ES2595214T3 - Cuchara de colada y fondo de la misma - Google Patents
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Abstract
Fondo de cuchara de colada caracterizado porque se fabrica de un cuerpo cerámico refractario con una superficie superior, una superficie inferior y un canal de vaciado que se extiende entre la superficie superior y la superficie inferior, en donde dicho canal de vaciado se extiende des 5 de una caja difusora que se define por una sección más profunda de dicha superficie superior, en donde la dicha caja difusora se caracteriza por las siguientes características: a) está dispuesta a una distancia horizontal de un área de superficie del fondo de cuchara de colada que se utiliza como un área de impacto de una colada de metal que se vierte sobre dicho fondo de cuchara de colada, b) tiene un escalón vertical al menos a lo largo de su borde que está orientado hacia el área de impacto, en donde dicho escalón tiene una altura de entre 40 y 200 mm, c) está dispuesta a una distancia de cada elemento de purga de gas dentro del fondo de cuchara de colada d) tiene un área horizontal mínima Amin >= /4(0.37 r)2 + 0.3 y un área horizontal máxima Amax >= /4(0.8 r)2 + 0.3 en donde r >= radio del fondo de cuchara de colada y r 0.75 m con rmax >= 2 m para todos los fondos de cuchara de colada con un radio efectivo mayor o igual que 2 m, e) un extremo de entrada de dicho canal de vaciado está dispuesto de modo desplazado del escalón a lo largo de su borde orientado hacia el área de impacto.
Description
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DESCRIPCION
Cuchara de colada y fondo de la misma Campo de la invencion
La invencion se relaciona con el fondo de una cuchara de colada que es parte de una cuchara de colada metalurgica para tratar una colada de metal como asi tambien de una correspondiente cuchara de colada metalurgica.
Antecedentes de la invencion
Tal fondo de cuchara de colada esta hecho de un cuerpo ceramico refractario que provee una superficie superior, una superficie inferior y un canal de vaciado que se extiende entre la superficie superior y la superficie inferior. Como parte de la cuchara de colada, el fondo de cuchara de colada se encaja dentro de un extremo de una correspondiente porcion de pared, en donde la pared se extiende desde la periferia externa del fondo de la cuchara de colada. Se conoce tal fondo de cuchara generico a partir del documento WO 2013/043257 A1 (con dos canales de vaciado) asi como del documento EP 0 887 131 A, que incluye una superficie inferior, inclinada hacia el canal de vaciado.
Cada uno de la cuchara de colada y su fondo se describen de aqui en adelante en una posicion en la que el fondo de cuchara de colada esta dispuesto horizontalmente y en el extremo inferior de la cuchara de colada.
Una colada de metal se vierte (se vacia) en la cuchara de colada a traves de un extremo superior abierto de la cuchara de colada. En primer lugar, la corriente de metal impacta el fondo de cuchara, antes de ser redireccionada para fluir a lo largo de la superficie superior del fondo de cuchara y hacia el canal de vaciado que esta cerrado en esta etapa del proceso de colada por arena de relleno para evitar un flujo de salida no controlado de la colada de metal. Durante esta etapa del proceso de colada entre otras cosas se plantean varios problemas:
- un considerable desgaste del material refractario a lo largo del area de impacto donde la corriente de metal impacta el material refractario,
- la arena de relleno, en particular, cualquier material de relleno que sobresale de la superficie superior del fondo de cuchara es barrido de una manera incontrolable por la corriente de la colada y asi provoca irregularidades y/o defectos en la siguiente secuencia de fundicion.
Se han realizado numerosas propuestas para resolver el problema de desgaste. Se conoce el uso de materiales refractarios para reducir tal desgaste en dicha area de impacto que son menos propensos al desgaste y/o proveer una asi denominada placa de impacto discreta que esta dispuesta en la parte superior de la superficie de fondo superior.
El problema de la arena de relleno todavia no se ha resuelto.
El material de relleno monolitico causa ademas problemas durante el tratamiento de gas de la colada en la cuchara de colada. Tipicamente tal tratamiento de gas se suministra a la colada de metal a traves de los asi denominados tapones de purga de gas (aleman: Gasspulsteine) dispuestos en el fondo y/o en la porcion de pared de la cuchara de colada y causa turbulencias dentro del volumen de colada. Nuevamente la arena de relleno es barrida por estas turbulencias antes de iniciar la sangria.
Esto es particularmente cierto durante la asi denominada "agitacion fuerte" que se define por un volumen de gas mayor que 40 m3/h (tipicamente, 40 - 70 m3/h) para una cuchara de colada industrial que comprende entre 100.000 y 300.000 kg de colada de metal. La "agitacion suave" describe un tratamiento de gas con volumenes de gas por debajo de dichos 40 m3/h, en particular, volumenes de 10 - 30 m3/h.
Los problemas causados por el barrido con gas tampoco se han resuelto todavia.
Breve descripcion de la invencion
Por lo tanto, la invencion tiene el objetivo de proveer una solucion tecnica para reducir o evitar el barrido (lavado) no controlado de dicha arena de relleno que esta dispuesta a lo largo y en la parte superior del canal de vaciado que se extiende desde la superficie superior del fondo de la cuchara de colada hacia su superficie inferior e instalaciones adyacentes como buzas/placas deslizantes, etcetera.
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Durante las intensivas investigaciones que incluyeron modelizaciones acuosas y estudios matematicos se encontro que varios factores son responsables de las desventajas mencionadas, entre otras cosas:
- la masa total de la colada y la velocidad de colada el tiempo de llenado es de solo 4 a 6 minutos en una cuchara de colada metalurgica tipica que comprende entre 150.000 y 250.000 kg de colada de acero
- las condiciones mas severas ocurren al comienzo del proceso de colada y durante el tratamiento de gas de la colada en la cuchara de colada
- el tamano total del fondo de la cuchara de colada y la distancia entre el area de impacto y el canal de vaciado
- el modo y la direccion de la colada en su recorrido desde el area de impacto al canal de vaciado
En consideracion de estos y otros factores, la invencion propone en su modalidad mas general un fondo de cuchara de colada que comprende las siguientes caracteristicas:
- se fabrica de un cuerpo ceramico refractario con una superficie superior, una superficie inferior y un canal de vaciado que se extiende entre la superficie superior y la superficie inferior, en donde
- dicho canal de vaciado se extiende desde una caja difusora que se define por una seccion mas profunda de dicha superficie superior, en donde la dicha caja difusora se caracteriza por las siguientes caracteristicas:
- esta dispuesta a una distancia de un area de superficie del fondo de cuchara de colada que se utiliza como un area de impacto de una colada de metal que se vierte sobre dicho fondo de cuchara de colada
- esta dispuesta a una distancia de cada elemento de purga de gas dentro del fondo de cuchara de colada
- tiene un escalon al menos a lo largo de su borde que esta orientado hacia el area de impacto, en donde dicho escalon tiene una altura vertical de entre 40 y 200 mm
- tiene un area horizontal minima Amin = n/4(0.37 r)2 + 0.3 y un area horizontal maxima Amax = n/4(0.8 r)2 + 0.3 en donde r = radio del fondo de cuchara de colada y r > 0.75 m con rmax = 2 m para todos los fondos de cuchara de colada con un radio efectivo mayor o igual que 2 m y n = pi = 3.14 (de aqui en adelante denominada formula I),
- un extremo de entrada de dicho canal de vaciado esta dispuesto de modo desplazado del escalon a lo largo de su borde orientado hacia el area de impacto.
La caracteristica principal es la as! denominada caja difusora, sus dimensiones y orientacion con respecto al canal de vaciado, cualesquiera elementos de purga de gas, el area de impacto y el fondo de cuchara de colada en total.
El termino "caja difusora" implementa su tarea principal, a saber, bajar la velocidad de la colada de metal en su recorrido hacia el canal de vaciado, donde el canal de vaciado esta dispuesto dentro de dicha caja difusora, a saber, a una distancia considerable de su borde.
De conformidad con una modalidad, el extremo de entrada del canal de vaciado esta dispuesto dentro de una seccion de superficie de la caja difusora que cubre menos del 90% del area de superficie total de la caja difusora con la condicion de que la seccion de superficie as! definida esta centrada dentro del area de superficie total. Se prefiere reducir este valor a menos de 80%, menos de 70%, menos de 60% o menos de 50%.
La provision y el diseno de la caja difusora es importante para reducir la energia cinetica de la colada de metal antes de que la colada llegue al extremo de entrada del canal de vaciado y por lo tanto antes de que la colada se ponga en contacto con cualquier material de relleno (arena de relleno) dentro y/o en la parte superior del canal de vaciado. La provision y el diseno de la caja difusora es tambien importante para reducir las turbulencias de la colada dentro de la cuchara de colada durante el tratamiento de purga de gas.
La caja difusora se caracteriza por una seccion (area) rebajada (mas profunda) de la superficie superior del fondo de cuchara de colada que provee de este modo medios para redireccionar la corriente de metal cuando fluye desde el area de superficie superior regular hacia dicha seccion rebajada.
La invencion provee un escalon a lo largo del recorrido que la corriente de metal toma despues de impactar el area de impacto y antes de entrar en el canal de vaciado. El termino "escalon" esta definido como una discontinuidad geometrica.
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Dos angulos rectos, respectivamente con la adyacente seccion de superficie de la caja difusora y la restante area de superficie regular del fondo de cuchara de colada describen el escalon ideal aunque se pueden aceptar leves variaciones bajo condiciones tecnicas (menor de +/-30 grados, mejor que menor de +/-20 grados, incluso mejor que menor de +/-10 grados).
Este escalon reduce la velocidad de fusion significativamente. La altura (vertical) del escalon se fija entre 40 y 200 mm, en donde el limite superior se puede fijar tambien en 160 mm, 150 mm, 140 mm, 125 mm o incluso en 100 mm, mientras que la altura minima se puede fijar tambien en 45 mm, 50 mm, 55 mm o 60 mm. Una altura menor que 40 mm no influye lo suficiente en la velocidad de la colada de metal como para proteger la arena de relleno en el canal de vaciado. Una altura de mas de 200 mm contradice el efecto como consecuencia de las excesivas salpicaduras.
La caja difusora esta dispuesta a una distancia del area de impacto para reducir el efecto de las salpicaduras alrededor del area de impacto y para proveer una distancia suficiente entre el area de impacto y el canal de vaciado.
De conformidad con una modalidad, la distancia entre un punto central a lo largo de la superficie superior del area de impacto y un punto central a lo largo de la superficie superior de la caja difusora es entre 30 y 75% de la extension horizontal maxima del fondo de cuchara de colada con posibles limites inferiores a 40, 45 o 50% y posibles limites superiores a 65 y 70%. Cuando se define el diametro minimo del fondo de cuchara de colada en 1.5 m, se consiguen buenos resultados con distancias de entre 500 y 1200 mm. Cuando el diametro maximo considerado en la formula descrita se fija en 4 m, incluso en casos de un fondo de cuchara de colada con un diametro efectivo mayor que 4 m, se consiguen buenos resultados con distancias mayores de 1500 mm para fondos de cuchara de colada grandes.
El "punto central" del area de impacto se puede definir como ese punto en el que impacta el eje longitudinal central de la corriente de metal que fluye hacia la cuchara de colada. El punto central de la caja difusora es el centro geometrico y puede caer en el area definida por el extremo de entrada del canal de vaciado.
El tamano total (en m2) de la caja difusora es definido por las dos formulas (I) descritas. Los limites superior e inferior reconocen la influencia de la purga de gas durante un tratamiento metalurgico secundario de una colada en la cuchara de colada. Estos limites son decisivos para la reduccion de turbulencias en el espacio definido por la caja difusora y especialmente cerca de su superficie.
Tipicamente, la velocidad de la colada de metal cerca de la superficie de fondo es de hasta 0.3 m/s. Las altas velocidades se deben a la "agitacion fuerte", valores mas bajos pueden prevalecer durante la "agitacion suave". Por lo tanto, Amax esta principalmente influenciada por la "agitacion suave" mientras que Amin define el tamano preferido en el caso de la "agitacion fuerte".
En otras palabras: la colada tipicamente se trata con gas en la cuchara de colada por medio de intervalos de "agitacion suave" y de "agitacion fuerte". Por lo tanto, el tamano total de la caja difusora esta definido por ambas.
En los casos en que domina la "agitacion fuerte", el tamano total del area de superficie de la caja difusora deberia ser menor que (Amin + Amax)/2, mejor si esta tan cerca como sea posible de Amin mientras que deberia ser mayor que (Amin + Amax)/2 en el caso en que prevalece la "agitacion suave" y entonces que este tan cerca como sea posible de Amax. Un area de superficie de exactamente (Amin + Amax)/2 es un compromiso entre las dos alternativas. Se pueden lograr resultados similares con un area de superficie total de la caja difusora en el rango de +/-10% o +/-20% de (Amin + Amax)/2.
En el caso de "agitacion fuerte" se prefiere aun mas proveer una caja difusora con una altura del escalon en el extremo superior del rango descrito, especialmente mayor que 80 mm o mayor que 100 mm.
En todas las modalidades, la arena de relleno es mucho menos barrida durante la purga de gas en comparacion con los disenos convencionales de fondos de cuchara de colada tal como se menciono anteriormente.
Para reducir el desgaste accidental del material de relleno es ademas ventajoso mantener una distancia minima entre cualquier elemento de purga de gas y el canal de vaciado. Preferentemente, no hay elementos de barrido/purga de gas en el area de la caja difusora y la distancia minima se define de manera correspondiente con la distancia minima entre el punto de impacto y el canal de vaciado.
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La siguiente tabla muestra valores superiores e inferiores utiles del area difusora horizontal [en m21:
- Ejemplo
- diametro de fondo de cuchara de colada en m Amin en m2 Amax en m2
- A
- 1.5 0.361 0.583
- B
- 2.5 0.468 1.085
- C
- 3.5 0.629 1.839
El valor maximo absoluto (Amax) se puede fijar en 2.3 m2, 2.2 m2, 2.1 m2 o 2.0 m2. El tamano total (Amin) de la caja difusora es importante tambien para permitir que la colada de metal se distribuya sobre el area difusora y por lo tanto para detenerla aun mas. Amax es importante para permitir una distancia (minima) suficiente entre el area de impacto (y/o el elemento de purga de gas) y el canal de vaciado.
Finalmente, la posicion del canal de vaciado dentro de la caja difusora influye en el efecto requerido. Como se puede deducir de la divulgacion anterior, una posicion cercana al borde (escalon) o en contacto directo con una seccion de pared de cuchara de colada adyacente se opone al efecto descrito. Por lo tanto, se recomienda disponer el canal de vaciado en forma desplazada de dicho borde y desplazado de la pared de cuchara de colada.
De conformidad con una modalidad, el canal de vaciado esta dispuesto a una distancia del escalon que se extiende a lo largo del borde orientado hacia el area de impacto, donde dicha distancia es igual o tres veces mayor que la extension horizontal maxima del canal de vaciado. En el caso de un canal de vaciado cilindrico, la distancia minima corresponde a tres veces su diametro, en donde la "extension horizontal" o el "diametro", respectivamente, se definen como el minimo valor en toda su longitud. La distancia minima se puede extender a un factor mayor que 5, mayor que 6, mayor que 7, mayor que 8 o mayor que 9.
En el caso de un canal de vaciado con un diametro de 40 mm, la distancia minima entre el canal de vaciado y el escalon es de 120 mm pero puede alcanzar 280 mm o mas.
La invencion incluye una cuchara de colada que comprende un fondo como se menciono anteriormente. Ambos, (cuchara de colada y su fondo) se muestran en la figura adjunta.
El fondo puede variar de conformidad con una o mas de las siguientes caracteristicas opcionales:
El escalon es mas importante a lo largo del recorrido que realiza la colada de metal entre la placa de impacto y la caja difusora pero puede extenderse a ambos lados horizontalmente. Por lo tanto, el escalon (que bordea al menos parcialmente la caja difusora) se puede extender a lo largo de al menos 75% (o al menos 80% o al menos 95%) del borde de la caja difusora.
El escalon tambien se puede extender a lo largo de todo el borde de la caja difusora. Esto le da a la caja difusora un diseno de tipo cuba con respecto a la superficie superior restante del fondo de cuchara de colada.
Esto incluye un diseno en donde la caja difusora esta dispuesta en la periferia externa del fondo de cuchara de colada. Parte de su borde esta entonces definido por la correspondiente pared de cuchara de colada.
La invencion incluye modalidades en donde la caja difusora tiene una o mas secciones de borde que estan inclinadas de manera continuan hacia el area de superficie superior regular adyacente (que comprende el area de impacto) del fondo de cuchara de colada. Tal region de suave transition entre la caja difusora y las partes adyacentes del fondo de cuchara de colada puede estar preferentemente dispuesta de modo enfrentado al "escalon" divulgado y esta definida por angulos entre 60 y menor que 90° respecto de la horizontal.
El borde (linea) que define la geometria externa (forma) de la caja difusora puede ser arbitrario, por ejemplo, rectangular, circular u oval. En cuanto a la forma rectangular, la relation entre la longitud/ancho puede ser, por ejemplo, mayor que 1.5 o mayor que 2.0 o mayor que 2.5 o mayor que 3.0. Las mismas relaciones se aplican a las formas ovales en donde la longitud y el ancho estan definidos por la distancia mas larga y la mas corta entre las secciones enfrentadas.
De conformidad con una modalidad adicional, el area horizontal de la caja difusora corresponde a entre 3.7 y 32.9% del area de superficie total del fondo de cuchara de colada. El valor minimo se puede fijar tambien en 5.8% mientras que el
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valor superior puede ser igual o menor que 25.5% del area de superficie total del fondo de cuchara de colada.
La invencion provee ademas una modalidad que se caracteriza por una dama tipo protuberancia entre el area de impacto y la caja difusora con el fin de reducir aun mas la velocidad de la colada que fluye a lo largo del area inferior de dicha area de impacto hacia dicha caja difusora. Esta protuberancia se extiende sustancialmente perpendicular a una direccion a lo largo de la cual va a fluir la correspondiente colada de metal desde el area de impacto hacia la caja difusora despues de impactar el area de impacto. En otras palabras: la colada es temporalmente detenida en frente de la protuberancia (barrera) y solo puede continuar su flujo despues de pasar el dicho obstaculo.
Caracteristicas adicionales de la invencion se pueden deducir de las reivindicaciones dependientes y los otros documentos de la solicitud.
El tamano de la caja difusora se puede definir como alternativa o como una condicion adicional de las formulas I por medio de las siguientes formulas II: el area as! preferida de la caja difusora se caracteriza por la intersection de las formulas I y las formulas II, respectivamente.
Amin = x + 10/161 en [M]
Amax =
con
x = 0.16 - 0.20 y y =0.20 - 0.16
M = masa nominal de la colada de metal en la cuchara de colada asociada (en 1000 kg) y Amin como as! tambien Amax en metros cuadrados (m2) con posibles rangos limitados:
x = 0.16 - 0.17 y y = 0.20 - 0.19 x = 0.16 - 0.18 y y = 0.20 - 0.18
Breve descripcion de las figuras
Las figuras adjuntas esquematicamente representan en:
Las Figuras 1A y 1B, una cuchara de colada del arte previo en una vista en corte longitudinal y una vista superior
Las Figuras 2A y 2B, una cuchara de colada de conformidad con la invencion en una vista en corte longitudinal y una vista superior
La Figura 3, una section longitudinal ampliada de la forma levemente diferente de una caja difusora con componentes adyacentes.
Se utilizan los mismos numeros para las partes que proveen las mismas caracteristicas o por lo menos caracteristicas similares.
Descripcion detallada de la invencion
La cuchara de colada de la Figura 1B tiene un fondo circular que se extiende horizontalmente 10 con una superficie horizontal superior 10o y una superficie horizontal inferior 10u. Una pared de cuchara de colada sustancialmente cilindrica 12 se extiende hacia arriba desde la periferia externa 10p del fondo de cuchara de colada 10. Un extremo superior abierto de la cuchara de colada esta simbolizado con el numero 14.
Una corriente de metal MS se muestra por medio de la flecha M al entrar en la cuchara de colada por su extremo abierto 14 y fluye verticalmente hacia abajo antes de llegar a impactar un area de impacto 10i de la superficie superior 10u del fondo de cuchara de colada 10.
Al menos parte de la corriente de metal continua su flujo (flecha F) hacia un canal de vaciado 16 que esta dispuesto de modo desplazado con respecto a dicha area de impacto 10i, cuyo canal de vaciado 16 se extiende desde la superficie superior 10u a la superficie inferior 10o.
Tal como se muestra en las Figuras 1A y 1B, el dicho canal de vaciado 16 se llena con una as! denominada arena de llenado FS y un cono de arena SC que se puede observar en la parte superior del canal 16. El material de relleno mantiene la colada de metal fuera del canal durante el llenado de la cuchara de colada. El mismo sirve para impedir la
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sangria no deseada cuando se llena la cuchara de colada. Por lo tanto, tiene una importante funcion en el proceso de fundicion.
En una cuchara de colada del arte previo, de conformidad con las Figuras 1A y 1B, la arena SC puede ser barrida por la corriente de colada (flecha F) y causar incertezas y riesgos en el siguiente proceso de fundicion. Este material de relleno es ademas al menos parcialmente barrido en el caso de un tratamiento de gas a la colada por medio de los tapones de purga de gas, uno de los cuales se muestra y se representa por medio de GP.
El nuevo diseno de cuchara de colada de conformidad con las Figuras 2A a 3 provee una caja difusora DB alrededor de dicho canal de vaciado 16 y desplazada (a una distancia de dicha) area de impacto 10i.
La caja difusora DB se caracteriza por un rebaje dentro de la superficie superior 10o, es decir, una seccion mas profunda con respecto a las areas adyacentes de la superficie superior 10o y por lo tanto provee un escalon S a lo largo del borde (limite) B de dicha caja difusora DB. La seccion de superficie superior de la caja difusora DB se referencia como 1Ood. La parte vertical de dicho escalon S forma un angulo recto con respecto a ambas secciones adyacentes de la superficie de fondo superior 10o/1Ood.
La caja difusora DB tiene una superficie superior fundamentalmente rectangular 10od. Una tobera de ladrillo 18 (aleman: Lochstein) esta dispuesta en la porcion inferior 10d de la caja difusora DB.
La abertura pasante central de dicha boquilla de ladrillo 18 define una parte superior del canal de vaciado 16.
Una boquilla interna 20 - conocida por si misma - esta dispuesta dentro de la parte inferior de dicho boquilla de ladrillo 18 seguida de una manera convencional por una compuerta deslizante con placas deslizantes 24, 26 y una boquilla externa 22 que define la parte intermedia e inferior del canal de vaciado 16.
El canal de vaciado 16 se llena con arena de relleno FS que incluye un cono de arena SC en la parte superior de la boquilla de ladrillo 18, similar a la Figura 1.
Las dimensiones de dicha caja difusora DB son las siguientes:
- altura h del escalon S: 100 mm
- longitud: 1370 mm, ancho: 1085 mm
- diametro del canal de vaciado 16 a lo largo de
- las boquillas 20, 22: 80 mm
distancia entre un punto central CP1 del area de impacto 10i (a lo largo de la superficie superior 10u) y un punto central CP2 a lo largo de la superficie superior de la caja difusora DB: 2200 mm
- diametro interno del fondo de cuchara de colada 10: 3530 mm
La corriente de colada M impacta el area de impacto 10i (donde CP1 es el punto central de impacto) de una manera convencional pero entonces su velocidad disminuye en su recorrido hacia el canal de vaciado 16 por medio de dicha caja difusora DB y especialmente por dicho escalon S que al mismo tiempo redirecciona la corriente de colada M dos veces (Figura 3: F, F', F").
Por este medio se protege el material de relleno FS de ser barrido, hasta que la cuchara de colada se llena mas o menos completamente y el canal de vaciado 16 se abre de una manera convencional.
El material de relleno permanece mas o menos intacto y en su lugar aun en el caso de un tratamiento de gas (convencional) de la colada a medida que la colada en este caso en rotacion "desborda" dicha area de dicho caja difusora en una extension considerable con una velocidad considerablemente reducida.
Uno de los varios tapones de purga de gas instalados en el fondo de cuchara de colada 10 se muestra como GP. La distancia entre su eje longitudinal central y CP2 es 1020 mm.
La Figura 3 muestra una caja difusora DB dispuesta de modo desplazado de la pared de cuchara de colada 12, es decir, con un limite que se extiende circunferencialmente B y un escalon S. Ademas, incluye una caracteristica opcional de una barrera con la forma de una nervadura R en frente de dicho escalon S y/o en frente del canal de vaciado 16 (si se observa en la direccion de flujo F de la colada de metal MS) para reducir aun mas la velocidad de la colada. Por lo tanto,
la dicha barrera esta dispuesta transversalmente (perpendicular a) una linea recta entre CP1 y CP2 que es la direccion de la colada en su recorrido desde el area de impacto 10i hacia el canal de vaciado 16 que se simboliza con las flechas F, F', F". Esta barrera se puede sustituir por una o mas formas salientes que incluyen: secciones de superficie onduladas, damas, prisma o similares.
Claims (14)
- 510152025303540455055REIVINDICACIONES1. Fondo de cuchara de colada caracterizado porque se fabrica de un cuerpo ceramico refractario con una superficie superior, una superficie inferior y un canal de vaciado que se extiende entre la superficie superior y la superficie inferior, en donde dicho canal de vaciado se extiende desde una caja difusora que se define por una seccion mas profunda de dicha superficie superior, en donde la dicha caja difusora se caracteriza por las siguientes caracteristicas:a) esta dispuesta a una distancia horizontal de un area de superficie del fondo de cuchara de colada que se utiliza como un area de impacto de una colada de metal que se vierte sobre dicho fondo de cuchara de colada,b) tiene un escalon vertical al menos a lo largo de su borde que esta orientado hacia el area de impacto, en donde dicho escalon tiene una altura de entre 40 y 200 mm,c) esta dispuesta a una distancia de cada elemento de purga de gas dentro del fondo de cuchara de coladad) tiene un area horizontal minima A,™ = n/4(0.37 r)2 + 0.3 y un area horizontal maxima Amax = n/4(0.8 r)2 + 0.3 en donde r = radio del fondo de cuchara de colada y r > 0.75 m con rmax = 2 m para todos los fondos de cuchara de colada con un radio efectivo mayor o igual que 2 m,e) un extremo de entrada de dicho canal de vaciado esta dispuesto de modo desplazado del escalon a lo largo de su borde orientado hacia el area de impacto.
- 2. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 1, caracterizado porque el escalon se extiende a lo largo de por lo menos 75% del borde de la caja difusora.
- 3. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 1, caracterizado porque el escalon se extiende a lo largo de todo el borde de la caja difusora.
- 4. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 1, caracterizado porque el borde que define la geometria externa de la caja difusora tiene forma rectangular, circular u oval.
- 5. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 1, caracterizado porque el area horizontal de la caja difusora corresponde a entre 3.7 y 32.9% del area de superficie total del fondo de cuchara de colada.
- 6. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 5, caracterizado porque el area horizontal de la caja difusora es igual o mayor que 5.8% del area de superficie total del fondo de cuchara de colada.
- 7. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 5, caracterizado porque el area horizontal de la caja difusora es igual o menor que 25.5% del area de superficie total del fondo de cuchara de colada.
- 8. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 1, caracterizado porque el canal de vaciado esta dispuesto a una distancia del escalon a lo largo de su borde orientado hacia el area de impacto que es igual o tres veces mayor que su extension horizontal maxima.
- 9. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 1, caracterizado porque tiene una distancia entre un punto central a lo largo de la superficie superior del area de impacto y un punto central a lo largo de la superficie superior de la caja difusora que es entre 30 y 75% de la extension horizontal maxima del fondo de cuchara de colada.
- 10. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 1, caracterizado porque tiene una distancia entre un punto central a lo largo de la superficie superior del area de impacto y un punto central a lo largo de la superficie superior de la caja difusora que es entre 50 y 65% de la extension horizontal maxima del fondo de cuchara de colada.
- 11. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 1, caracterizado porque tiene una distancia entre un eje longitudinal central de un tapon de purga de gas que esta dispuesto en el fondo de cuchara de colada y un punto central a lo largo de la superficie superior de la caja difusora que es entre 30 y 75% de la extension horizontal maxima del fondo de cuchara de colada.
- 12. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 1, caracterizado porque tiene una distancia entre un eje longitudinal central de un tapon de purga de gas que esta dispuesto en el fondo de cuchara de colada y un punto central a lo largo de la superficie superior de la caja difusora que es entre 50 y 65% de la extension horizontal maxima del fondo de cuchara de colada.
- 13. Fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 1, caracterizado porque tiene una dama tipo protuberancia entre el area de impacto y la caja difusora que se extiende sustancialmente perpendicular a una direccion a lo largo de la cual va a fluir una correspondiente colada de metal desde el area de impacto hacia la caja difusora despues de impactar el area de impacto.5
- 14. Cuchara de colada metalurgica caracterizada porque tiene un fondo de cuchara de colada de conformidad con la reivindicacion 1 y opcionalmente en combination con las caracteristicas de una o mas de las reivindicaciones 2 a 13.
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| US5188796A (en) * | 1990-05-29 | 1993-02-23 | Magneco/Metrel, Inc. | Tundish impact pad |
| US5169591A (en) * | 1992-02-07 | 1992-12-08 | Bethlehem Steel Corporation | Impact pad for a continuous caster tundish |
| US5348275A (en) * | 1993-07-26 | 1994-09-20 | Magneco/Metrel, Inc. | Tundish nozzle assembly block |
| US5518153A (en) * | 1994-11-09 | 1996-05-21 | Foseco International Limited | Tundish impact pad |
| US5879616A (en) * | 1996-01-22 | 1999-03-09 | Harbison-Walker Refractories Company | Metallurgical vessel and method of using the same |
| CN1206638A (zh) * | 1997-06-11 | 1999-02-03 | 哈比森－沃克耐火材料公司 | 改进型冶金炉及其使用方法 |
| JP4071867B2 (ja) * | 1998-07-31 | 2008-04-02 | 黒崎播磨株式会社 | 取鍋及び取鍋炉底敷の施工方法 |
| EP1132163A1 (fr) * | 2000-03-07 | 2001-09-12 | Vesuvius Crucible Company | Plèce réfractaire rainurée pour coulée métallurgique, assemblage de pièces réfractaires, installation de coulée et procédé de restauration de la surface d'une pièce réfractaire |
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