ES2329860B2 - Pieza terminal de tubo de guia, montaje y procedimiento. - Google Patents
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Abstract
Pieza terminal de tubo de guía, montaje y
procedimiento.
Se desvela una pieza terminal para un tubo de
guía de aditivo: Tal pieza terminal puede tener una funda duradera
y una funda desprendible. La funda desprendible puede tener un
canal a través del cual puede ser distribuido un aditivo, y la
funda desprendible puede residir en el orificio pasante de la funda
duradera y puede ser fijada a la funda duradera. Cuando el metal
fundido contacta con la funda desprendible, la funda desprendible
se quema o se funde y se desprende, impidiendo así que el metal
fundido y la escoria se peguen a la pieza terminal, o que a su vez
impide la acumulación de metal y escoria.
Description
Pieza terminal de tubo de guía, montaje y
procedimiento.
Esta solicitud reivindica el beneficio de
prioridad de la solicitud de patente provisional de EE.UU. de
número de serie 60/658.660, presentada el 4 de marzo de 2005.
La presente invención se refiere a dispositivos
y procedimientos asociados con la inyección de aditivos dentro de
metal fundido.
La inyección de aditivos dentro de baños de
metal fundido se logra a menudo encerrando los aditivos en una
envoltura metálica o vaina para formar un "alambre tubular", y
luego añadiendo el alambre tubular al baño de metal fundido, donde
la envoltura metálica o el componente de la vaina del alambre se
funde y libera los aditivos. Por ejemplo, un aditivo que puede
añadirse al acero es calcio. El calcio puede proporcionarse en
forma de un alambre que está aislado con papel y una
envoltura/vaina adicional de acero.
Para añadir un alambre tubular a un baño de
metal, se usa un alimentador (a menudo denominado un
"inyector"). El alimentador tira del alambre tubular de un
carrete o canasta, endereza el alambre y empuja el alambre
enderezado a través de un tubo de guía metálico. Un tubo de guía es
generalmente un tubo de acero que tiene un diámetro entre 25
milímetros y 150 milímetros, dependiendo de las condiciones del
equipo. A menudo, la recuperación es mejor cuando el diámetro del
tubo de guía es en extremo inferior del intervalo, por ejemplo,
entre 25 milímetros y 50 milímetros. El tubo de guía metálico
dirige el alambre tubular sobre una trayectoria de manera que el
alambre tubular entra en el bañó de metal fundido para facilitar
la disolución del alambre tubular en el metal fundido.
Por ejemplo, el calcio es muy reactivo, tiene
una baja densidad relativa respecto al acero fundido y forma un
vapor a temperaturas del metal fundido si se disuelve cerca de la
superficie del acero fundido. Para dirigir el alambre profundamente
en el baño de metal, y evitar así la disolución cerca de la
superficie del baño de metal fundido, puede usarse un tubo de guía
que pueda ser colocado cerca del acero fundido y sobrevivir a la
salpicadura de acero fundido y la escoria mientras se añade el
alambre tubular de calcio al acero fundido. Normalmente, el alambre
tubular se añade al acero fundido durante tres a cuatro
minutos.
Se ha demostrado que cuando el tubo de guía se
coloca cerca de la superficie del metal fundido, más aditivo acaba
en el metal fundido. La "recuperación" es la cantidad de
aditivo medida en el metal fundido dividida por la cantidad de
aditivo inyectada dentro del metal fundido. Varios factores
determinan la recuperación del aditivo. En casi todos los casos se
desea mayor recuperación. Los factores que influyen en la
recuperación incluyen el ángulo de entrada del alambre tubular
dentro del baño de metal, la velocidad a la que el alambre tubular
entra en el baño de metal, y la distancia entre la punta del tubo
de guía y la superficie del baño de metal.
La recuperación se mejora normalmente si un
extremo del tubo de guía se coloca cerca del baño de metal. Sin
embargo, la experiencia demuestra que el extremo del tubo de guía
será eliminado fundiendo u oxidando el tubo de guía, o el tubo de
guía se obstruirá si el tubo de guía se lleva demasiado cerca del
baño de metal. Se ha observado fusión, oxidación y/o obstrucción
cuando la distancia entre el tubo de guía y el baño de metal es
menor que un metro. Para evitar estas condiciones, puede usarse una
gran pieza terminal de cerámica densa en el extremo más cercano al
metal fundido. Sin embargo, tal pieza terminal es susceptible de
acumulación de metal y escoria en el extremo cerámico. Además, el
peso de la pieza terminal dificulta el manejo. Además, la
acumulación bloquea en última instancia el tubo de guía si el tubo
se baja cerca del baño de metal.
Por consiguiente, existe una necesidad de un
nuevo dispositivo que pueda resistir las temperaturas y la
salpicadura de escoria y metal, mientras que reduce la acumulación,
y al mismo tiempo pueda resistir la abrasión mecánica y la energía
de impacto del alambre que se está añadiendo al baño de metal
fundido.
La invención puede realizarse como una pieza
terminal para un tubo de guía de aditivo. Tal pieza terminal puede
tener una funda duradera y una funda desprendible. La funda
duradera puede tener un primer extremo y un segundo extremo, y una
superficie interna que define un orificio pasante que se extiende
desde el primer extremo hasta el segundo extremo. La funda
desprendible puede tener un canal a través del cual puede ser
distribuido un aditivo, y la funda desprendible puede residir en el
orificio pasante de la funda duradera y puede estar fijada a la
funda duradera.
La invención puede realizarse como un montaje de
tubo de guía. Tal montaje de tubo de guía puede incluir un tubo de
guía y una pieza terminal.
La invención puede realizarse como un
procedimiento. En tal procedimiento, está provisto un montaje de
tubo de guía. El montaje de tubo de guía puede tener (a) una funda
duradera que tiene un extremo receptor y un extremo dosificador, y
que tiene una superficie interior que define un orificio pasante
que se extiende desde el extremo receptor hasta el extremo
dosificador, (b) una funda desprendible que tiene un canal a través
del cual puede ser distribuido un aditivo, residiendo la funda
desprendible en el orificio pasante de la funda duradera y estando
fijada a la funda duradera, y (c) un tubo de guía de aditivo que
reside en el canal de la funda desprendible y que está fijado a la
funda desprendible. La funda duradera puede estar colocada próxima
al metal fundido, y puede proporcionarse un aditivo al metal
fundido suministrando el aditivo a través de las fundas desde el
extremo receptor hacia el extremo dosificador.
Para una comprensión más completa de la
naturaleza y objetos de la invención, debe hacerse referencia a los
dibujos acompañantes y la descripción subsiguiente. En síntesis,
los dibujos son:
la Fig. 1, que es una vista en perspectiva
parcialmente en corte de un montaje de tubo de guía según la
invención que se usa en un tubo de guía para suministrar alambre
tubular dentro de metal fundido;
la Fig. 2, que es una vista lateral de una pieza
terminal según la invención;
la Fig. 3, que es una vista lateral en corte de
una pieza terminal según la invención; y
la Fig. 4, que es una vista desde un extremo de
la pieza terminal representada en la Fig. 3;
la Fig. 5, que es una vista lateral en corte de
una pieza terminal según la invención;
la Fig. 6, que es una vista lateral en corte de
una pieza terminal según la invención;
la Fig. 7, que es una vista lateral en corte de
una pieza terminal según la invención; y
la Fig. 8, que es un organigrama que representa
un procedimiento según la invención.
La invención puede realizarse como una pieza
terminal 10 para un tubo de guía de aditivo 46. Las Figs. 1 a 4
representan una de tales piezas terminales 10. La pieza terminal 10
puede incluir una funda duradera 13 y una funda desprendible 16. En
una realización de la invención, la funda duradera 13 tiene un
grosor de pared de aproximadamente 10 milímetros a 15 milímetros,
un diámetro D de aproximadamente 80 milímetros a 90 milímetros, y
la funda desprendible 16 tiene un grosor de pared de
aproximadamente 7 milímetros a 11 milímetros.
La funda duradera 13 puede ser un material
cerámico, como, por ejemplo, alúmina o
alúmina-grafito. La funda duradera 13 puede tener
un primer extremo 19 y un segundo extremo 22. La funda duradera 13
puede tener una superficie interior 25 que define un orificio
pasante 28 que se extiende desde el primer extremo 19 hasta el
segundo extremo 22.
La funda desprendible 16 puede ser cartón, como
cartulina. Alternativamente, la funda desprendible 16 puede ser una
capa cerámica, tejida o no tejida. Un ejemplo de una capa cerámica
es el bloque BTU producido por Thermal Ceramics de Augusta,
Georgia. La funda desprendible 16 puede definir un canal 31 a
través del cual puede ser distribuido un aditivo 34. Cuando el
metal fundido o la escoria contactan con tal funda desprendible
16, una parte de la funda desprendible 16 puede quemarse o
fundirse, dependiendo del material. Cuando la funda desprendible 16
se quema o se funde, el metal fundido o la escoria cae de vuelta al
baño de metal fundido 37, impidiendo así que el metal fundido y la
escoria se peguen a la pieza terminal 10, lo que a su vez impide la
acumulación de metal y escoria.
La funda desprendible 16 puede residir en el
orificio pasante 28 de la funda duradera 13 y puede estar unida a
la funda duradera 13. Un material adhesivo 40, como mortero
cerámico, puede residir entre la funda desprendible 16 y la funda
duradera 13 para fijar la funda desprendible 16 a la funda duradera
13. Un mortero cerámico que puede ser apropiado se vende bajo el
nombre comercial "Super G3000", que comercializa Vesuvius USA
Corp.
En lugar de o además del material adhesivo 40,
puede usarse un primer pasador 43 para fijar la funda desprendible
16 a la funda duradera 13. Por ejemplo, el primer pasador 43 puede
ser una grapa que se extiende desde la funda duradera 13 hasta la
funda desprendible 16 de una manera tal que el primer pasador 43
fija la funda desprendible 16 a la funda duradera 13. El primer
pasador 43 puede extenderse a través de la funda duradera 13. La
Fig. 5 muestra el primer pasador 43 extendiéndose a través de la
funda duradera 13 dentro de la funda desprendible 16. En la Fig. 5,
el pasador 43 no se extiende del todo a través de la funda
desprendible 16.
La Fig. 6 representa otra realización en la que
el primer pasador 43 se extiende dentro del canal 31. Cuando el
tubo de guía 46 se inserta dentro de la funda desprendible 16, los
extremos 49 de los pasadores 43 que sobresalen a través de la funda
desprendible 16 serán doblados por el tubo de guía 46. En tal
disposición, los extremos 49 de los pasadores 43 pueden ayudar a
fijar el tubo de guía 46 a la funda desprendible 16.
Un segundo pasador 52 puede extenderse a través
de la funda desprendible 16 pero no la funda duradera 13. La Fig.
7 muestra un ejemplo de tal disposición. En la Fig. 7 se observará
que el primer pasador 43 fija la funda duradera 13 a la funda
desprendible 16, y los extremos 49 de los segundos pasadores 52 se
extienden dentro del canal 31 para fijar el tubo de guía 46 a la
funda desprendible 16.
Una pieza terminal 10 según la invención puede
usarse con un tubo de guía de aditivo 46 para formar un montaje
55. El tubo de guía 46 puede estar hecho de metal. El tubo de guía
46 puede colocarse para residir en el canal 31, y puede ser fijado
a la funda desprendible 16 mediante primeros pasadores 43 y/o
segundos pasadores 52 que se extienden desde la funda desprendible
16 dentro del canal 31. Alternativamente, o además, el tubo de guía
46 puede ser fijado a la funda desprendible 16 haciendo el canal 31
de un tamaño que proporcionará un encaje por fricción o un encaje
por interferencia con el tubo de guía 46. Cuando se proporciona un
encaje por interferencia, la funda desprendible 16 puede ser
comprimida entre el tubo de guía 46 y la funda duradera 13. De esta
manera, el tubo de guía 46 puede estar fijo en relación con la
pieza terminal 10, sin aplicar fuerzas a la funda duradera 13 que
pudieran fracturar la funda duradera 13. Además, la funda
desprendible 16 puede proteger de impactos a la funda duradera 13,
como del aditivo de alambre tubular 34, y por lo tanto puede
impedir la fractura de la funda duradera 13.
En esta disposición, el primer extremo 19 de la
funda duradera 13 puede considerarse un extremo receptor, y el
segundo extremo 22 de la funda duradera 13 puede considerarse un
extremo dosificador. El tubo de guía 46 puede ser recibido en el
extremo receptor 19, y el aditivo 34 puede ser dosificado a través
del extremo dosificador 22. El extremo dosificador 22 de la funda
duradera 13 puede extenderse más allá de un extremo dosificador 58
del tubo de guía 46. De esta manera, la funda duradera 13 puede
servir para proteger el tubo de guía 46 del metal fundido y la
escoria que pueden salpicar en las inmediaciones del tubo de guía
46. Cuando se usan cerca de un baño de metal fundido 37, la funda
duradera 13 y el tubo de guía 46 pueden estar colocados uno
respecto a otro de manera que el extremo dosificador 22 de la funda
duradera 13 estará más cerca del baño de metal fundido 37 que el
extremo dosificador 58 del tubo de guía 46. La posición relativa de
la funda duradera 13 y el tubo de guía 46 de una realización de la
invención se aprecia mejor en la Fig. 3.
La Fig. 1 muestra una realización de la
invención que se usa cerca de un baño de metal fundido 37. La pieza
terminal 10 puede permitir que el tubo de guía 46 sea colocado
cerca del baño de metal fundido 37, lo que a su vez puede aumentar
la recuperación de aditivos 34, incluyendo aleaciones inyectadas en
el metal fundido por medio de procedimientos de suministro de
alambre. La parte de la funda desprendible 16 que se extiende más
allá del extremo 58 del tubo de guía 46 puede encontrarse con metal
fundido. Cuando el metal fundido contacta con la funda
desprendible 16, la funda desprendible 16 se quema o se funde y se
desprende, impidiendo así que el metal fundido se pegue a la pieza
terminal 10, lo que a su vez impide la acumulación de metal y
escoria.
La invención puede realizarse como procedimiento
de dosificación de un aditivo. La Fig. 8 representa uno de tales
procedimientos en el que está provisto un montaje de tubo de guía
100. El montaje de tubo de guía puede tener una funda duradera, una
funda desprendible y un tubo de guía de aditivo, como los descritos
anteriormente. La funda duradera y la funda desprendible pueden
estar dispuestas en relación con el tubo de guía de manera que los
extremos dosificadores de la funda duradera y la funda desprendible
se extiendan más allá de un extremo dosificador del tubo de guía, y
de esta manera los extremos dosificadores de la funda duradera y la
funda desprendible pueden colocarse más cerca de un baño de metal
fundido que un extremo dosificador del tubo de guía. La funda
duradera y la funda desprendible pueden ser colocadas próximas al
metal fundido, 103, y puede proporcionarse un aditivo, 106, al
metal fundido suministrando el aditivo a través de las fundas desde
el extremo receptor hacia el extremo dosificador, y por último
dentro del metal fundido.
La solicitud de patente provisional de Estados
Unidos número 60/658.660 desvela detalles adicionales acerca de la
invención y realizaciones adicionales de la invención. La
exposición de esa solicitud de patente se incorpora por esta
referencia.
Aunque la presente invención se ha descrito con
respecto a una o más realizaciones particulares, se entenderá que
pueden hacerse otras realizaciones de la presente invención sin
apartarse del espíritu y alcance de la presente invención. Por
consiguiente, se considera que la presente invención está limitada
sólo por las reivindicaciones adjuntas y la interpretación
razonable de las mismas.
Claims (34)
1. Una pieza terminal de tubo de guía de
aditivo, para uso en aplicaciones metalúrgicas que comprende:
una funda duradera que tiene un extremo receptor
y un extremo dosificador, y que tiene una superficie interior que
define un orificio pasante que se extiende desde el extremo receptor
hasta el extremo dosificador;
una funda desprendible que comprende papel o
cerámica, teniendo la funda desprendible un extremo y un canal a
través del cual puede ser distribuido un aditivo, residiendo la
funda desprendible en el orificio pasante de la funda duradera y
estando fijada a la funda duradera; y cuando la pieza terminal está
en uso, el tubo de guía reside en el canal de la funda desprendible,
y tanto la funda duradera como la funda desprendible están
dispuestas en relación con al tubo de guía de manera que el extremo
dosificador de la funda duradera y el extremo de la funda
desprendible se extienden más allá de un extremo dosificador del
tubo de guía.
2. La pieza terminal de la reivindicación 1, que
además comprende mortero cerámico entre la funda desprendible y la
funda duradera, sirviendo el mortero cerámico para fijar la funda
desprendible a la funda duradera.
3. La pieza terminal de la reivindicación 1, que
además comprende un primer pasador que se extiende desde la funda
duradera hasta la funda desprendible y que sirve para fijar la funda
desprendible a la funda duradera.
4. La pieza terminal de la reivindicación 3, en
la que el primer pasador es una grapa.
5. La pieza terminal de la reivindicación 3, en
la que el primer pasador se extiende a través de la funda
duradera.
6. La pieza terminal de la reivindicación 3, en
la que el primer pasador se extiende dentro de la funda
desprendible.
7. La pieza terminal de la reivindicación 6, en
la que el primer pasador se extiende dentro del canal.
8. La pieza terminal de la reivindicación 6, que
además comprende un segundo pasador que se extiende a través de la
funda desprendible.
9. La pieza terminal de la reivindicación 8, en
la que el segundo pasador se extiende dentro del canal.
10. La pieza terminal de la reivindicación 1, en
la que la funda desprendible incluye cartón.
11. La pieza terminal de la reivindicación 1, en
la que la funda desprendible incluye una capa cerámica.
12. La pieza terminal de la reivindicación 11,
en la que la capa cerámica está tejida.
13. La pieza terminal de la reivindicación 11,
en la que la capa cerámica no está tejida.
14. La pieza terminal de la reivindicación 1, en
la que la funda duradera incluye una cerámica.
15. Un montaje de tubo de guía de aditivo para
uso en aplicaciones metalúrgicas, que comprende:
una funda duradera que tiene un extremo receptor
y
un extremo dosificador, y que tiene una
superficie interna que define un orificio pasante que se extiende
desde el extremo receptor hasta el extremo dosificador;
una funda desprendible que comprende papel o
cerámica, teniendo la funda desprendible un extremo y un canal a
través del cual puede ser distribuido un aditivo, residiendo la
funda desprendible en el orificio pasante de la funda duradera y
estando fijada a la funda duradera;
un tubo de guía de aditivo que reside en el
canal de la funda desprendible y que está fijado a la funda
desprendible, y tanto la funda duradera como la funda desprendible
están dispuestas en relación con el tubo de guía de manera que el
extremo dosificador de la funda duradera y el extremo de la funda
desprendible se extienden más allá de un extremo dosificador del
tubo de guía.
16. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 15, en el que el tubo de guía está fijado a la funda
desprendible mediante un encaje por fricción.
17. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 15, en el que el tubo de guía está fijado a la funda
desprendible mediante un encaje de interferencia.
18. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 15, que además comprende mortero cerámico entre la
funda desprendible y la funda duradera, sirviendo el mortero
cerámico para fijar la funda desprendible a la funda duradera.
19. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 15, que además comprende un primer pasador que se
extiende desde la funda duradera hasta la funda desprendible y que
sirve para fijar la funda desprendible a la funda duradera.
20. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 19, en el que el primer pasador es una grapa.
21. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 19, en el que el primer pasador se extiende a través
de la funda duradera.
22. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 19, en el que el primer pasador se extiende dentro de
la funda desprendible.
23. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 22, en el que el primer pasador se extiende dentro
del canal.
24. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 19, que además comprende un segundo pasador que se
extiende a través de la funda desprendible.
25. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 24, en el que el segundo pasador se extiende dentro
del canal.
26. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 15, en el que la funda desprendible incluye
cartón.
27. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 15, en el que la funda desprendible incluye una capa
cerámica.
28. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 27, en el que la capa cerámica está tejida.
29. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 27, en el que la capa cerámica no está tejida.
30. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 15, en el que la funda duradera incluye una
cerámica.
31. Un procedimiento para dosificar un aditivo
en un metal, que comprende:
proporcionar un montaje de tubo de guía que
tiene:
- (a)
- una funda duradera que tiene un extremo receptor y un extremo dosificador, y que tiene una superficie interior que define un orificio pasante que se extiende desde el extremo receptor hasta el extremo dosificador;
- (b)
- una funda desprendible que comprende papel o cerámica, teniendo la funda desprendible un extremo y un canal a través del cual puede ser distribuido un aditivo, residiendo la funda desprendible en el orificio pasante de la funda duradera y estando fijada a la funda duradera;
- (c)
- un tubo de guía de aditivo que reside en el canal de la funda desprendible y que está fijado a la funda desprendible, y tanto la funda duradera como la funda desprendible están dispuestas en relación con el tubo de guía de manera que el extremo dosificador de la funda duradera y el extremo de la funda desprendible se extienden más allá del extremo dosificador del tubo de guía;
colocar la funda duradera próxima al metal
fundido para permitir que el tubo de guía resida cerca del metal
fundido y sea protegido del metal fundido por la funda duradera;
proporcionar un aditivo al metal fundido
suministrando el aditivo a través de las fundas desde el extremo
receptor hacia el extremo dosificador.
\vskip1.000000\baselineskip
32. El procedimiento de la reivindicación 31,
que además comprende proporcionar un aditivo al metal fundido
suministrando el aditivo a través de las fundas desde el extremo
receptor y hacia el extremo dosificador.
33. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 1, en el que el tubo de guía está fijado a la funda
desprendible mediante un encaje por fricción.
34. El montaje de tubo de guía de la
reivindicación 1, en el que el tubo de guía está fijado a la funda
desprendible mediante un encaje de interferencia.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US65866005P | 2005-03-04 | 2005-03-04 | |
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