
transversal rectangular aproximada de la barra que ha de colarse.
En esta coquilla el contorno de la zona de ensanchamiento se forma
en los planos de sección dispuestos perpendiculares al eje
longitudinal de la coquilla por arcos circulares que se unen entre
sí de manera alineada y presenta también las desventajas
anteriormente descritas respecto a las grandes variaciones de
curvatura. El acortamiento de la longitud del perímetro de la barra
que aparece obligatoriamente al volver la zona de ensanchamiento a
su forma inicial se contrarresta mediante una colocación
correspondiente de las paredes de lados estrechos y de esta manera
ya se evita un alabeo de la piel de la barra.
El objetivo de la presente invención es por
tanto evitar las desventajas descritas del estado de la técnica
conocido y proponer una coquilla abierta en la que el contorno de la
cavidad de moldeo se optimice de tal manera que se evite en gran
medida un levantamiento de la barra de la pared de la coquilla desde
al menisco hasta el borde de salida de la coquilla y con ello se
garantice en la coquilla una formación de la piel de la barra más
homogénea.
Este objetivo se soluciona según la invención
mediante la combinación de las características de la reivindicación
1. Las mejores condiciones para una configuración óptima de la piel
de la barra se crean al evitarse en gran medida las variaciones
bruscas en la curvatura.
La ventaja descrita de reducir el levantamiento
de la piel de la barra se consigue igualmente cuando se unen
secciones de curva formadas de manera aproximada o exacta por arcos
circulares o rectas mediante secciones de curvas formadas por
clotoides o curvas similares a clotoides y se minimizan o reducen a
cero las variaciones bruscas en la curvatura de estas secciones de
curva en sus puntos de transición.
Una configuración preferida en la zona central
de la zona de ensanchamiento se proporciona entonces cuando el
contorno de la cavidad de moldeo en la zona de ensanchamiento se
forma en los planos de sección dispuestos perpendiculares al eje
longitudinal de la coquilla por curvas con un desarrollo
convexo-cóncavo que discurren de manera simétrica
hacia las paredes de lados estrechos que partiendo del centro del
contorno de la cavidad de moldeo con solamente poca o ninguna
curvatura pasan a una zona con una curvatura que aumenta
continuamente. Con ello se contrarrestan de manera eficaz las
tendencias al levantamiento de la piel de la barra en esta zona
central.
Las condiciones favorables se consiguen en este
caso cuando la curvatura (k) en el centro del contorno de la
cavidad de moldeo corresponde a la condición
k \leq 0,3* (4H)/(H^{2} + L^{2}), siendo k = curvatura (mm), H = mitad del ensanchamiento máximo de la cavidad de moldeo (mm), L = mitad del ancho de la zona B_{1} de ensanchamiento (mm).
k \leq 0,3* (4H)/(H^{2} + L^{2}), siendo k = curvatura (mm), H = mitad del ensanchamiento máximo de la cavidad de moldeo (mm), L = mitad del ancho de la zona B_{1} de ensanchamiento (mm).
Una mejora de la formación de piel de la barra y
del guiado de la piel de la barra a lo largo de las paredes de
lados anchos se consigue cuando las variaciones bruscas en la
curvatura se minimizan, preferiblemente llegan a cero, en la
transición de la zona de ensanchamiento central a las zonas de
ajuste de los lados estrechos y en el lugar de las tangentes al
punto de inflexión en el desarrollo de la curva. En este caso se
producen condiciones favorables cuando las variaciones (\Deltak)
bruscas en la curvatura al pasar de la zona (11) de ensanchamiento
central hacia las zonas (12, 13) de ajuste de los lados estrechos
corresponden a la condición \Deltak \leq 0,5* (4H)/(H^{2} +
L^{2}) o cuando las variaciones (\Deltak) bruscas en la
curvatura en el lugar de las tangentes (25) al punto de inflexión
corresponden a la condición \Deltak \leq 0,4* (8H)/(H^{2} +
L^{2}).
El levantamiento de la piel de la barra de la
pared de lados anchos de la coquilla se evita en gran medida cuando
el contorno de la cavidad de moldeo en la zona de ensanchamiento en
los planos de sección dispuestos paralelos al eje longitudinal de
la coquilla y a las paredes de lados estrechos entre el borde de
entrada de la coquilla y el borde de salida de la coquilla se forma
por rectas. Mediante esta configuración lineal de la zona de
ensanchamiento central en la dirección longitudinal de la coquilla
aparece una variación en la curvatura que favorece el levantamiento
de la piel de la barra solamente en la salida de la coquilla. Sin
embargo en ese lugar no puede esperarse ningún efecto negativo
mediante una distribución de la temperatura heterogénea dado que en
esta zona la acción del enfriamiento directo por inyección se aplica
en la barra colada.
Las zonas críticas desde el punto de vista del
levantamiento de la piel de la barra de la pared de lados anchos de
las coquillas forman el ensanchamiento máximo, la transición de la
zona de ensanchamiento central hacia las zonas de ajuste de los
lados estrechos adyacentes y las zonas de la cavidad de moldeo que
presentan los puntos de inflexión. En este caso se consigue una
minimización del levantamiento de la piel de la barra por un lado
porque la transición de la zona de ensanchamiento central y la zona
de ajuste de los lados estrechos unida lateralmente a ésta se forma
por una recta que en un plano de sección dispuesto paralelo al eje
longitudinal de la coquilla y a las paredes de lados estrechos une
el borde de entrada de la coquilla y el borde de salida de la
coquilla, por otro lado se consigue porque los lugares de las
tangentes al punto de inflexión en el contorno de la cavidad de
moldeo en planos de sección dispuestos perpendiculares al eje
longitudinal de la coquilla entre el borde de entrada de la
coquilla y el borde de salida de la coquilla forman rectas que se
sitúan en un plano de sección dispuesto paralelo al eje longitudinal
de la coquilla.
En relación con la práctica de funcionamiento es
ventajoso cuando las rectas se disponen inclinadas en la medida de
la contracción de la barra. La inclinación corresponde en su
orientación espacial y orden de magnitud a los valores habituales
para el ajuste cónico de los lados estrechos. Mediante esta medida
debe evitarse que la piel de la barra en la dirección de extracción
de la barra deba atravesar una transición desde una zona de pared
paralela en la zona de ensanchamiento.
Para hacer corresponder las condiciones
especiales de solidificación y de contracción de las calidades
especiales del acero es conveniente que el contorno de la cavidad
de moldeo en la zona de ensanchamiento en planos de sección
dispuestos paralelos al eje longitudinal de la coquilla y a las
paredes de lados estrechos entre el borde de entrada de la coquilla
y el borde de salida de la coquilla presente un desarrollo en forma
de curva, preferiblemente parabólico en función de las condiciones
de solidificación del metal que ha de colarse. Esto es válido
especialmente también para las zonas de la transición de la zona de
ensanchamiento central hacia las zonas de ajuste de los lados
estrechos adyacentes y los lugares del punto de inflexión o
tangentes al punto de inflexión, dado el caso considerando una
inclinación en función de la contracción.
Se producen otras influencias favorables en la
calidad de la barra que ha de colarse cuando los radios de
curvatura del contorno de la cavidad de moldeo aumentan en la zona
de ensanchamiento en planos de sección dispuestos perpendiculares
al eje longitudinal de la coquilla entre el borde de entrada de la
coquilla y el borde de salida de la coquilla en la dirección al
borde de salida de la coquilla y son infinitos en el borde de
salida. Si se considera un concepto global de coquilla es
conveniente que las paredes de lados anchos se dispongan en las
zonas de ajuste de los lados estrechos fundamentalmente paralelas
unas respecto a otras y las paredes de lados estrechos están
configuradas convexas en función del comportamiento de contracción
del metal que ha de colarse en cada caso.
A partir de las siguientes explicaciones y
representaciones de un ejemplo de realización que no limita el
alcance de protección resultan detalles, características y ventajas
adicionales.
Muestran:
las figuras 1a, 1b, 1c, una representación
esquemática de la coquilla abierta según la invención en planta
(vista Z), en alzado y en transversal (corte A-A)
según una forma de realización posible de la invención,
la figura 1d, otra forma de realización de la
coquilla abierta según la invención en transversal (análoga al
corte A-A en la figura 1c),
la figura 2, la coquilla abierta según la
invención en un corte longitudinal con un tubo de colada de
inmersión y una barra colada,
la figura 3, el comportamiento de elevación de
la barra de la pared de lados anchos con grandes variaciones de
curvatura en una zona de ensanchamiento central de forma rectangular
en una coquilla de colada continua según el estado de la
técnica,
la figura 4, el comportamiento de elevación de
la barra de la pared de lados anchos con grandes variaciones de
curvatura en una zona de ensanchamiento central de forma de trapecio
en una coquilla de colada continua según el estado de la
técnica,
la figura 5, el comportamiento de elevación de
la barra de la pared de lados anchos con variaciones de curvatura
mínimas en una zona de ensanchamiento central de forma rectangular
en una coquilla de colada continua según la invención,
la figura 6, una comparación del contorno de la
zona de ensanchamiento central y de los desarrollos de curvatura
correspondientes en el caso de la coquilla según la invención y de
una coquilla según el estado de la técnica.
En las figuras 1a hasta 1c se muestra en una
representación esquemática una coquilla abierta del tipo según la
invención. Se compone de dos paredes 1, 2 de lados anchos
enfrentadas unas respecto a otras y dos paredes 3, 4 de lados
estrechos enfrentadas también unas respecto a otras y que pueden
ajustarse en cuanto a un ajuste de formato entre dos posiciones B,
B1. Las paredes 1, 2 de lados anchos y las paredes 3, 4 de lados
estrechos entre los bordes 5 de entrada de la coquilla y los bordes
6 de salida de la coquilla limitan la cavidad 7 de moldeo de la
coquilla abierta en la que entre un menisco (nivel de colada) 8 y el
borde 6 de salida de la coquilla se moldea una barra colada que se
compone de una piel 9 de la barra y un núcleo 10 líquido tal como
se ilustra en la figura 2.
Las paredes 1, 2 de lados anchos presentan una
zona 11 de ensanchamiento central limitada fundamentalmente por la
zona B1 de ajuste más cerrada de las paredes 3, 4 de lados estrechos
y a ambos lados pasa a las zonas 12, 13 de ajuste de los lados
estrechos. Estas zonas de ajuste de los lados estrechos se forman
por partes de pared de las paredes 1, 2 de lados anchos paralelas
al plano unas respecto a otras y se extienden desde el borde 5 de
entrada de la coquilla hasta el borde 6 de salida de la coquilla. A
diferencia de esta forma de realización también es absolutamente
posible que las paredes de lados anchos en la zona de las zonas de
ajuste de los lados estrechos formen superficies planas dispuestas
de manera que convergen en la dirección de extracción de la barra o
en la dirección hacia las paredes de lados estrechos.
La zona 11 de ensanchamiento central presenta en
los bordes 5 de entrada de la coquilla una sección transversal que
se estrecha en forma de espiral hacia las zonas 12, 13 de ajuste de
los lados estrechos. En su zona central ésta está dotada de una
anchura suficiente para alojar un tubo 14 de colada de inmersión y
está reducida al grosor D de la barra de metal que ha de colarse
hacia las zonas 12, 13 de ajuste de los lados estrechos mediante
curvas 15 con un desarrollo de la curvatura sin variaciones bruscas.
Estas curvas 15 se componen por ejemplo de arcos 16, 17 circulares
que se unen de manera alineada mediante clotoides 18, 19, 20, 21 o
curvas similares a clotoides. y cuyo desarrollo de la curvatura
discurre sin variaciones bruscas o con mínimas variaciones
bruscas.
La zona 11 de ensanchamiento central se estrecha
de manera continua entre el borde 5 de entrada de la coquilla y el
borde 6 de salida de la coquilla y se reduce en el borde 6 de salida
de la coquilla a la medida de una sección 22 transversal de salida
rectangular que corresponde a la sección transversal de colada
deseada. El desarrollo del contorno de la zona 11 de ensanchamiento
central entre el borde 5 de entrada de la coquilla y el borde 6 de
salida de la coquilla, con respecto a un plano de sección que se
sitúa paralelo al eje 23 longitudinal de la coquilla y paralelo a
las paredes 3, 4 de lados estrechos se forma por rectas 24a, 24b,
…, 24n. Esta configuración lineal de la zona de ensanchamiento
central garantiza en la dirección de colada garantiza libertad de
deformación en la dirección vertical de extracción de la barra. Esta
determinación del plano de sección se basa en la suposición de que
las paredes 3, 4 de lados estrechos se disponen paralelas al plano
unas respecto a otras y por tanto no existe ninguna colocación
cónica. Por tanto los lados frontales de las paredes de lados
estrechos están orientadas paralelas al eje longitudinal de la
coquilla. Por tanto, una colocación cónica prevista en la práctica
de las paredes de lados estrechos no cambia nada de la orientación
de las rectas descritas. La zona 11 de ensanchamiento central puede
estrecharse entre el borde 5 de entrada de la coquilla y el borde 6
de salida de la coquilla también mediante una curva con un
desarrollo 26 parabólico (figura 1d).
La figura 3 ilustra los resultados de análisis
numéricos basándose en elementos finitos en una sección por la
mitad de una pared de lados anchos entre el menisco y el borde de
salida de la coquilla en el ejemplo de una coquilla abierta según
el estado de la técnica con una zona de ensanchamiento central con
forma rectangular en la vista frontal que se extiende en la
dirección transversal entre la línea I, que corresponde al eje (23)
longitudinal de la coquilla en la figura 1a, y la zona de ajuste de
los lados estrechos y en la dirección longitudinal entre el menisco
y la línea A. Las zonas claras muestran zonas en las que se destaca
de manera especialmente llamativa el levantamiento de la piel de la
barra de la pared de lados anchos. En estas zonas se produce una
gran variación de la curvatura en el contorno de la zona de
ensanchamiento central. En estos lugares ha de contarse con
relaciones de temperatura heterogéneas y un crecimiento reducido de
la piel de la barra. En este caso puede diferenciarse
fundamentalmente entre tres zonas en la dirección transversal,
indicadas mediante las líneas I, II, III verticales y una zona en la
dirección longitudinal indicada mediante la línea A horizontal. La
zona con el mayor ensanchamiento en la coquilla (línea I) está
especialmente amenazada, seguida de las dos zonas (líneas II, III)
en las transiciones de curvas hacia el borde de la coquilla. En la
dirección longitudinal en el extremo del embudo sigue una zona
(línea A) expandida con un contacto mínimo de la piel de la barra
con la pared de lados anchos. Esto puede considerarse una seria
desventaja de las coquillas de embudo cuyo embudo termina dentro de
la coquilla.
La figura 4 muestra resultados análogos con
respecto a una coquilla de embudo con estrechamiento en forma de V
de la zona de ensanchamiento entre el menisco y el borde de salida
de la coquilla, tal como se conoce también por el estado de la
técnica. La construcción estructural de la representación
corresponde a la figura 3. También en este tipo de coquillas se
consiguen zonas grandes con un contacto imperfecto entre la piel de
la barra y la pared de la coquilla. El motivo radica en el borde del
embudo en forma de V (línea V) que se dispone oblicuo a la
dirección de la colada y que debe atravesar la barra/la piel de la
barra. Las variaciones en la curvatura unidas a esto en la
dirección longitudinal provocan estas perturbaciones del
comportamiento del contacto.
La figura 5 muestra los resultados del análisis
numérico basándose en elementos finitos a base de una coquilla
abierta según la invención. La construcción estructural de esta
representación corresponde también a la de la figura 3. A
consecuencia de la optimización según la invención del contorno de
la cavidad de moldeo de la coquilla se consiguen zonas claras con
un contacto imperfecto entre la piel de la barra y la pared de lados
anchos solamente más en estrecha proximidad al borde de salida de
la coquilla donde ya no aparecen más efectos negativos en la
formación de la piel de barra.
En la figura 6 se representa una comparación de
los contornos de la cavidad de moldeo en la zona de ensanchamiento
en el caso de una coquilla de embudo según el estado de la técnica y
una coquilla según la invención en un plano de sección dispuesto
perpendicular al eje longitudinal de la coquilla. En la mitad
superior de la imagen se representa el desarrollo del contorno por
el ancho de la coquilla partiendo del centro de la coquilla (eje
longitudinal de la coquilla) y la mitad inferior de la imagen
muestra el desarrollo de curvatura asociado por el ancho de la
coquilla. El desarrollo del contorno representado con líneas de
puntos según el estado de la técnica se forma por dos secciones de
arco circular que pasan una hacia la otra y termina en una recta
que caracteriza la zona de ajuste de los lados estrechos. El
desarrollo de la curvatura representado con la línea de puntos
correspondiente salta en la zona de contacto de las dos secciones de
arco circular (punto 25' de inflexión) desde un valor negativo
constante hasta ese momento hacia un valor positivo constante. En
este caso aparece el punto de discontinuidad masivo descrito como
desventajoso en el desarrollo de la curvatura que contribuye
fundamentalmente al levantamiento de la piel de la barra.
Comportamientos con el mismo efecto aparecen en la transición del
arco circular hacia las rectas en la transición hacia la zona de
ajuste de los lados estrechos. En este caso la curvatura vuelve al
valor cero en un lugar de discontinuidad. En comparación a esto se
representa con línea continua el desarrollo del contorno según una
forma de realización de la invención que partiendo del centro de la
coquilla de una clotoide 18 o una curva similar a una clotoide con
una curvatura que crece de manera constante a la que se une una
sección 16 de arco circular con curvatura constante. A ésta se une
sección de transición formada por dos clotoides 19, 20 o curvas
similares a clotoides en cuyo desarrollo varía continuamente la
curvatura desde un valor máximo negativo al atravesar un punto 25 de
inflexión hacia un valor máximo positivo. Como consecuencia
adicional se une una sección 17 de arco circular con un valor de
curvatura positivo que se pasa adicionalmente con una clotoide 21 o
una curvatura de transición similar a una clotoide al valor de
curvatura cero de una recta. Mediante este desarrollo del contorno
se evitan las variaciones bruscas en la curvatura.
En lugar de las secciones de arco circular
indicadas en este ejemplo de realización en el desarrollo del
contorno pueden emplearse también secciones de curvas configurados
aproximadamente en forma de arco circular. En la zona del
ensanchamiento máximo en la zona de ensanchamiento puede preverse
una sección de curva formada por una recta o aproximadamente por
una recta. Todas estas variaciones se encuentran dentro del alcance
de protección de la invención.
Claims (18)
1. Coquilla abierta para una instalación de
colada continua, especialmente una coquilla abierta de barra de
acero para colar una barra de metal con una sección transversal de
desbaste plano delgado con un grosor máximo de 150 mm, con una
cavidad (7) de moldeo formada por paredes (1, 2) de lados anchos
enfriadas y paredes (3, 4) de lados estrechos, formando las paredes
de lados anchos enfrentadas unas respecto a las otras una zona (11)
de ensanchamiento central y las paredes (1, 2) de lados anchos y las
paredes (3, 4) de lados estrechos en el borde (6) de salida de la
coquilla una sección (22) transversal de salida rectangular y
pasando la zona (11) de ensanchamiento central a las zonas (12, 13)
de ajuste de los lados estrechos en la dirección hacia las paredes
(3, 4) de lados estrechos enfrentadas unas respecto a otras,
extendiéndose la zona (11) de ensanchamiento central desde el borde
(5) de entrada de la coquilla hasta el borde (6) de salida de la
coquilla y formándose el contorno de la cavidad (7) de moldeo en la
zona (11) de ensanchamiento central desde el borde (5) de entrada
de la coquilla hasta el borde (6) de salida de la coquilla en planos
de sección dispuestos perpendiculares a un eje (23) longitudinal de
coquilla por curvas (15) que al menos en las zonas parciales forman
clotoides (18, 19, 20, 21) o curvas similares a clotoides dentro de
las cuales se minimizan o se reducen a cero las variaciones
(\Deltak) bruscas en la curvatura.
2. Coquilla abierta según la reivindicación 1,
caracterizada porque se unen secciones de curva formadas de
manera aproximada o exacta por arcos (16, 17) circulares o rectas
mediante secciones de curvas formadas por clotoides (18, 19, 20,
21) o curvas similares a clotoides y se minimizan o reducen a cero
las variaciones (\Deltak) bruscas en la curvatura de estas
secciones de curva en sus puntos de transición.
3. Coquilla abierta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el contorno de la cavidad (7) de moldeo
en la zona (11) de ensanchamiento se forma en los planos de sección
dispuestos perpendiculares al eje (23) longitudinal de la coquilla
de curvas (15) que discurren de manera simétrica hacia las paredes
(3, 4) de lados estrechos con un desarrollo
convexo-cóncavo que partiendo del centro del
contorno de la cavidad de moldeo con solamente poca o ninguna
curvatura (k) pasan a una zona con una curvatura que aumenta
continuamente.
4. Coquilla abierta según la reivindicación 3,
caracterizada porque la curvatura (k) en el centro del
contorno de cavidad de moldeo corresponde a la condición k \leq
0,3* (4H)/(H^{2} + L^{2}), siendo k = curvatura (mm), H = mitad
del ensanchamiento de la cavidad de moldeo (mm), L = mitad del ancho
de la zona B_{1} de ensanchamiento (mm).
5. Coquilla abierta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las
variaciones (\Deltak) bruscas en la curvatura se minimizan,
preferiblemente llegan a cero, en la transición de la zona (11) de
ensanchamiento central a las zonas (12, 13) de ajuste de los lados
estrechos y en el lugar de las tangentes (25) al punto de inflexión
en el desarrollo de la curva.
6. Coquilla abierta según la reivindicación 5,
caracterizada porque las variaciones (\Deltak) bruscas en
la curvatura corresponden a la condición \Deltak \leq 0,5*
(4H)/(H^{2} + L^{2}) en la transición de la zona (11) de
ensanchamiento central a las zonas (12, 13) de ajuste de los lados
estrechos.
7. Coquilla abierta según la reivindicación 5,
caracterizada porque las variaciones (\Deltak) bruscas en
la curvatura corresponden a la condición \Deltak \leq 0,4*
(8H)/(H^{2} + L^{2}) en el lugar de las tangentes (25) al punto
de inflexión.
8. Coquilla abierta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el contorno
de la cavidad (7) de moldeo en la zona (11) de ensanchamiento se
forma por rectas (24a, 24b, 24n) en los planos de sección
dispuestos paralelos al eje (23) longitudinal de la coquilla y a las
paredes (3, 4) de lados estrechos entre el borde (5) de entrada de
la coquilla y el borde (6) de salida de la coquilla.
9. Coquilla abierta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la
transición de la zona (11) de ensanchamiento central a la zona (12,
13) de ajuste de los lados estrechos que se unen lateralmente a
ésta se forma por una recta (24a) que en un plano de sección
dispuesto paralelo al eje (23) longitudinal de la coquilla y a las
paredes (3, 4) de lados estrechos une el borde (5) de entrada de la
coquilla y el borde (6) de salida de la coquilla.
10. Coquilla abierta según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque los lugares de
las tangentes al punto de inflexión en el contorno de la cavidad
(7) de moldeo en los planos de sección dispuestos perpendiculares
al eje (23) longitudinal de la coquilla entre el borde (5) de
entrada de la coquilla y el borde (6) de salida de la coquilla
forman rectas (24d) que se sitúan en un plano de sección dispuesto
paralelo al eje (23) longitudinal de la coquilla.
11. Coquilla abierta según una de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque las rectas
(24a, 24b, 24n) se disponen inclinadas en la medida de la
contracción de la barra.
12. Coquilla abierta según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el contorno de
la cavidad (7) de moldeo en la zona (11) de ensanchamiento en los
planos de sección dispuestos paralelos al eje (23) longitudinal de
la coquilla y a las paredes (3, 4) de lados estrechos entre el borde
(5) de entrada de la coquilla y el borde (6) de salida de la
coquilla presenta un desarrollo (26) en forma de curva,
preferiblemente parabólico, en función de las condiciones de
solidificación del metal que ha de colarse.
13. Coquilla abierta según la reivindicación 12,
caracterizada porque la transición de la zona (11) de
ensanchamiento central y la zona (12, 13) de ajuste de los lados
estrechos unida lateralmente a ésta se forma por una curva con un
desarrollo (26) fundamentalmente parabólico que une en un plano de
sección dispuesto paralelo al eje (23) longitudinal de la coquilla
y a las paredes (3, 4) de lados estrechos el borde (5) de entrada de
la coquilla y el borde (6) de salida de la coquilla.
14. Coquilla abierta según la reivindicación 12,
caracterizada porque los lugares de las tangentes al punto
de inflexión en el contorno de la cavidad (7) de moldeo en los
planos de sección dispuestos perpendiculares al eje (23)
longitudinal de la coquilla entre el borde (5) de entrada de la
coquilla y el borde (6) de salida de la coquilla forman curvas con
desarrollo (26) fundamentalmente parabólico que se disponen en un
plano de sección dispuesto paralelo al eje (23) longitudinal de la
coquilla.
15. Coquilla abierta según una de las
reivindicaciones 12 a 14, caracterizada porque las curvas con
desarrollo (26) fundamentalmente parabólico se disponen inclinadas
en la medida de la contracción de la barra.
16. Coquilla abierta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los radios
de curvatura del contorno de la cavidad (7) de moldeo aumentan en
la zona (11) de ensanchamiento en planos de sección dispuestos
perpendiculares al eje (23) longitudinal de la coquilla entre el
borde (5) de entrada de la coquilla y el borde (6) de salida de la
coquilla en la dirección hacia el borde de salida de la coquilla y
son infinitos en el borde de salida.
17. Coquilla abierta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las paredes
(1, 2) de lados anchos se disponen en las zonas (12, 13) de ajuste
de los lados estrechos fundamentalmente paralelas unas respecto a
otras.
18. Coquilla abierta según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las paredes
(3, 4) de lados estrechos están configuradas convexas en función
del comportamiento de contracción del metal que ha de colarse en
cada caso.
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