ES2311518T3 - Aparato para el cambio de toberas de inmersion, tobera de inmersion y placa de cierre utilizada para la misma. - Google Patents
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Abstract
Aparato para el cambio de una tobera de inmersión, destinado a soportar una tobera de inmersión 2 por la cara inferior de una pestaña de la misma mediante una serie de placas de pivotes (7) dispuestas paralelamente a ambos lados para expulsar horizontalmente y cambiar una tobera de inmersión usada (7) mediante una tobera de inmersión nueva (2), siendo desplazables las placas de pivotes (7) bajo el empuje de cuerpos de resorte (8) y teniendo caras inferiores para definir una zona de cierre estanco, caracterizándose el aparato de cambio de tobera de inmersión por: - un mecanismo (6) para proporcionar una presión de aplicación independiente para cambiar continuamente la magnitud de la deformación de un cuerpo de resorte (8) del mismo dependiendo en la posición de movimiento de la tobera de inmersión al efectuar el cambio de dicha tobera de inmersión (2) y para cambiar al mismo tiempo la fuerza de aplicación de la tobera de inmersión provocada sobre las respectivas placas de pivotes (7) y - un armazón deslizante que tiene una superficie de asiento (10a) para soporte del cuerpo de resortes formada con una superficie inclinada en parte de la misma.
Description
Aparato para el cambio de toberas de inmersión,
tobera de inmersión y placa de cierre utilizada para la misma.
La presente invención se refiere a un aparato
para aplicar y mantener una tobera de inmersión, utilizada en
colada continua de metal fundido, sobre la superficie de unión de un
refractario dispuesto encima de la misma y para cambiar la tobera
de inmersión sin que existan problemas en la operación de colada y
asimismo, se refiere a una tobera de inmersión y placa de cierre a
utilizar en la misma.
De modo convencional, en el vertido y moldeo de
metal fundido se han utilizado toberas de inmersión con el objetivo
de impedir la oxidación del metal fundido, formación de inclusiones
no metálicas y aparición de flujo turbulento y salpicaduras. La
tobera de inmersión, a causa de su utilización en condiciones de
trabajo difíciles, por el hecho de que el orificio establece
contacto con metal fundido pasante y la superficie externa se
encuentra en el aire ambiente, sufre frecuentemente averías por
erosión, fracturas o roturas. Al mismo tiempo, la alúmina o similar
del acero fundido se adhiere y se deposita sobre la pared del
orificio de la tobera de inmersión para estrechar, de esta manera,
el paso del acero fundido. En un caso extremo, esto provoca un
taponamiento interrumpiendo, de manera forzada, la operación de
moldeo. Por esta razón, en el caso en el que la colada se prolonga
a lo largo del tiempo se requiere el cambio de la tobera de
inmersión durante la colada. El método general de cambio de una
tobera de inmersión comprende, por ejemplo, retirar la tobera de
inmersión usada en una situación en la que se interrumpe la colada
y se levanta el crisol para colocar una nueva tobera de inmersión
reanudando después la colada.
No obstante, recientemente existe la demanda de
que la tobera de inmersión se pueda cambiar de modo rápido durante
la colada con el objetivo de impedir la pérdida de calidad del acero
resultado de la interrupción de la colada o por problemas inducidos
en la reanudación de la misma. En la figura 20 se muestra, por
ejemplo, un ejemplo del Modelo de Utilidad japonés No. 3009112 como
aparato destinado al cambio rápido de una tobera de inmersión sin
levantar el crisol durante la colada continua.
En este ejemplo, la tobera de inmersión (52) que
se utiliza es forzada hacia arriba por las filas (51) de placas con
pivotes dispuestas a ambos lados de la misma y mantenida en
situación de aplicación sobre la superficie de unión (54) de una
tobera superior (56). Cuando se produce el cambio de la tobera de
inmersión (52), se empuja una nueva tobera de inmersión (52a) hacia
un lado mediante un empujador (58) acoplado a un cilindro (57)
cambiando, de esta manera, la tobera de inmersión (52) que se está
utilizando. En este momento, dado que la nueva tobera de inmersión
(52a) se desliza durante su aplicación sobre la superficie de unión
(54) de la tobera superior (56), incluso durante la colada se puede
cambiar instantáneamente la tobera de inmersión sin fugas de acero
fundido.
No obstante, en el aparto de cambio de este
ejemplo, la tobera superior y la tobera de inmersión están unidas a
presión en las superficies de unión entre ambas con material
refractario. Puede producirse un intersticio entre las superficies
de unión debido al desgaste local en la operación de cambio,
dilatación térmica durante la utilización o variación de la
precisión de la superficie provocada en la fabricación. El
intersticio, en caso de que exista, provoca deterioro en la calidad
del acero debido a la succión de aire a través del intersticio o
por peligro de fugas de acero fundido por dicho intersticio. De modo
general, en la superficie de unión de la tobera de inmersión, la
unión se realiza con intermedio de un elemento de estanqueidad con
el objetivo de impedir estos problemas y asegurar una estanqueidad
suficiente. No obstante, en el aparato de cambio de este ejemplo,
dado que la nueva tobera de inmersión se desliza durante su
aplicación sobre la tobera de la parte superior, el elemento de
estanqueidad dispuesto en la tobera de inmersión es posiblemente
sometido a roturas por acción de la tobera superior. Por lo tanto,
es imposible aplicar un material de estanqueización.
En el aparato de soporte a presión para una
tobera de inmersión según el documento
JP-B-2-49184, cuando
tiene lugar el cambio de la tobera de inmersión se desplaza una
nueva tobera de inmersión horizontalmente con una separación con
respecto a la superficie de la unión del refractario superior y, en
una posición predeterminada, es empujada verticalmente hacia arriba
y retenida por unión a presión. En este aparato, por la disposición
previa de un elemento de estanqueidad en la superficie de unión de
la nueva tobera de inmersión, el elemento de estanqueidad se puede
interponer entre las superficies de unión de la tobera de inmersión
y el refractario superior. No obstante, en este aparato, la tobera
de inmersión está soportada por una pieza de soporte aplicada a
presión de una estructura integrada de un armazón metálico para
disponer de una estructura que, en una operación de cambio, la
tobera de inmersión usada es liberada en primer lugar de la fuerza
de unión a presión y desplazada hacia abajo. Por esta razón, existe
preocupación por los problemas de que, cuando el aparato es
utilizado para el cambio de una tobera de inmersión en la operación
de colada, el acero escapa por fugas del refractario superior o
resulta imposible la eliminación del metal solidificado que queda
dispuesto alrededor del orificio de la tobera. Es decir, si el
metal solidificado permanece alrededor del orificio de la tobera
superior, se produce un intersticio en la superficie de unión con
respecto a una nueva tobera de inmersión o se producen fuertes
averías en la superficie de unión. Incluso en presencia de un
elemento de estanqueidad, esta función se ve dificultada y por lo
tanto, resulta imposible conseguir suficiente estanqueidad.
\newpage
Además, en el documento
JP-A-10-99947, en un
aparato para el cambio de una tobera de inmersión por su expulsión
mediante una nueva tobera de inmersión, la nueva tobera de inmersión
se desplaza horizontalmente con una separación con respecto a la
superficie de unión de la tobera superior dispuesta por encima hasta
llegar a una posición predeterminada y es unida a presión en dicha
posición predeterminada. Como consecuencia, se puede utilizar un
elemento de estanqueidad. No obstante, en este aparato, dada la
carga producida por la fuerza de la unión a presión a la tobera de
inmersión se produce solamente a la izquierda y a la derecha de un
punto de una superficie lateral con respecto al centro de la tobera
de inmersión, y la tobera de inmersión durante su movimiento
paralelo se encuentra en condiciones de inclinarse debido a la
resistencia del acero fundido o al impulso de flotación del mismo,
por lo que la fuerza para la presión de unión no es aplicada de
manera fácil sobre la totalidad del elemento de estanqueidad en la
superficie de unión de la tobera de inmersión. Por lo tanto, se
presentan problemas que dificultan la estanqueidad.
El problema a solucionar de la presente
invención consiste en dar a conocer, en un aparato de cambio de una
tobera de inmersión para el cambio rápido de dicha tobera durante el
moldeo, un mecanismo que hace posible la utilización del elemento
de estanqueidad con respecto a la superficie de unión, impidiendo
fugas de acero desde la tobera superior y cortar el depósito o
metal formado alrededor del orificio de la tobera, constituyendo
además, una estructura de aparato capaz de producir una carga
regular de la fuerza de unión a presión en toda la superficie de
unión, asegurando de esta manera, una mayor estanqueidad en la
superficie de unión entre la tobera de inmersión y el refractario
superior.
En el aparato de cambio de tobera de inmersión
según la invención, durante la colada, la pestaña de la tobera de
inmersión de la cara inferior está soportada por una serie de placas
con pivotes, dispuestos paralelamente en ambos lados de la misma,
de manera que se produce una fuerza de aplicación desde las placas
con pivotes para unir a presión la tobera de inmersión al
refractario superior. Mientras, al cambiar una tobera de inmersión,
en un aparato de cambio de toberas de inmersión para el empuje
horizontal de expulsión e intercambio de una tobera de inmersión
usada por otra nueva, la serie de placas con pivotes para soportar
la cara inferior de la pestaña de la tobera de inmersión tienen
respectivamente mecanismos de generación de la fuerza de aplicación
independientes, de manera que, dependiendo de una posición de
movimiento horizontal de la tobera de inmersión, los ejes de
soporte superiores de los cuerpos de resorte varían en la posición
de altura de tope por una superficie de asiento que soporta los
cuerpos de los resortes de un armazón deslizante desplazando
simultáneamente de forma horizontal, que tiene la superficie cónica
en parte del mismo y una superficie horizontal cambiada en la
posición de altura en su parte frontal y en su parte posterior para
variar la magnitud de la desviación de cada cuerpo de resorte
individual. Como resultado de ello, se varía la fuerza de aplicación
de la tobera de inmersión provocada en cada una de las placas de de
pivotes individual al cambiar continuamente una fuerza antagonista.
Debido a ello, cuando se efectúa el cambio de una tobera de
inmersión, hasta que la nueva tobera de inmersión alcanza una
posición predeterminada, la fuerza de aplicación es mantenida
actuando de manera tal que la tobera de inmersión utilizada
permanece en estado de aplicación sobre la superficie de unión del
refractario superior durante el tiempo más prolongado posible, de
manera que se impide las fugas de acero de la superficie de unión y
la tobera de inmersión usada es obligada a deslizarse manteniendo la
fuerza de aplicación haciendo posible el corte y retirada del metal
depositado alrededor del orificio de la tobera por las superficies
de unión superior e inferior.
Por otra parte, la nueva tobera de inmersión en
su movimiento no recibe la fuerza de aplicación de las placas con
pivotes que soportan la tobera de inmersión, si no que se encuentra
en la situación de descanso sobre las placas con pivotes, por lo
que se desplaza manteniendo un espacio constante entre la superficie
de unión de la tobera de inmersión y la superficie de unión con el
refractario superior. Por esta razón, el elemento de estanqueidad
dispuesto sobre la superficie de unión de la nueva tobera de
inmersión no puede caer o sufrir averías debido al contacto con la
superficie de unión de refractario superior.
Además, en el aparato de cambio de toberas de
inmersión según la presente invención, una serie de placas con
pivotes quedan dispuestas paralelamente en oposición a izquierda y
derecha con respecto a la dirección de extracción y actúan sobre
una tobera de inmersión con una fuerza de aplicación regular a igual
intervalo en la dirección de extracción por empuje. Además, a
efectos de que la nueva tobera de inmersión pueda ser aplicada
desde la guía de este lado de inserción sobre las placas de pivotes,
las placas de pivotes están dispuestas de manera que tienen
superficies cónicas en puntos de contacto de la tobera de inmersión
de manera tal que el extremo inferior de la superficie cónica de la
placa con pivotes, cuando el punto de soporte de las placas de
pivotes que establecen contacto con la tobera de inmersión se
encuentra en la posición más elevada se encuentra por debajo de la
superficie de deslizamiento del carril de guía, mientras que el
extremo superior de la superficie cónica de la placa de pivotes
cuando se encuentre en el punto más bajo, está encima de la
superficie de deslizamiento de la guía.
La tobera de inmersión a utilizar en el aparato
de cambio de tobera de la presente invención tiene, en la zona
central de la superficie de unión del extremo superior, una
superficie cóncava con una profundidad de 1.0 - 10 mm para retener
un elemento de estanqueidad. Debido a la presencia de la superficie
cóncava, el elemento de estanqueidad puede ser retenido sin que
caiga o se desvíe en su posición ajustada aunque se incline en
cierta medida durante la manipulación de la tobera de inmersión.
Asimismo, en el aparato de cambio de toberas de
inmersión según la invención, se puede disponer una placa de cierre
que tiene que ser utilizada para el paro de emergencia de la
corriente de acero fundido al terminar la colada o debido a la
aparición de ciertos problemas durante la misma. Ajustando el grosor
de la placa de cierre a un valor mayor que el valor grosor de la
pestaña de la tobera de inmersión para tener una diferencia con
respecto a la misma de un mínimo de 12 mm, se puede generar una
fuerza de aplicación suficiente para evitar fugas de acero a través
de las superficies de unión entre el refractario superior y la placa
de cierre, cerrando de esta manera, el orificio de la tobera.
Además, la superficie superior de la placa de cierre tiene una
estructura tal que ambos extremos están rebajados como mínimo, en
una anchura de 10 mm y una profundidad de 12 mm perpendicularmente
a la dirección de extracción a presión, para no interferir en el
empujador de bola dispuesto para controlar la posición de la tobera
de inmersión.
La tobera de inmersión a cambiar en el curso de
la colada utiliza habitualmente un dispositivo para manipulación.
La tobera de inmersión debe ser fijada en dirección apropiada con el
dispositivo de manipulación y fijada de manera firme para su cambio
en su carro cuando se desmonta y se acopla en el aparato de cambio
fijando una dirección de la abertura de salida del acero fundido en
el ajuste apropiado del aparato.
Por esta razón, la tobera de inmersión está
dotada de un recubrimiento en la zona de estrechamiento mediante
una envolvente metálica. Se disponen horizontalmente y en paralelo
en una superficie de la envolvente metálica salientes que tienen
una longitud en la dirección circunferencial de la envolvente
metálica de dos tercios como mínimo, o incluso superior del
diámetro del orificio de la tobera de inmersión, en el mismo lado
que la abertura de la salida del acero fundido de la tobera de
inmersión en dos lugares de una posición separado como mínimo, 95
mm por debajo de la superficie extrema superior de la tobera de
inmersión y una posición separada como mínimo, 50 mm por debajo de
la misma, ofreciendo por lo tanto, comodidad en la realización de la
sujeción. Segura con el dispositivo elevador de manipulación.
La figura 1 muestra una vista en sección
vertical de una tobera de cambio de la tobera de inmersión de la
presente invención dispuesta directamente en el crisol;
La figura 2 muestra una vista en planta de un
aparato de cambio de una tobera de inmersión según la invención en
una vista desde abajo.
La figura 3 muestra una vista en sección
explicativa del mecanismo que proporciona la fuerza de aplicación
para que las placas con pivotes soporten la tobera de inmersión y
proporcionen la fuerza de aplicación;
La figura 4 muestra una vista en perspectiva de
una armazón de deslizamiento desde la parte superior, acoplado a un
cilindro hidráulico y, por otra parte, a tope contra la tobera de
inmersión para su empuje y deslizamiento;
Las figuras 5 a 10 son vistas explicativas que
representan por el mismo orden, operaciones de cambio de una tobera
de inmersión;
La figura 11 muestra la relación entre la
oposición de dirección en altura entre una superficie cónica de la
punta de una placa de pivotes y la superficie de deslizamiento de
una guía de deslizamiento;
La figura 12 es una vista explicativa de la
función de control de la posición de la tobera de inmersión debido
a empujadores de bola;
La figura 13 muestra la forma de la tobera de
inmersión a aplicar al aparato de cambio de tobera según la
invención, en la que la figura -a- es una vista en planta, las
figuras -b- y -c- son vistas en sección vertical y la figura -d- es
una vista en sección A-A de -c-;
Las figuras 14 a 18 son vistas explicativas que
representan por este orden, operaciones para cerrar la abertura de
salida del acero fundido, en las que se aplica una placa de cierre
de refractario al aparato de cambio de toberas de inmersión según
la invención.
La figura 19 es una placa de cierre a aplicar al
aparato de cambio de toberas de inmersión de la invención, en el
que la figura -a- es una figura en planta, las figuras -b- y -c- son
vistas en sección vertical y la figura -d- es una vista en sección
B-B de -c-.
La figura 20 muestra un ejemplo convencional de
un aparato de cambio de una tobera de inmersión.
A continuación se procede a la explicación de
las realizaciones representativas de un dispositivo de cambio de
toberas de inmersión, placa de cierre y tobera de inmersión de la
presente invención.
La figura 1 en un equipo de colada continua, la
placa base (12) está fijada en el fondo del crisol (1) con
ladrillos de refractario de tope para controlar el caudal de acero
fundido que pasa hacia un molde para su montaje en un aparato para
el cambio de toberas de inmersión según la presente invención (al
que se hará referencia a continuación como "el presente
aparato") sobre la cara inferior de la placa de base (12). La
parte del cuerpo principal del aparato objeto de la invención está
estructurada con un armazón metálico de soporte (5), un armazón
deslizante (10), un armazón metálico de guía (25) y mecanismos que
proporcionan la fuerza de aplicación (6) que se componente de
placas de pivotes (7) para retener una tobera de inmersión y
proporcionarle una fuerza de aplicación, cuerpos de resorte (8) y
ejes (8a, 8b) para el soporte de los resortes. En una etapa superior
dentro del armazón de metal de guía (25) se ha dispuesto un
cilindro hidráulico (9) para su utilización en la impulsión del
armazón deslizante (10) mientras que en una etapa inferior del mismo
se ha montado una guía saliente (10e) del armazón deslizante (ver
figura 2).
Una tobera superior (4) que tiene una abertura
de descarga de acero fundido está dispuesta en la base del crisol
(1). En la parte superior, un ladrillo de tope (no mostrado) está
dispuesto para controlar el caudal de acero fundido. En la
superficie del extremo inferior de la tobera superior (4), se ha
formado una superficie de unión (4a) con respecto a la tobera de
inmersión (2). Esta figura muestra el estado de fijación de la
tobera de inmersión (2) durante la colada. La tobera de inmersión
(2) tiene en su superficie extrema superior una superficie de unión
(2a) con la tobera supera superior (4) y soportada en la superficie
inferior de su pestaña (2b) por las placas de pivote (7) forzados
por los cuerpos de resorte (8) que, de esta manera se unen a presión
sobre la tobera superior (4).
La figura 2 es una vista en planta del aparato
de la presente invención visto desde abajo, mostrando la disposición
de las placas de pivote (7) entre los mecanismos (6) que
proporcionan la fuerza de aplicación a ambos lados en dirección
perpendicular/dirección en ángulo recto a la dirección de movimiento
de la tobera de inmersión (2), impulsores de bola (30) para
controlar el carro de la tobera de inmersión (2), armazón deslizante
(10) y cilindro hidráulico (9) para la impulsión del mismo y una
guía (14) para la tobera de inmersión (2) antes o después del
intercambio para el deslizamiento y para su retención. Las placas de
pivote (7) adoptan forma para la inserción de la tobera de
inmersión (2). En esta realización, están dispuestas en paralelo y
en oposición cuatro a la izquierda y cuatro a la derecha. Cada una
de las placas de pivote (7) tiene individualmente un cuerpo de
resorte para conseguir su fuerza antagonista independientemente
sobre la placa de pivote (7). Estas placas de pivote (7) están
dispuestas de manera tal que la fuerza de aplicación tiene un centro
distribuido de forma equidistante en la dirección de deslizamiento
de la superficie de unión a la tobera superior y dentro de una zona
de solape con la superficie de unión de la tobera superior. La guía
(14) está dispuesta horizontalmente en prolongaciones a izquierda y
derecha de las alineaciones de placas de pivotes. Una nueva tobera
de inmersión es insertada en una posición próxima a un lado del
empujador de la izquierda (10d) de la figura. La guía (14) de la
parte frontal (superior en la figura) tal como se observa por un
operador es 50 mm más corta que la guía (14) de la posición más
profunda (inferior en la figura). Esto está destinado a proporcionar
un guiado, de manera que cuando una tobera de inmersión (2) es
dispuesta en las guías (14) puede hacer tope en primer lugar contra
la más larga en la posición más profunda para su desplazamiento
horizontal, quedando dispuesta de manera fácil sobre ambas guías
(14). La guía (14) de la derecha de la figura se encuentra en el
lado de descarga, de manera que la tobera de inmersión que ha sido
expulsada por una nueva tobera de inmersión es desacoplada de todas
las placas de pivotes (7) y desplazada sobre el carril de guía (14)
sobre el lado de descarga donde es recuperada en esta posición. Por
encima de las guías en los lados de inserción y de descarga, se
disponen unos empujadores de bola (30), cuatro en cada caso, de
manera que la tobera de inmersión (2) de las guías (14) no recibe
esfuerzo de flotación ni se inclina debido a la fuerza de flotación
o fuerza de agitación por la acción del acero fundido. Los
empujadores de bola (30) empujan la tobera de inmersión (2) en su
superficie superior de acuerdo con la situación, para desempeñar
también una cierta función de suavización de su movimiento para
impedir la interferencia con el cuerpo principal del aparato
posicionado tal como se ha descrito.
En la figura 3 se ha mostrado una vista en
sección del mecanismo (6) que proporciona la fuerza de aplicación
según la figura 1. El mecanismo (6) que proporciona la fuerza de
aplicación está estructurado con una superficie de asiento (10) que
soporte el cuerpo de los resortes del armazón deslizante (10), un
cuerpo de resorte (8), un eje (8a) de soporte del resorte superior,
un eje (8b) de soporte del resorte inferior y una placa de pivotes
(7). El cuerpo de resorte (8) se ha fijado en su superficie superior
e inferior por los vástagos de soporte de resortes (8a, 8b). El eje
(8a) de soporte de resorte tiene en un extremo una parte superior
que llega a tope contra la superficie de asiento (10a) del armazón
deslizante (10) de soporte del cuerpo de resorte, mientras que el
eje inferior (8b) de soporte de resorte del otro extremo tiene una
parte inferior que hace tope contra la parte posterior de la placa
de pivote (7), restringiendo de esta manera la longitud libre. Ambos
ejes (8a, 8b) de soporte están montados para deslizamiento fijando
el cuerpo de resorte (8) para seguir el cambio de longitud libre
del cuerpo de resorte (8). La placa de pivotes (7) soporta en su
parte frontal la pestaña (2b) por la parte inferior de la tobera de
inmersión (2). En la superficie lateral, se forma una superficie
cónica hacia la dirección de desplazamiento de la tobera de
inmersión a efectos de que la tobera de inmersión (2) se desplace
fácilmente sobre la placa de pivotes (7) durante el intercambio de
la tobera de inmersión. Las placas de pivote (7) pueden ser
inclinadas alrededor del vástago (7a) de dicha placa de pivotes. La
figura muestra la situación en la que el cuerpo de resorte (8) es
deformado en una magnitud predeterminada. La fuerza antagonista es
ejercida en la parte posterior de la placa de pivote (7) para
obligar a la parte frontal de la placa de pivote (7) hacia arriba
efectuando, de esta manera, la unión a presión de la tobera de
inmersión (2) sobre la tobera superior (4).
La figura 4 muestra el armazón deslizante (10).
El armazón deslizante (10) se desplaza horizontalmente hacia atrás
y hacia adelante de la tobera de inmersión (2) en una forma en la
que la guía de deslizamiento (10b) del mismo está guiada por una
pared (25a) de la guía de deslizamiento del armazón deslizante en la
cara interna del armazón metálico de guía (25), tal como se muestra
en la figura 1. El armazón deslizante (10) comprende una superficie
(10a) de asiento de soporte del cuerpo del resorte que llega a tope
contra el vástago (8a) de soporte del resorte superior del cuerpo
de resorte (8) que se ha mostrado en la figura 3, la guía de
deslizamiento (10b) mencionada anteriormente, un soporte (10c)
acoplado a un cilindro hidráulico de impulsión (9) fijado en la
parte superior interna del armazón metálico de guía (25) mostrado en
la figura 1 y acoplando, además, entre la superficie (10a) de
asiento de soporte del cuerpo de resorte y la guía de deslizamiento
(10b), y un empujador (10d) que llega a tope contra la superficie
lateral de la pestaña de la tobera de inmersión para expulsar la
tobera de inmersión. El empujador (10d) está acoplado mediante
clavijas al cuerpo principal del armazón deslizante para ser
mantenido en posición de rotación de forma tal que evita el
desplazamiento hacia arriba cuando una nueva tobera de inmersión es
acoplada sobre la guía (14) y hace tope contra la pestaña de una
tobera de inmersión después de colocar la misma. El empujador (10d)
está constituido entorno del mecanismo que tiene que ser guiado por
un saliente de guía (10e) a lo largo de la ranura (25b) del armazón
metálico de guía (figura 5), girando automáticamente dependiendo de
la posición de deslizamiento del armazón de deslizamiento (10) y
manteniendo una posición horizontal, desplazando de esta manera la
tobera de inmersión. La superficie (10a) del asiento del soporte
del cuerpo del resorte con una superficie inclinada que continúa en
la superficie horizontal entre superficies horizontales que tienen
una cierta altura, para variar la posición de dirección de altura
en el extremo superior del eje (8a) de soporte del resorte superior
que hace tope contra la superficie (10a) de asiento de soporte del
cuerpo de resorte dependiendo del movimiento del armazón de
deslizamiento (10) (empujador -10d-), teniendo por lo tanto, la
función de liberar y de aumentar/disminuir la carga de la fuerza de
compresión sobre el cuerpo de resorte (8) con respecto a la
inclinación en la placa de pivote (7) que hace tope contra el
extremo inferior del eje (8b) de soporte de resorte inferior. En la
situación en la que el eje (8a) del soporte de resorte superior
hace tope contra la superficie (10a) de asiento de soporte del
cuerpo de resorte dispuesto verticalmente en la parte alta,
usualmente el cuerpo de resorte (8) es liberado en fuerza de
compresión, mientras que en la situación de tope en posición baja el
cuerpo (8) de resorte recibe la carga de fuerza de compresión. En
la superficie inclinada el eje (8a) de soporte del resorte superior
en su posición de tope varía en dirección de altura con el
movimiento del armazón de deslizamiento 10, incrementando o
disminuyendo la fuerza de compresión del cuerpo (8) del resorte.
Las figuras 5 a 10 explican el procedimiento de
inmersión - cambio de tobera en cada situación de movimiento de la
tobera de inmersión. En cada figura en la parte inferior, se han
mostrado las posiciones de las toberas de inmersión viejas y nuevas
dependiendo del movimiento del armazón de deslizamiento y, en la
parte superior, se ha mostrado la situación de carga de la fuerza
de compresión al cuerpo del resorte y la posición de placa de
pivotes dependiendo de la posición de la superficie de asiento de
soporte del cuerpo de resorte del armazón deslizante en aquel
momento.
La figura 5 muestra una situación inmediatamente
antes de iniciarse una operación en la que la colada es
temporalmente suspendida para el intercambio de una nueva tobera de
inmersión. Cuando se acopla una nueva tobera de inmersión sobre el
carril de guía (14), el empujador (10) es girado a la posición alta
y por lo tanto, queda libre de impedir que la tobera de inmersión
(2) se coloque horizontalmente sobre el carril de guía (14) desde la
dirección horizontal. La tobera de inmersión (2) en utilización
recibe la acción de una fuerza predeterminada. En este momento, el
armazón deslizante (10) se encuentra en una posición retraída límite
del cilindro hidráulico. De acuerdo con ello, la superficie (10a)
de asiento del soporte del resorte en su superficie horizontal
inferior recibe todos los cuerpos de resorte (8) de manera que cada
resorte (8) es comprimido en una magnitud de deformación
predeterminada de manera que la fuerza antagonista del mismo actúa
sobre la pestaña (2b) de la tobera de inmersión (2) con intermedio
de la placa de pivotes (7). En esta realización, la presión de
aplicación por el total de las ocho placas de pivotes es de unos
500 Kg. cuando la tobera de inmersión (2) está unida íntimamente a
la tobera superior (4) en un estado estable.
Las figuras 6 y 7 muestran el estado inicial de
una operación de cambio. Después de colocar una nueva tobera de
inmersión (2) sobre el carril de guía (4) por accionamiento del
cilindro hidráulico, el armazón deslizante (10) empieza a
desplazarse y el empujador (10d) en su saliente de guía (10e) es
guiado a lo largo de la ranura de guía (25b) para su giro a una
posición horizontal. La nueva tobera de inmersión (2) en la
situación de tope contra la tobera de inmersión ya usada (2) en sus
pestañas (2b) es empujada y desplazada en dirección horizontal por
el empujador (10d). Cuando la nueva tobera de inmersión (2) llega a
una nueva posición de la placa de pivotes (7) en la parte frontal
extrema, la pestaña (2b) en su esquina inferior de la superficie
lateral frontal establece contacto con la superficie inclinada de la
placa de pivotes (7) para desplazarse sobre la superficie inclinada
a la situación en que la pestaña (2b) de su cara inferior descansa
sobre la superficie superior de la placa de pivotes (7). En este
momento, la superficie (10a) de asiento de soporte del cuerpo del
resorte se desplaza y el cuerpo de resorte (8) para la placa de
pivote (7) en el extremo de la parte frontal libera la fuerza de
compresión en la superficie horizontal superior disminuyendo
gradualmente la fuerza de compresión con intermedio de la
superficie inclinada, como consecuencia la placa de pivotes (7)
mientras la pestaña (2b) de la tobera de inmersión (2) levanta la
superficie inclinada de la placa de pivotes (7) a posición de
reposo sobre la superficie superior de la placa de pivotes (7) se
desplaza en sentido descendente para alcanzar la posición límite e
inferior en la que se libera la fuerza de compresión. La posición
límite inferior, dado que el peso de la tobera de inmersión (2) es
pequeña en comparación con la fuerza antagonista provocada por el
módulo elástico del cuerpo (8) del resorte, quede determinada desde
una posición de la superficie (10a) de asiento del soporte del
cuerpo del resorte y por la longitud libre del cuerpo (8) del
resorte. Como consecuencia, la nueva tobera de inmersión (2) es
empujada hacia delante en una posición baja en comparación con la
posición de soporte de la tobera de inmersión usada (2), permitiendo
así que se desplace en una posición predeterminada manteniendo
simultáneamente un espacio constante con la superficie de unión con
la tobera superior (4) dispuesta en la parte superior. De acuerdo
con ello, un elemento de estanqueidad dispuesto en la superficie de
unión de la nueva tobera de inmersión (2) es mantenida sobre la
tobera de inmersión (2) permaneciendo en estado de aplicación sin
contacto de la tobera superior (4) durante el movimiento de la
tobera de inmersión. También en esta situación la tobera de
inmersión es aplicada por una fuerza de aplicación por las
seis
placas de pivotes y por lo tanto, se mantiene en contacto estanco con la superficie de unión de la tobera superior (4).
placas de pivotes y por lo tanto, se mantiene en contacto estanco con la superficie de unión de la tobera superior (4).
La figura 8 muestra la situación en la que la
tobera de inmersión en el curso de la operación de cambio se ha
desplazado una cierta magnitud en su orificio interno. Por el
movimiento de horizontal de la tobera de inmersión usada (2) que se
mantiene aplicada a la tobera superior (4) con suficiente fuerza de
impulsión del cilindro hidráulico las sustancias de depósito
adheridas de metal o alúmina constituidas en forma de tubo sobre la
pared interna del orificio de la tobera de la tobera superior (4) y
de la tobera de inmersión (2) durante la colada, deben ser
cortados. Es decir, la tobera de inmersión (2) requiere una fuerza
de aplicación vertical y una fuerza de impulsión horizontal
suficientes para que no se separen en la superficie de unión con
respecto a la tobera superior (4) durante el movimiento y cortando
dicho tubo claramente en un plano horizontal. En este caso, a
efectos de asegurar una fuerza de aplicación suficiente, la tobera
de inmersión (2) debe ser soportada por número suficiente de placas
de pivotes (7) y obligada a establecer contacto sobre la tobera
superior hasta que se ha cortado el resto de depósitos de metal
formados con estructura tubular o similar. En la presente
realización, las placas de pivotes (7) están dispuestas de manera
que la sustancia restante puede ser cortada en el momento en que se
libera la fuerza de compresión de la mitad o dos de las placas de
pivotes (7) dispuestas simétricamente para cada una de las pestañas
(2b) de la izquierda y de la derecha de la tobera de inmersión (2).
Inversamente, los cuerpos de resorte (8) utilizados en esta
realización han sido seleccionados de manera que tengan un módulo
elástico capaz de mostrar una fuerza de aplicación suficiente para
la mitad, es decir cuatro. En esta realización, si bien una fuerza
de compresión es aplicada o liberada por la diferencia de altura
entre las superficies inclinadas de la superficie de asiento (10a)
de soporte del cuerpo del resorte, existe la necesidad de aplicar
una fuerza determinada a la superficie de unión entre la tobera
superior (4) y la tobera de inmersión (2) durante un tiempo lo más
prolongado posible hasta un momento inmediatamente anterior a la
liberación de la fuerza de compresión. Además, existe la necesidad
de diseñar el aparato lo más compacto posible. Por esta razón
existe la necesidad de seleccionar cuerpos de resorte que tengan
características tales que la fuerza de compresión puede ser aplicada
o liberada por una pequeña diferencia de altura en la superficie
(10a) de asiento de soporte del cuerpo del resorte y una fuerza
antagonista mostrada por una pequeña magnitud de compresión. Por
esta razón, es preferible que el mecanismo de aplicación de la
fuerza de aplicación del aparato de cambio de la tobera de inmersión
según la invención utilice un resorte helicoidal como cuerpo de
resorte teniendo en cuenta las características de resistencia al
calor del material, duración y estabilidad de la fuerza
antagonista. En este resorte helicoidal, existe la necesidad de
seleccionar uno que tenga una gran fuerza de compresión con
respecto a su deformación, es decir, un elevado módulo elástico. No
obstante, es preferible además, pretensar previamente de forma
mecánica una magnitud de deformación predeterminada teniendo en
cuenta los problemas de dimensiones y restricción de espacio y
también la necesidad de mostrar una fuerza antagonista suficiente
para obligar a la tobera de inmersión utilizada sobre las
superficies de unión superior de la tobera en un momento
inmediatamente anterior volviendo a la longitud original/longitud
inicial/longitud predeterminada perdiendo la fuerza antagonista.
En la figura 9 la tobera de inmersión usada (2)
es expulsada y desplazada sobre la guía (14), mientras la nueva
tobera de inmersión (2) en una posición predeterminada
inmediatamente por debajo de la tobera superior (4) está soportada
por todas las placas de pivotes (7). En esta situación, los cuerpos
de resorte (8) de las placas de pivotes (7) son recibidos por la
superficie horizontal superior del cuerpo de resorte que soporta la
superficie (10a) de asiento de soporte de manera que no se añade
fuerza de compresión. Como consecuencia, está soportado en una
posición de la placa de pivotes determinada por una longitud libre
del cuerpo de resorte preajustado (8). La tobera de inmersión (2)
tiene en la parte superior un espacio predeterminado con respecto a
la superficie de unión de la tobera superior (4). Un elemento de
estanqueidad ajustado es retenido en su propio estado. En este
momento, el cilindro hidráulico para el desplazamiento de la tobera
de inmersión se encuentra en un límite delantero. La tobera de
inmersión usada (2), cuando es expulsada de la tobera superior, es
aplicada en un extremo posterior con la fuerza de aplicación en un
momento inmediatamente anterior a la separación y la superficie de
unión se desplaza sobre la guía (14) en una acción tal que deja
gradualmente en la superficie frontal al tiempo que desliza sobre
la superficie de unión de la tobera superior (4). El elemento de
estanqueidad ajustado en la superficie de unión de la tobera de
inmersión ajustada (2) es retirada satisfactoriamente de la
superficie de unión de la tobera superior (4).
La figura 10 muestra la situación en la que la
nueva tobera de inmersión (2) se encuentra en una unión a presión
con la tobera superior (4) a través del elemento de estanqueidad. La
nueva tobera de inmersión (2), en una posición límite delantera del
cilindro hidráulico, llega a una posición inmediatamente por debajo
de la tobera superior (4). Si el cilindro hidráulico es retirado de
esta situación, la superficie (10a) de asiento de soporte del
cuerpo del resorte del armazón deslizante (10) que hace tope contra
los ejes de soporte superiores (8a) de los cuerpos de resorte (8)
de las placas de pivotes (7), por desplazamiento de la superficie
horizontal superior con intermedio de la superficie inclinada hacia
la superficie inferior, comprimen los cuerpos de resorte (8)
provocando la reacción de su fuerza antagonista. En el límite de
retracción del cilindro hidráulico, los cuerpos de resorte (8) de
todas las placas de pivotes (7) quedan recibidos por superficie
horizontal inferior de la superficie de asiento de soporte (10a)
del cuerpo de resorte de manera que se aplica una fuerza antagonista
predeterminada a la placa de pivotes (7) para levantar, de esta
manera, la tobera de inmersión (2) y efectuar la unión a presión
con la superficie de unión de la tobera superior (4) con intermedio
del elemento de estanqueidad.
Después de ello, la tobera de inmersión (2) es
retirada del molde y se reanuda la operación de colada.
La figura 11 explica la relación entre la
superficie inclinada de la placa de pivotes y el nivel de la
superficie deslizante de la guía. La figura 11 muestra a la
izquierda, la situación en la que no hay elemento alguno por debajo
de la tobera superior y, en la derecha, la situación en la que queda
dispuesta una placa de cierre de refractario.
En una operación de cambio de una tobera de
inmersión o una operación de parada de la colada mediante una placa
de cierre de refractario, se intenta que la tobera de inmersión o
placa de cierre de refractario establezca tope con una punta contra
la superficie inclinada de la placa de pivotes (7) en la parte
frontal extrema forzando a la tobera de inmersión usada y
desplazándose a lo largo de la superficie inclinada hacia arriba,
para descansar sobre la superficie superior de la placa de pivotes
(7) y presionar simultáneamente la placa de pivotes (7) hacia
abajo. Al presionar la nueva tobera de inmersión o placa de cierre
de refractario hacia adentro la pestaña de la tobera de inmersión
usada para provocar su desplazamiento, de forma similar, desplaza
las segundas placas de pivotes 7 y las subsiguientes. Por esta
razón, las placas de pivotes (7) tienen en una punta una superficie
inclinada con una inclinación adecuada, con el objetivo de hacer
suave toda la serie de operaciones. Además, la superficie, si se
considera la retirada de la placa de cierre de refractario o una
operación de nueva colocación de una tobera de inmersión en el
aparato de cambio, es necesario que quede dispuesta de una manera
tal, que en la posición más baja de la placa de pivotes (7) durante
el ajuste con la placa de cierre de refractario, el extremo
superior de la superficie inclinada se encuentra por encima del
nivel de la superficie de deslizamiento de la guía (14) (ver la
parte de la derecha de la figura 11) o bien, en una posición más
elevada de la placa de pivotes (7), en la que no hay elemento
alguno por debajo de la tobera superior (4) en el inicio de
utilización del aparato de cambio de la tobera de inmersión, el
extremo inferior de la superficie inclinada se encuentra por debajo
del nivel de la superficie de deslizamiento (ver a la izquierda de
la figura 11).
La figura 12 muestra un empujador de bola (30)
en forma de saliente elástico dispuesto por encima de la posición
de inserción/posición de descarga de la tobera de inmersión (2),
explicando el funcionamiento para controlar el carro de la tobera
de inmersión (2). La figura 12 muestra, en la parte superior, el
caso de cambio de la tobera de inmersión y en la parte inferior, el
caso de utilización de una placa de cierre de refractario.
En los lados de inserción y de descarga de la
guía (14), la tobera de inmersión (2) de la guía (14) es sumergida
en acero fundido de manera que se producen casos en los que flota o
se inclina por la fuerza de flotación o una fuerza de agitación
debida al acero fundido. En el caso de flotación o de inclinación de
la tobera de inmersión (2) existe la preocupación de que durante el
movimiento de dicha tobera de inmersión (2) se provocan problemas
en el desplazamiento desde la guía (14) a las placas de pivotes (7)
o desde las placas de pivotes (7) sobre la guía (14) o por
interferencia con la tobera superior (4). De otro modo, puede haber
interferencia con el cuerpo principal del aparato en la operación
de retirar la tobera de inmersión usada (2) del molde. A efectos de
impedir ese problema, los empujadores de bola (30) están dispuestos
en número de cuatro por encima de la posición de inserción y de la
posición de descarga de la tobera de inmersión (2) para restringir
la posición de la superficie superior de la tobera de inmersión
(2), teniendo en cuenta de esta manera el mantenimiento del carro
lo más vertical posible. En el caso de utilizar la placa de cierre
de refractario tal como se ha mostrado en la parte inferior de la
figura 12, ésta debe ser desplazada manteniendo el contacto con la
superficie de unión de la tobera superior (4) y se pretende
especialmente el mantenimiento de la posición horizontal.
El empujador de bola (30) en el lado de
inserción está insertado 10 mm más elevado en la parte profunda en
comparación con la parte frontal. La razón de ello es permitir una
inclinación natural al desplazar la tobera de inmersión (2) de la
guía (14) a las placas de pivotes (7). No obstante, se dispone en
una altura tal que no establezca contacto con la superficie de
unión de la tobera superior 4 debido a una inclinación excesiva. El
empujador de bola (30) en la posición de descarga está fijado de
manera tal que sus posiciones de la bola se encuentran algo por
encima de la superficie de unión de la tobera superior (4). Ello es
para restringir la posición de límite superior de la tobera de
inmersión (2) a efectos de impedir interferencia con el cuerpo
principal del aparato de cambio cuando la tobera de inmersión usada
(2) ha sido empujada se encuentra en flotación, se inclina o es
retirada. La tobera de inmersión usada y expulsada (2) debe ser
retirada inmediatamente hacia fuera del molde para conseguir la
posibilidad de una reanudación rápida de la operación de colada.
La figura 13 muestra una tobera de inmersión
usada en el aparato de cambio de la tobera de inmersión.
La tobera de inmersión (2) tiene una pestaña
(2b) formada en su parte superior. La pestaña (2b) tiene, en una
superficie superior, una superficie de unión (2a) con respecto a la
tobera superior que es una superficie horizontal como superficie de
deslizamiento. Además, un rebaje (superficie cóncava) (2c) para la
colocación en el mismo de un elemento de estanqueidad queda
dispuesto de forma circular alrededor del orificio central de la
tobera. El rebaje (2c) tiene una profundidad de
1.0-10 mm para impedir que el elemento de
estanqueidad caiga aunque la tobera de inmersión (2) se encuentre
algo inclinada. A efectos de impedir la caída del elemento de
estanqueidad, el rebaje (2c) es preferible que sea lo más profundo
posible. No obstante, debido a las características del elemento de
estanqueidad, el incremento de su grosor aumenta naturalmente la
fuerza de compresión para asegurar el cierre estanco. Desde el
punto de vista de limitaciones mecánicas del aparato y de la
magnitud de deformación del resorte, la profundidad está limitada a
10 mm. Por otra parte, se requiere, como mínimo, 1,0 mm para
impedir la caída. La tobera de inmersión (2) tiene una envolvente
metálica (2d) que cubre desde la pestaña (2b) a una parte baja del
cuello de la misma. Unos salientes (2e) quedan dispuestos en una
serie de puntos circunferenciales en la periferia externa de la
envolvente metálica (2d) en la parte baja con respecto al cuello,
para mantener de forma conveniente la posición de la tobera de
inmersión (2) para colocarla mediante la utilización, por ejemplo,
de un dispositivo mecánico para sacarla de la guía.
Explicando de manera más concreta, cuando se
cambia la tobera de inmersión (2) en el curso de una operación de
colada, la nueva tobera de inmersión (2) es habitualmente
precalentada a una temperatura elevada. Asimismo, dado que la
operación se realizaría próxima al molde lleno de acero fundido, es
práctica general como contramedida, principalmente a efectos de
seguridad, un útil o plantilla para retener y manipular la tobera de
inmersión (2). En este caso, la tobera de inmersión (2) cuando se
acerca al molde se encuentra en posición horizontal requiriendo el
cambio a posición vertical dentro del molde. Además, la retención
debe ser íntima a efectos de superar la fuerza de flotación
producida por el acero fundido. Además, la tobera de inmersión (2)
en la situación de su aplicación al refractario superior (tobera
superior) debe coincidir íntimamente en la dirección de su abertura
(2f) de suministro de acero fundido con la dirección del lado más
largo del molde.
Es decir, la tobera de inmersión (2) debe
adoptar una estructura que varíe su posición o que sea sujetada
íntimamente a efectos de superar la fuerza de flotación debida al
metal fundido cuando es sujetada por la plantilla. Además, en la
estructura de sujeción, es deseable tener en cuenta la determinación
natural de la dirección de la abertura de salida del acero fundido
(2f) de la tobera de inmersión (2).
Como una estructura para lo anterior, la tobera
de inmersión (2) está cubierta con la envolvente metálica (2d) en
una pieza desde el extremo superior de la misma hasta la parte
inferior con respecto al estrechamiento o cuello, de manera que
sobre una superficie de la envolvente de metal (2d) al mismo lado
que la abertura de suministro del acero (2f) se disponen en dos
puntos unos salientes (2e) que tienen una longitud en la dirección
circunferencial de la envolvente metálica (2d) de, como mínimo, dos
tercios del diámetro del orificio interno de la tobera de inmersión
(2) en disposición horizontal y paralelos, es decir, en una posición
que se encuentra, como mínimo, 95 mm por debajo de la superficie
del extremo superior de la tobera de inmersión (dimensión con
respecto al eje del saliente) y una posición separada por debajo,
como mínimo 50 mm con respecto a dicha posición. La posición del
saliente (2e) queda determinada desde el estrechamiento hasta el
aparato de intercambio de la tobera de inmersión o espacio para
desmontaje e inserción desde el molde y hasta el mismo. Es
preferible sujetar la tobera de inmersión 2 en un punto que se
encuentran los 120 mm desde la superficie extrema superior. Para
retener firmemente la tobera de inmersión (2) para cambiar con
libertad la posición de la misma y contrarrestar la fuerza de
flotación del acero fundido para mantener la posición, los dos
salientes (2e) tienen preferentemente una separación de 50 mm o
superior en sus dimensiones centrales. Los salientes (2e) pueden ser
utilizados para posicionar en la sujeción de la tobera de inmersión
(2) en una posición dispuesta correctamente por el dispositivo de
manipulación de manera tal que la dirección de su abertura (2f) de
suministro de acero fundido coincide con la dirección del lado más
largo del molde.
Las figuras 14 a 18 muestran la situación
operativa en la que se utiliza una placa de cierre de refractario
para cerrar la abertura de la tobera correspondiente a la tobera
superior, interrumpiendo por lo tanto, la colada.
Cuando la operación de colada se ha terminado o
cuando se debe suspender la colada debido, por ejemplo, a
dificultades tales como pueden ser un control difícil del caudal
durante la colada o en el caso de que la abertura de la colada
correspondiente a la tobera superior (4) no puede ser cerrada
mediante un ladrillo de cierre, se coloca en el lugar de una nueva
tobera de inmersión (2) una placa de cierre de refractario (20) sin
abertura para el paso del acero fundido. Al llevar a cabo el
funcionamiento con un procedimiento similar a las figuras 5 a 9 la
abertura de la tobera correspondiente a la tobera superior (4) puede
ser cerrada interrumpiendo la salida del acero fundido.
En la serie de operaciones la placa de cierre de
refractario (20) tiene un grosor de 12 mm superior al grosor de la
pestaña (2b) de la tobera de inmersión (2). Cuando la placa de
cierre de refractario (20) es empujada por el empujador (10d) para
empezar el paso sobre la primera placa de pivotes (7), a pesar de la
posición de la superficie (10a) de asiento de soporte del cuerpo de
resortes en la que, durante el cambio de la tobera de inmersión, se
libera la fuerza de compresión del cuerpo de resorte (8)
correspondiente a la placa de pivotes (7), porque la placa de
cierre de refractario (20) tiene un considerable espesor, adopta una
forma para su aplicación sobre la superficie de unión de la tobera
superior (4) presionando adicionalmente hacia abajo la placa de
pivotes (7). A saber, se desplaza en una situación de compresión del
cuerpo de resorte (8) y se une a presión a la tobera superior (4)
siendo por lo tanto, empujada a una posición predeterminada. Al
incrementar el grosor de la placa de cierre de refractario (20), se
asegura una fuerza de aplicación suficiente para expulsar la tobera
de inmersión (2) y para interrumpir al mismo tiempo el flujo de
salida del acero fundido. Como consecuencia, cuando se utiliza una
placa de cierre de refractario (20), la abertura de tobera
correspondiente a la tobera superior debe ser cerrada de
emergencia. A diferencia del cambio de la tobera de inmersión (2),
se desplaza en una situación de aplicación sobre la superficie de
unión de la tobera superior (4) durante este desplazamiento.
Además, la fuerza de aplicación sobre la superficie de unión aumenta
gradualmente. Cuando la placa de cierre de refractario (20) alcanza
una posición predeterminada se aplica simultáneamente una fuerza de
aplicación predeterminada de 500 kg. En la disposición y
desplazamiento de la placa de cierre de refractario (20), ambos
extremos de la superficie superior de la misma están achaflanados,
como mínimo, en una anchura de 10 mm y en una profundidad de 12 mm
para no impedir el desplazamiento por la acción del empujador
(30).
La figura 19 muestra la forma de la placa de
cierre de refractario (20). De manera similar a la tobera de
inmersión mostrada en la figura 13 el cuello está cubierto por una
envolvente metálica (20d), que tiene salientes (20e) en la
superficie periférica externa de la envolvente metálica (20d) en una
zona situada por debajo del cuello.
Si bien las características de la invención han
sido explicadas en base a la figura 1 hasta la figura 19, el
aparato para el cambio de toberas de inmersión de la presente
invención, además de quedar dispuesto en el fondo del crisol al que
se hace referencia en la figura 1, puede quedar preparado mediante
un dispositivo de toberas deslizante para controlar el flujo libre
de acero fundido. Además, al aplicar la tobera de inmersión de la
invención al aparato de cambio de toberas de inmersión objeto de la
misma es posible preparar separadamente un aparato para manipular
la tobera de inmersión.
Igual que en lo anterior, la presente invención,
en un aparato de cambio de toberas de inmersión para el cambio
rápido de una tobera de inmersión durante la colada continua, puede
aplicar un elemento de cierre a la superficie de unión y cortar el
metal u otros, depositados alrededor de la abertura de la tobera.
Además, la tobera de inmersión puede ser unida a presión de manera
regular en la totalidad de la superficie de unión en situación tal
que mantiene la tobera de inmersión en su posición aumentando de
esta manera, de forma notable la capacidad de sellado en la
superficie de unión y estabilizando la calidad del acero. Además, se
pueden eliminar los problemas durante la operación de cambio de la
tobera de inmersión. Asimismo, en un caso de emergencia es posible
interrumpir la colada utilizando una placa de cierre de refractario
mejorando la seguridad. Además, al disponer de un saliente de
sujeción en la tobera de inmersión o placa de cierre de refractario,
la manipulación utilizando un dispositivo de aplicación resulta
fácil y positiva.
La presente invención es aplicable a un aparato
para el cambio de toberas de inmersión capaz de asegurar una
elevada capacidad de cierre en la superficie de unión entre la
tobera de inmersión y el refractario superior y a una tobera de
inmersión y placa de cierre de refractario a utilizar sobre la
misma.
Claims (6)
1. Aparato para el cambio de una tobera de
inmersión, destinado a soportar una tobera de inmersión 2 por la
cara inferior de una pestaña de la misma mediante una serie de
placas de pivotes (7) dispuestas paralelamente a ambos lados para
expulsar horizontalmente y cambiar una tobera de inmersión usada (7)
mediante una tobera de inmersión nueva (2),
siendo desplazables las placas de pivotes (7)
bajo el empuje de cuerpos de resorte (8) y teniendo caras inferiores
para definir una zona de cierre estanco,
caracterizándose el aparato de cambio de
tobera de inmersión por:
- -
- un mecanismo (6) para proporcionar una presión de aplicación independiente para
- cambiar continuamente la magnitud de la deformación de un cuerpo de resorte (8) del mismo dependiendo en la posición de movimiento de la tobera de inmersión al efectuar el cambio de dicha tobera de inmersión (2) y para
- cambiar al mismo tiempo la fuerza de aplicación de la tobera de inmersión provocada sobre las respectivas placas de pivotes (7) y
- -
- un armazón deslizante que tiene una superficie de asiento (10a) para soporte del cuerpo de resortes formada con una superficie inclinada en parte de la misma.
2. Aparato para el cambio de una tobera de
inmersión según la reivindicación 1 caracterizado porque en
la operación de cambio de la tobera de inmersión la nueva tobera de
inmersión se desplaza libremente liberándose de la acción de una
fuerza de aplicación de la placa de pivotes (7) y manteniendo una
separación constante por encima de la superficie de unión de la
misma.
3. Tobera de inmersión a utilizar en el aparato
de cambio de toberas de inmersión según las reivindicaciones 1 ó 2
caracterizado por una superficie cóncava para retener un
elemento de cierre estanco que tiene una profundidad de
1,0-10 mm en una zona central de la superficie de
unión.
4. Placa de cierre de refractario a utilizar en
el aparato de cambio de toberas de inmersión según la reivindicación
1 ó 2 caracterizada por presentar un espesor superior al
espesor de la pestaña de la tobera de inmersión y una diferencia de
grosor mínima de 12 mm.
5. Placa de cierre de refractario según la
reivindicación 4 caracterizada porque su superficie superior
tiene ambos extremos perpendiculares a una dirección de salida que
forma rebaje en una anchura mínima de 10 mm y una profundidad de 12
mm.
6. Tobera de inmersión a utilizar en el aparato
de cambio de toberas de inmersión capaz de llevar a cabo la
operación de cambio de la tobera de inmersión (2) en el curso de la
operación de colada según las reivindicaciones 1 ó 2
caracterizada por
un estrechamiento de la tobera de inmersión
cubierto con una envolvente metálica,
salientes que tienen una longitud en la
dirección circunferencial de la envolvente metálica mínima de dos
tercios o superior al diámetro del orificio de la tobera de
inmersión (2) dispuestos horizontalmente y paralelos sobre la
superficie de la envolvente metálica en un mismo lado que la
abertura (2f) de suministro de acero fundido de la tobera de
inmersión (2) en dos lugares de una posición separada como mínimo 95
mm por debajo de la superficie del extremo superior de la tobera de
inmersión y una posición separada como mínimo 50 mm por debajo de
la misma.
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2001/004241 WO2002094476A1 (en) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | Dipped nozzle changer and dipped nozzle and closing fire-proof plate used for the dipped nozzle changer |
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