ES2323874T3 - Boquilla de colado con salidas multiples. - Google Patents
Boquilla de colado con salidas multiples. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2323874T3 ES2323874T3 ES04811329T ES04811329T ES2323874T3 ES 2323874 T3 ES2323874 T3 ES 2323874T3 ES 04811329 T ES04811329 T ES 04811329T ES 04811329 T ES04811329 T ES 04811329T ES 2323874 T3 ES2323874 T3 ES 2323874T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- nozzle
- outlets
- central hole
- cross
- nozzle according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/07—Lubricating the moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/02—Linings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
- C21C5/4606—Lances or injectors
- C21C5/4613—Refractory coated lances; Immersion lances
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Percussion Or Vibration Massage (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Una boquilla de entrada sumergida (20, 50, 90) para usarla en el colado continuo de un metal, la boquilla comprende: a) un cuerpo que tiene un orificio central (26, 66, 92) a través de la mayor parte del cuerpo, el orificio termina en un extremo cerrado (36, 76); b) una pluralidad de pares de salidas de descarga (30, 32, 60, 62, 64, 94, 96) que están dispuestas simétricamente alrededor de un eje longitudinal; el área de sección transversal del orificio central disminuyendo entre los pares de salidas de descarga, y la relación de la altura al ancho de cualquiera de las salidas siendo de uno o menos caracterizado porque el área de sección transversal del orificio central (26, 66, 92) no disminuye alrededor de toda la circunferencia del orificio central.
Description
Boquilla de colado con salidas múltiples.
La presente invención se refiere generalmente a
boquillas que se utilizan para el colado continuo de metales
líquidos. Más específicamente, la presente invención se refiere a
una boquilla mejorada que tiene una pluralidad de salidas.
El metal líquido, y en particular el acero
líquido, generalmente se vierte en el molde de una maquina de colado
continuo a través de una boquilla de colado. La boquilla de colado
comprende generalmente un material refractario y tiene una forma
generalmente de tipo tubo con una entrada para recibir el metal
líquido y una o más salidas para descargar el metal líquido. El
metal líquido fluye en la entrada de la boquilla, fluye a través del
orificio central de la boquilla, y fluye hacia afuera de por lo
menos una salida de la boquilla. En el colado continuo de placas,
la boquilla se dispone generalmente en forma vertical, con la
porción de salida de la boquilla ubicada dentro de la parte
superior de una cavidad de molde con forma de placa, con el fin de
dirigir el flujo de metal hacia la parte superior del molde.
En el colado de placas, con frecuencia es
preferible diseñar la boquilla de tal manera que su flujo de salida
se divida en por lo menos dos corrientes que salgan de la boquilla
desde lados opuestos de la misma en una dirección casi horizontal
hacia las caras estrechas de la cavidad de molde con forma de placa.
De este modo, la mayor parte del metal líquido caliente que fluye
dentro del molde es dirigido por la boquilla a través del ancho de
la placa, con el fin de que no choque directamente en las caras
amplias del molde de placa y para que no se zambulla directamente
hacia abajo en la placa. Una orientación casi horizontal de las
corrientes de salida que se descargan desde la boquilla, ayuda a
proporcionar temperaturas más uniformes en la parte superior del
depósito de metal líquido en el molde. También ayuda a fundir de
manera más uniforme el polvo lubricante que se añade en la parte
superior del molde durante el colado y para evitar los problemas de
calidad en el producto de metal colado, como las grietas en la
placa, o el contenido de piezas no metálicas y burbujas de gas en
los productos de metal colado.
Una disposición típica de la boquilla de colado
2 es un molde de placa 4 aparece en la figura 1. Para proporcionar
las corrientes de metal líquido opuestas que salen de la boquilla de
colado 2 en forma casi horizontal, la boquilla 2 está configurada
generalmente con el fin de voltear el flujo de metal líquido en
alejamiento de la vertical hacia la horizontal por medio de un
fondo cerrado 6 que está directamente abajo del orificio central 8,
y salidas laterales opuestas 10, 12. El ángulo de viraje deseado del
flujo de metal líquido en una boquilla de colado 2 que se utiliza
para colar placas, generalmente está en la escala de 55 a 105 grados
en alejamiento de la vertical hacia la horizontal dependiendo de
los anchos del molde de placa, de las velocidades de colado de las
aleaciones de colado, etcétera. Como los saben los expertos en la
técnica.
Normalmente las boquillas de colado con un
orificio central, un solo cierre de fondo, y salidas laterales se
utilizan para voltear el flujo de metal líquido desde la boquilla en
forma casi horizontal. Un solo cierre de fondo simple evita el
escapa hacia abajo directo del flujo desde la boquilla y de esta
manera el flujo se debe voltear hacia la horizontal para escapar a
través de las salidas laterales opuestas de la boquilla. Los ejes
de las salidas laterales forman un ángulo con el eje vertical del
orificio central al cual se le conoce como ángulo de viraje de
diseño, como se ilustra en las figuras 2, 3 y 6. Por ejemplo, la
figura 2 ilustra una boquilla de colado de placas que tiene un
ángulo de viraje de diseño de 90 grados y dos salidas laterales
opuestas. La figura 3 ilustra una boquilla de colado de placas que
tiene un ángulo de viraje de diseño de 55 grados y dos salidas
laterales opuestas. La figura 6 ilustra una boquilla de colado de
placas que tiene un ángulo de viraje de diseño de 105 grados y dos
salidas laterales opuestas.
Las boquillas anteriores tenían varias
deficiencias: 1) Las corrientes de salida no lograban el ángulo de
viraje de diseño de las boquillas y su ángulo de viraje verdadero
varia y se mueve durante la operación de colado, 2) las corrientes
de salida generalmente no utilizan por completo el área abierta de
las salidas laterales, 3) las corrientes de salida tiene una
velocidad no uniforme, con las velocidades de salida de la boquilla
en las porciones inferiores de las corrientes de salida siendo
significativamente más altas que las velocidades de salida de la
boquilla en las porciones superiores de las corrientes de salida, 4)
las corrientes de salida penetran demasiado profundo en el depósito
de líquido en el molde, y 5) las corrientes de salida giran y se
arremolinan de una manera turbulenta y de tiempo variable. Estas
deficiencias dan como resultado unos patrones indeseables e
inestables del flujo de metal líquido en el molde, la acumulación de
depósitos de taponamiento en el orificio de la boquilla y en las
salidas de la boquilla, y una turbulencia excesiva en las corrientes
de salida de la boquilla y en el depósito de metal líquido en el
molde. El efecto neto de estas deficiencias es afectar de manera
adversa el desempeño operacional de la máquina de colado y afectar
de manera adversa la calidad de las placas soladas.
Ha habido varios intentos de resolver estos
problemas de varias maneras, las cuales comprenden las
modificaciones del cierre de fondo de la boquilla. Por ejemplo,
para mejorar y estabilizar las corrientes de salida que fluyen
desde las salidas laterales opuestas, el cierre de fondo de la
boquilla puede abrirse parcialmente con un pequeño agujero 14 como
se puede ver en la figura 4, para permitir que una porción
relativamente pequeña del flujo de metal líquido salga de la
boquilla en una dirección descendente. Un agujero en el cierre del
fondo debilita las corrientes de salida que salen por las salidas
laterales. El debilitamiento de las corrientes de salida volteadas
reduce su variabilidad, pero también reduce la cantidad de flujo que
se vuelve hacia las caras estrechas del molde, y de esta manera
también se reduce el momento o la energía de penetración de las
corrientes de salida volteadas para alcanzar los extremos más
estrechos del molde. También, si el agujero o los agujeros de fondo
se hacen demasiado grandes, el viraje casi horizontal del flujo
puede afectarse casi por completo.
Otra manera de mejorar y de estabilizar las
corrientes de salida que salen desde las salidas laterales opuestas
es proporcionar una boquilla con un cierre de fondo que se localice
por debajo del fondo de las salidas. En la figura 5 se muestra una
boquilla con un cierre de fondo que se localiza por debajo del fondo
de las salidas, y a la cual se hace referencia como una boquilla
con un cierre de fondo con forma de pozo. Las boquillas que tiene
un cierre de fondo en forma de pozo no resuelven las deficiencias
antes mencionadas, ya que dichas boquillas tampoco logran el ángulo
de viraje de diseño de las corrientes de salida y todavía sigue
ocurriendo la variabilidad de las corrientes de salida. La
uniformidad de la velocidad de la corriente de salida si mejora aun
que no se logra por completo con la boquilla de colado con fondo en
forma de pozo, pero aumenta el remolino y la turbulencia de las
corrientes de salida, disminuyendo de esta manera su energía de
penetración y degradando la capacidad de las corrientes de alcanzar
las caras estrechas del molde con un momento suficiente para
establecer un patrón consistente del flujo en el molde.
Otra manera de mejorar y estabilizar las
corrientes de salida que fluyen desde las salidas opuestas
laterales, es utilizar salidas laterales superiores e inferiores.
En la figura 12 se muestra una boquilla con salidas laterales
superiores e inferiores. La boquilla tiene un orificio central
simple con un área de sección transversal constante y con salidas
laterales superiores e inferiores opuestas arriba de un fondo
cerrado. Dichas boquillas tampoco resuelven las deficiencias
mencionadas anteriormente. La proporción del flujo de metal líquido
que es descargado desde las salidas laterales superiores es
significativamente menor que lo que se descarga desde las salidas
laterales inferiores, a menos que el área abierta total de las
salidas inferiores sea más pequeña con relación al área abierta del
orificio central. En este caso, las corrientes de salidas
provenientes de las salidas superiores no logran su ángulo de
viraje de diseño y forman remolinos, turbulencias, son inestables y
variables. Si el área abierta total de las salidas inferiores es
generalmente equivalente, o mayor que el área abierta del orificio
central, se descargara poco, o ningún flujo de corriente de salida
desde la salida superiores, y el metal líquido puede incluso fluir
dentro de la boquilla a través de las salidas superiores desde el
depósito de metal en el molde, afectando de esta manera la función
de la boquilla. En cualquier caso, las boquillas anteriores que
tienen un orificio central simple con un área de sección transversal
constante y con salidas laterales superiores e inferiores opuestas
arriba de un fondo cerrado, no resuelven los problemas que se
describieron antes.
Una boquilla alternativa con salidas laterales
superiores e inferiores arriba un fondo cerrado, como la que se
describe en la patente de E.U.A. 4,949,778 de Salto et al, se
muestra en la figura 7. Salto et al enseñan una boquilla de
colado, en donde por lo menos una porción del orificio central de la
boquilla está reducida en el área de sección transversal en todas
las direcciones radiales alrededor del eje central de la boquilla,
y las salidas laterales opuestas. Las salidas laterales tienen un
área abierta total de no menos de dos veces el área de sección
transversal del orificio central antes de la reducción, dispuestas
arriba y debajo de la porción o de las porciones reducidas del
orificio central. Saito et al también enseña en un conjunto
de las relaciones matemáticas entre las áreas abiertas de las
salidas de la boquilla, el área abierta del orificio central, las
áreas abiertas del orificio central después de la reducción, y un
coeficiente de descarga.
Las figuras 7a, 7b, y 7c son reproducciones de
las figuras que se utilizan en la patente de E.U.A. 4,949,778 que
se refieren a una primera modalidad de la invención de Saito et
al. Saito et al enseñan la reducción del área de sección
del orificio central de una boquilla, reduciendo el diámetro del
orificio central, o en otras palabras, reduciendo el área de
sección transversal del orificio central en todas las direcciones
radiales u horizontales, alrededor del eje central vertical del
orificio central. Esta reducción forma una superficie de tipo
reborde que se extiende alrededor de toda la circunferencia o
perímetro del orificio central y forma un orificio de bajo del
reborde que es más estrecho en todas las direcciones radiales que el
orificio que está arriba del reborde. Así, de acuerdo con las
enseñanzas Saito et al, las salidas inferiores están
restringidas a lo ancho por el reducido orificio y de esta manera
las salidas superiores son más anchas que las salidas inferiores, y
de acuerdo con las relaciones matemáticas y otras enseñanzas de la
patente, las salidas inferiores deben de ser más alta que su
ancho.
Sin embargo, se ha encontrado que las boquillas
diseñadas de acuerdo con las enseñanzas de Saito et al en la
patente de E.U.A. 4,949,778 tienen varias deficiencias. Las salidas
inferiores tienen una alta relación de aspecto vertical, es decir,
que su altura es mayor que su ancho y de esta manera las corrientes
de salida no utilizan por completo el área abierta de las salidas
laterales inferiores, y las corrientes de salida tienen una
velocidad no uniforme con las velocidades de la salida de la
boquilla de las porciones inferiores de las corrientes de salida
siendo significativamente más altas que las velocidades de salida de
la boquilla en las porciones superiores de las corrientes de
salida. La presencia de la superficie de tipo reborde
circunferencial que se extiende alrededor de todo el perímetro del
orificio central de la boquilla, causa un giro no controlado y la
formación de remolinos de las corrientes de salida superiores que se
descargan desde las salidas superiores. Otra deficiencia es que, en
el caso de la reducción múltiple del orificio central, las salidas
más superiores se acercan mucho a la superficie o menisco del metal
líquido en el molde aumentando el nivel de fluctuación y la
turbulencia del menisco.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar una boquilla de entrada sumergida tal como se define
en la reivindicación 1.
La solicitud de patente alemán
DE-A1-10113026 y la solicitud de
patente europeo EP-A1-852166
describe una boquilla de entrada sumergida que se utilizan para el
colado continuo del acero fundido, la boquilla comprendiendo un
cuerpo que tiene un orificio central a través la mayor parte del
cuerpo, el orificio terminando en un extremo cerrado y una
pluralidad de pares de salidas de descarga que están dispuestas
simétricamente alrededor de un eje longitudinal de la boquilla.
Estos documentos no pueden divulgar la característica que
caracteriza la reivindicación 1.
La figura 1 es una vista esquemática de una
boquilla de colado tradicional y un sistema de colado.
La figura 2 es una vista en sección transversal
de una boquilla de colado tradicional.
La figura 3 es una vista en sección transversal
de otra boquilla de colado tradicional.
La figura 4 es un vista en sección transversal
de otra boquilla de colado tradicional.
La figura 5 es una vista en sección transversal
de otra boquilla de colado tradicional.
La figura 6 es una vista en sección transversal
de otra boquilla de colado tradicional.
La figura 7a es una vista en perspectiva de otra
boquilla de colado tradicional.
La figura 7b es una vista en sección transversal
de la boquilla de colado tradicional de la figura 7a.
La figura 7c es una vista extrema de la boquilla
de colado tradicional de la figura 7a.
La figura 8a es una vista en sección trasversal
de una boquilla de colado de acuerdo con una primera modalidad de
la presente invención.
La figura 8b es una vista en sección transversal
de la boquilla de colado de la figura 8a tomada a lo largo de la
línea 8b-8b.
La figura 9 es una vista en sección transversal
de la boquilla de colado de la figura 8a.
La figura 10a es una vista en sección
transversal de una boquilla de colado de acuerdo con una modalidad
alternativa de la presente invención.
La figura 10b es una vista en sección
transversal de la boquilla de colado de la figura 10a tomada a lo
largo de la línea 10b-10b.
La figura 11 es una vista en sección transversal
de la boquilla de colado de la figura 10a.
La figura 12 es una vista en sección transversal
de otra boquilla de colado tradicional.
La figura 13a es una vista en sección
transversal de una boquilla de colado de acuerdo con una modalidad
alternativa de la presente invención.
La figura 13b es una vista en sección
transversal de la boquilla de colado de la figura 13a.
Las figuras 8a, 8b y 9 ilustran una primera
modalidad de una boquilla de colado 20. Esta modalidad de la
invención comprende un par opuesto de salidas laterales superiores
30 y un par opuesto de salidas laterales inferiores 32. En esta
modalidad, el ángulo de viraje de diseño de las salidas superiores,
desde la vertical hacia arriba hasta la horizontal, es de 90
grados, igual que el ángulo de diseño de las salidas inferiores 32.
Cada salida superior 30 está definida por un borde superior 22 y un
borde inferior 24. El orificio central 26 de la boquilla de colado
20 está restringido lateralmente por los bordes inferiores 24 de las
salidas superiores 30. La restricción lateral está formada por la
introducción de solamente los bordes inferiores 24 de las salidas
superiores 30 en el orificio central 26, y de esta manera la
abertura lateral del orificio central 26 arriba de los bordes
superiores 22 de las salidas superiores 30 es más grande que la
abertura lateral del orificio central 26 en los bordes inferiores
24 de las salidas supriores 30.
Las salidas inferiores 32 se localizan por
debajo de la restricción y por encima del cierre inferior 36. Una
restricción lateral no tiene la forma de una superficie
circunferencial de tipo reborde que se extiende alrededor de todo
el perímetro del orificio central 26 de la boquilla 20. Como se
puede ver en la figura 9, una restricción lateral solamente reduce
la abertura lateral del orificio central 26, y de esta manera no
cambia la dimensión de la abertura del orificio central 26 a 90
grados a la abertura lateral. Los ángulos de viraje del diseño de
las salidas superior e inferior 30, 32 no necesariamente tienen que
ser igual a 90 grados. Los ángulos de viraje del diseño de la
salida superior e inferior 30, 32 pueden diferir. En cualquier caso,
los ángulos de viraje del diseño pueden estar en la escala de 30 a
105 grados midiéndolos desde la vertical hacia arriba, hacia la
horizontal, de manera que la boquilla 20 logre múltiples corrientes
de salida volteadas casi en la horizontal con relación al orificio
central vertical 26.
De preferencial, el ancho de las salidas
laterales inferiores 32 no disminuye con respecto al ancho de las
salidas laterales superiores 30, y la altura de las salidas
laterales 30, 32 es de preferencia menor que el ancho de las
salidas laterales 30, 32. El área abierta total de las salidas
laterales 30, 32 de preferencia es menos de dos veces el área
abierta del orificio central 26 de la boquilla 26 arriba de las
salidas 30, 32, y de preferencia más que igual al área abierta del
orificio central 26 de la boquilla 20 arriba de las salidas 30, 32.
La boquilla 20 logra el viraje deseado del flujo hasta casi cerca de
la horizontal, al mismo tiempo que logra un mejor llenado de las
salidas por las corrientes de salida. Esto inhibe el taponamiento y
genera velocidades del flujo de salida más uniformes y corrientes de
salida más estables y controladas con un giro y formación de
remolinos significativamente reducidos. Como resultado, se
proporciona un patrón de flujo más deseable y consistente en el
molde.
En modalidades alternativas, los ángulos de
viraje logrados de las corrientes de salida son controlados por los
ángulos de los bordes inferiores de las salidas con relación al eje
central vertical del orificio, y se pueden lograr múltiples ángulos
de viraje y múltiples restricciones. Las figuras 10a, 10b y 11
ilustran una modalidad de una boquilla de colado de la presente
invención. La boquilla 50 comprende dos pares opuestos de salidas
laterales superiores 60, 64 una arriba de la otra y un par opuesto
de salidas laterales inferiores 62 abajo. En esta modalidad, el
ángulo de viraje de diseño desde la vertical hacia la horizontal de
las salidas superiores de la parte superior 60 es de 90 grados, el
ángulo de viraje de diseño de las salidas superiores medias 64 es
de 75 grados, mientras que el ángulo de viraje de diseño de la
salidas inferiores 62 es de 60 grados.
Cada salida superiores 60 está definida por un
borde superior 72 y un borde inferior 74. El orificio central 66 de
la boquilla de colado 50 está restringido solamente en la dirección
lateral por los bordes inferiores 74 de las salidas superiores 60.
Cada restricción lateral está formada por la introducción de los
bordes inferiores 74 de las salidas superiores 60 en el orificio
central 66, y de esta manera la abertura lateral del orificio
central 66 arriba del borde superior 72 de una salida superior 60 es
más grande que la abertura lateral del orificio central 66 en el
borde inferior 74 de la misma salida superior 60. Esta modalidad de
la invención comprende dos restricciones. Tomando en cuenta la
abertura lateral del orifico central 66 en el borde superior 72 de
las salidas más superiores 60, 64 y moviéndose hacia abajo en la
dirección del flujo a través del orificio central 66, solamente la
abertura lateral del orificio central 66 disminuye de una manera
escalonada con cada restricción sucesiva. Las restricciones
laterales nos tienen la forma de superficies circunferenciales de
tipo reborde que se extienden alrededor de todo el perímetro del
orificio central 66 de la boquilla 50.
Como se describió con respecto a la modalidad
anterior, las restricciones laterales solamente reducen las
aberturas laterales del orificio central 66, y de esta manera no
cambia la dimensión de la abertura del orificio central 66 a 90
grados a las aberturas laterales 60, 62, 64. Las salidas más
inferiores 62 se localizan por debajo de la restricción más
inferior y por encima del cierre inferior 76. de preferencia, el
ancho de una salida lateral 60, 64 no disminuye con respecto al
ancho de una salida lateral superior 60, 62, respectivamente, y la
altura de las salidas laterales 60, 62, 64 de preferencia es menor
que el ancho de las salidas laterales 60, 62, 64. El área abierta
total de las salidas laterales 60, 62, 64 de preferencia es de menos
de dos veces el área abierta del orificio central 66 de la boquilla
50 arriba de las salidas 60, 62, 64 y más que igual al área abierta
del orificio central 66 de la boquilla 50 arriba de las salidas 60,
62, 64.
Las figuras 13a y 13b ilustran una modalidad
alternativa de la presente invención. La boquilla de colado 8890
está configurada en forma similar que las modalidades que se
describieron antes y comprende un par de salidas laterales
superiores opuestas 94 y un par de salidas laterales inferiores
opuestas 98. El orificio central 92 está restringido lateralmente
por la restricción lateral 98. Sin embargo, las restricciones
laterales 98 que disminuyen el área del orificio central 92 no se
extienden por completo a través del orificio central 92. Para
lograr las características deseadas de flujo, el ancho de la
abertura lateral 87 no debe de ser de más de la mitad del diámetro
del orificio central 92.
Una característica de la invención es por lo
menos una restricción lateral del orifico central 66 de la boquilla
de colado 50, por la introducción en el orificio central 66 del
borde inferior 74 de una salida superior 60, por encima de una
salida inferior 62, 64, de la boquilla 50, y por encima de un cierre
inferior 76 de la boquilla 50. La parte inferior 76 de la boquilla
50 debe de estar esencialmente cerrada para estabilizar la
contrapresión del metal líquido que fluye a través de la boquilla
50 y por lo menos se utiliza una restricción lateral para voltear
cierta porción del flujo para formar una corriente de salida
superior, mientras que el resto del flujo es volteado
subsecuentemente por el cierre inferior 76 para formar una corriente
de salida inferior. Esta desviación secuencial y el viraje del
flujo en la boquilla 50 de la presente invención hace que la
proporción de descarga y la velocidad del metal líquido saliendo
por cada salida, y los ángulos de descarga de las corrientes de
salida, desplieguen una fluctuación significativamente mejor en
comparación con las boquillas tradicionales. Una restricción
lateral no tiene la forma de una superficie circunferencial de tipo
reborde que se extiende alrededor de todo el perímetro del orificio
central 66 de la boquilla 50. En vez de eso, una restricción lateral
solamente reduce la abertura lateral del orificio central 66, la
dimensión de la abertura del orificio central a 90 grados de la
abertura lateral no cambia por una restricción de la invención. De
este modo no se requiere ninguna disminución en el ancho de las
salidas laterales inferiores con respecto al ancho de las salidas
laterales superiores, y se permiten las relaciones de aspecto
vertical inferior de las salidas laterales. La relación de aspecto
vertical de la salida lateral se define como la relación de la
altura de la salida al ancho de la salida. De preferencia, todas
las salidas laterales tienen relaciones de aspecto vertical de menos
de uno. Se ha visto que las relaciones bajas de aspecto vertical de
las salidas laterales estabilizan remarcablemente las corrientes de
salida para lograr, en comparación con las boquillas tradicionales,
un mejor llenado de las salidas para inhibir el taponamiento,
velocidades más uniformes de flujo de salida de las corrientes de
salida, se reduce significativamente los remolinos y las vueltas de
las corrientes de salida, y un patrón sorprendentemente consistente
del flujo en el molde con menos turbulencia. Una boquilla de colado
de la invención con relaciones bajas de aspecto vertical de las
salidas, y con un área abierta total de salidas laterales de menos
de dos veces, y más que igual al área abierta del orificio central
por encima de las salidas, permite un enfoque cercano a las salidas
más superiores al menisco, y de esta manera se pueden utilizar
incluso más de dos restricciones sin el temor de afectar el
menisco.
En las boquillas de la invención, las múltiples
corrientes de salida superiores e inferiores casi horizontales, con
ángulos de viraje de entre 55 y 105 grados de la vertical hacia la
horizontal, se pueden lograr de una manera fácil y estable. Los
ángulos de viraje logrados coinciden más con los ángulos de viraje
del diseño, en comparación con las boquillas tradicionales. Se
pueden crear diferentes ángulos de viraje estables de las
corrientes de salida superiores y las corrientes de salida
inferiores, así como una división más acertada y estable del flujo
en múltiples corrientes de salida superiores e inferiores. Con esto
se logra una introducción altamente difusa del metal líquido, pero
todavía cerca de la horizontal, en un molde de placa, lo cual es
altamente deseable para el colado de alto rendimiento y supera las
deficiencias de la técnica anterior.
El ajuste de la extensión de la restricción
lateral controla la proporción del flujo de metal líquido que sale
de la boquilla a través de las salidas superiores, cuyo borde
inferior sobresale en el orificio central para formar la
restricción. La extensión de la restricción lateral está definida
por la relación del área abierta del orificio central en el plano
horizontal en la restricción, en comparación con el área abierta
del orificio central en el plano horizontal arriba de la
restricción. De este modo el diseñador puede ajustar con una mayor
precisión y simplicidad, en comparación con las boquillas
tradicionales, las proporciones del flujo total que sale de una
boquilla de la invención a través de cada salida lateral
superior.
Claims (13)
1. Una boquilla de entrada sumergida (20, 50,
90) para usarla en el colado continuo de un metal, la boquilla
comprende:
- a)
- un cuerpo que tiene un orificio central (26, 66, 92) a través de la mayor parte del cuerpo, el orificio termina en un extremo cerrado (36, 76);
- b)
- una pluralidad de pares de salidas de descarga (30, 32, 60, 62, 64, 94, 96) que están dispuestas simétricamente alrededor de un eje longitudinal;
el área de sección transversal del orificio
central disminuyendo entre los pares de salidas de descarga, y la
relación de la altura al ancho de cualquiera de las salidas siendo
de uno o menos caracterizado porque el área de sección
transversal del orificio central (26, 66, 92) no disminuye alrededor
de toda la circunferencia del orificio central.
2. La boquilla sumergida según la
reivindicación 1, caracterizada porque el área de sección
transversal del orificio central no disminuye en una dirección
radial que es perpendicular a la dirección radial de las
salidas.
3. La boquilla sumergida según la
reivindicación 1, caracterizada porque el área de sección
transversal del orificio central no disminuye continuamente en una
dirección radial que es perpendicular a la dirección radial de las
salidas.
4. La boquilla de entrada sumergida según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada
porque el ancho de las salidas (32, 62, 96) más cercanas al extremo
cerrado (36, 76) de la boquilla, es el mismo ancho de las salidas
(30, 60, 64, 94) más alejadas del extremo cerrado de la
boquilla.
5. La boquilla de entrada sumergida según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada
porque el área total de todas las salidas es de menos de dos veces
el área de sección transversal del orificio central que es
perpendicular al flujo del metal líquido.
6. La boquilla de entrada sumergida según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada
porque el área total de todas las salidas es por lo menos igual al
área de sección transversal del orificio central que es
perpendicular al flujo del metal líquido.
7. La boquilla de entrada sumergida según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada
porque la boquilla (20, 50, 90) comprende por lo menos dos pares de
salidas (30, 32, 60, 62, 64, 94, 96).
8. La boquilla de entrada sumergida según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada
porque la boquilla (50) comprende tres pares de salidas (60, 62,
64).
9. La boquilla de entrada sumergida según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada
porque el ángulo (\alpha, \beta) formado entre cada par de de
salidas y el eje longitudinal de la boquilla es de entre 30 y 105
grados.
10. La boquilla de entrada sumergida según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada
porque el ángulo (\alpha, \beta) formado entre el par de
salidas más lejanas del extremo cerrado y el eje longitudinal de la
boquilla es de 90 grados.
11. La boquilla de entrada sumergida según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada
porque el ángulo (\alpha, \beta) formado entre cada par de
salidas y el eje longitudinal de la boquilla es de 90 grados.
12. La boquilla de entrada sumergida según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada
porque el ángulo (\alpha, \beta) formado entre cada par de
salidas y el eje longitudinal de la boquilla es diferente del ángulo
(\alpha, \beta) formado entre cada uno de los otros pares de
salidas y el eje longitudinal de la boquilla.
13. La boquilla de entrada sumergida según la
reivindicación 8, caracterizada porque el ángulo (\alpha,
\beta) formado entre cada uno de los pares de salidas y el eje
longitudinal de la boquilla es de 60 grados, 75 grados y 90 grados,
respectivamente.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US52061303P | 2003-11-17 | 2003-11-17 | |
| US520613P | 2003-11-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2323874T3 true ES2323874T3 (es) | 2009-07-27 |
Family
ID=34619494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04811329T Active ES2323874T3 (es) | 2003-11-17 | 2004-11-17 | Boquilla de colado con salidas multiples. |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7581664B2 (es) |
| EP (1) | EP1687110B1 (es) |
| KR (1) | KR101099316B1 (es) |
| CN (1) | CN100415411C (es) |
| AT (1) | ATE432136T1 (es) |
| AU (1) | AU2004291536B2 (es) |
| BR (1) | BRPI0416586B1 (es) |
| CA (1) | CA2545079C (es) |
| DE (1) | DE602004021280D1 (es) |
| ES (1) | ES2323874T3 (es) |
| MX (1) | MXPA06005561A (es) |
| PL (1) | PL1687110T3 (es) |
| RU (1) | RU2358834C2 (es) |
| UA (1) | UA86601C2 (es) |
| WO (1) | WO2005049249A2 (es) |
| ZA (1) | ZA200603349B (es) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE432136T1 (de) * | 2003-11-17 | 2009-06-15 | Vesuvius Crucible Co | Giessdüse mit mehreren auslässen |
| RU2433884C1 (ru) * | 2008-03-27 | 2011-11-20 | Кросаки Харима Корпорейшн | Погружной разливочный стакан для непрерывной разливки |
| JP5047854B2 (ja) | 2008-03-27 | 2012-10-10 | 黒崎播磨株式会社 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
| US8225845B2 (en) | 2009-12-04 | 2012-07-24 | Nucor Corporation | Casting delivery nozzle |
| JP5645736B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2014-12-24 | 黒崎播磨株式会社 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
| EP2769786B1 (en) * | 2013-02-25 | 2017-04-19 | Refractory Intellectual Property GmbH & Co. KG | Submerged entry nozzle |
| TWI726000B (zh) * | 2015-11-10 | 2021-05-01 | 美商維蘇威美國公司 | 包含導流器的鑄口 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4949778A (en) * | 1987-12-16 | 1990-08-21 | Kawasaki Steel Corporation | Immersion nozzle for continuous casting |
| CN2126624Y (zh) * | 1992-06-05 | 1993-01-27 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 薄板坯连铸用特种水口 |
| TW342545B (en) * | 1996-03-28 | 1998-10-11 | Sanyo Electric Co | Semiconductor laser element and method for designing same |
| IT1289251B1 (it) * | 1996-12-16 | 1998-09-29 | Sviluppo Materiali Spa | Scaricatore per lingotteria in macchine di colata continua |
| IT1290931B1 (it) * | 1997-02-14 | 1998-12-14 | Acciai Speciali Terni Spa | Alimentatore di metallo fuso per lingottiera di macchine di colata continua. |
| DE10113026C2 (de) * | 2001-03-17 | 2003-03-27 | Thyssenkrupp Stahl Ag | Tauchrohr für das Vergießen von Metallschmelze, insbesondere von Stahlschmelze |
| ATE432136T1 (de) * | 2003-11-17 | 2009-06-15 | Vesuvius Crucible Co | Giessdüse mit mehreren auslässen |
-
2004
- 2004-11-17 AT AT04811329T patent/ATE432136T1/de active
- 2004-11-17 EP EP04811329A patent/EP1687110B1/en active Active
- 2004-11-17 ES ES04811329T patent/ES2323874T3/es active Active
- 2004-11-17 RU RU2006119349/02A patent/RU2358834C2/ru active
- 2004-11-17 AU AU2004291536A patent/AU2004291536B2/en not_active Ceased
- 2004-11-17 CA CA2545079A patent/CA2545079C/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-11-17 MX MXPA06005561A patent/MXPA06005561A/es active IP Right Grant
- 2004-11-17 DE DE602004021280T patent/DE602004021280D1/de active Active
- 2004-11-17 BR BRPI0416586A patent/BRPI0416586B1/pt active IP Right Grant
- 2004-11-17 WO PCT/US2004/038585 patent/WO2005049249A2/en active Application Filing
- 2004-11-17 KR KR1020067010076A patent/KR101099316B1/ko active IP Right Grant
- 2004-11-17 CN CNB2004800339617A patent/CN100415411C/zh active Active
- 2004-11-17 PL PL04811329T patent/PL1687110T3/pl unknown
- 2004-11-17 UA UAA200605421A patent/UA86601C2/uk unknown
- 2004-11-17 ZA ZA200603349A patent/ZA200603349B/xx unknown
- 2004-11-17 US US10/579,858 patent/US7581664B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BRPI0416586B1 (pt) | 2017-03-21 |
| EP1687110B1 (en) | 2009-05-27 |
| ZA200603349B (en) | 2008-09-25 |
| UA86601C2 (uk) | 2009-05-12 |
| AU2004291536A1 (en) | 2005-06-02 |
| CN1882405A (zh) | 2006-12-20 |
| US20070102852A1 (en) | 2007-05-10 |
| PL1687110T3 (pl) | 2009-10-30 |
| MXPA06005561A (es) | 2006-08-11 |
| EP1687110A2 (en) | 2006-08-09 |
| BRPI0416586A (pt) | 2007-01-30 |
| KR101099316B1 (ko) | 2011-12-26 |
| WO2005049249A2 (en) | 2005-06-02 |
| CA2545079A1 (en) | 2005-06-02 |
| KR20070012317A (ko) | 2007-01-25 |
| AU2004291536B2 (en) | 2009-05-07 |
| CN100415411C (zh) | 2008-09-03 |
| WO2005049249A3 (en) | 2005-12-29 |
| RU2006119349A (ru) | 2007-12-20 |
| DE602004021280D1 (de) | 2009-07-09 |
| CA2545079C (en) | 2011-09-13 |
| US7581664B2 (en) | 2009-09-01 |
| RU2358834C2 (ru) | 2009-06-20 |
| ATE432136T1 (de) | 2009-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2539914T3 (es) | Tobera de inmersión | |
| ES2323874T3 (es) | Boquilla de colado con salidas multiples. | |
| US20070158884A1 (en) | Immersion nozzle for continuous casting and continuous casting method using the immersion nozzle | |
| CA2429655C (en) | Submerged entry nozzle and utilisation thereof | |
| AU2002212458A1 (en) | Submerged entry nozzle and utilisation thereof | |
| AU2003254783A1 (en) | Casting nozzle | |
| JP7531397B2 (ja) | 連続鋳造用の浸漬入口ノズル | |
| EP1603697B1 (en) | Submerged entry nozzle with dynamic stabilization | |
| ES2784370T5 (es) | Boquilla de colada que comprende deflectores de flujo | |
| US10682689B2 (en) | Continuous casting nozzle deflector | |
| US6336575B1 (en) | Submerged nozzle for slab continuous casting moulds | |
| EP3915696A1 (en) | Immersion nozzle |