ES2969097T3 - Boquilla de colada refractaria para un dispositivo de cambio dispuesta a la salida de un recipiente metalúrgico - Google Patents

Abstract

Una boquilla de fundición refractaria (1) para un dispositivo de cambio dispuesto en la salida de un recipiente metalúrgico está provista de una placa refractaria lateral superior (3), que está provista de una superficie de apoyo (7a, 7b) en cada una de las dos caras extremas opuestas. . Durante un cambio, la boquilla de fundición (1) se puede mover contra la superficie de apoyo (17a, 17b) de una placa lateral superior (13) de una boquilla de fundición (10) adyacente o se puede empujar hacia fuera de esta boquilla de fundición (10).). Esta placa lateral superior (3, 13) está provista, en una superficie de apoyo (7b, 17b), de un elemento de centrado (5a, 5b, 15a, 15b) que sobresale a ambos lados de ésta y en la superficie de apoyo opuesta (7a). , 17a) con un bisel (4a, 4b, 14a, 14b) en ambos lados, diseñado de tal manera que, durante un cambio, la boquilla de colada (1) coopera con sus elementos de centrado (5a, 5b) con los biselados (14a, 14b) de la tobera de colada (10) contigua de idéntica configuración, con lo que se consigue un guiado de las dos toberas de colada (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Boquilla de colada refractaria para un dispositivo de cambio dispuesta a la salida de un recipiente metalúrgico

La invención se refiere a una boquilla de colada refractaria reemplazable para un dispositivo de cambio dispuesto en la salida de un recipiente metalúrgico según el preámbulo de la reivindicación 1.

Tales boquillas de colada refractaria del tipo utilizado son, por ejemplo, boquillas de colada o sumergidas, boquillas dosificadoras o similares en los correspondientes dispositivos de cambio en la artesa, cucharones u otros recipientes al verter material fundido. Debido a las temperaturas de colada, estos están sometidos a un fuerte desgaste y necesitan ser reemplazados con relativa frecuencia. Por consiguiente, en sistemas de colada continua, estos dispositivos de cambio se utilizan a menudo en la salida de recipientes en los que se presionan de forma desplazable las boquillas de colada. En el proceso de cambio, en cada caso se introduce una nueva boquilla de colada mediante un accionamiento mecánico y al mismo tiempo se empuja la boquilla de colada gastada hacia fuera de la posición de colada.

El documento EP-A-2448700 divulga una boquilla sumergida que comprende una parte tubular alargada que define una parte inferior de un canal de vertido con un eje longitudinal central, una parte similar a una placa, provisto de una abertura de paso entre su superficie opuesta a la parte tubular y su sección adyacente a dicha parte tubular. Un dispositivo de cambio de tubo de colada comprende elementos de presión presionables que se pueden presionar sobre superficies de guía del tubo de colada, por lo que el tubo de colada comprende superficies de guía en el lado inferior de la placa dispuestas a ambos lados de la parte tubular y dirigidas hacia abajo formando un ángulo y formando una sección transversal de placa que se estrecha hacia abajo. Los elementos de presión están provistos respectivamente de una cabeza curvada escalonadamente o de forma convexa en la dirección de ajuste del tubo de colada y pueden presionarse sobre una superficie guía del tubo de colada curvada en su dirección longitudinal o en la dirección de ajuste. El documento JPH10286658 también divulga una boquilla de artesa que está diseñada de manera que pueda cambiarse durante la operación de colada.

En la práctica se ha demostrado que, con los dispositivos de cambio conocidos hasta el momento, durante el proceso de cambio se produce un desventajoso balanceo o movimiento de las boquillas de colada. Ocasionalmente, esto tiene como consecuencia en el proceso de colada que en la salida se utiliza un cierre deslizante para la colada regulada del material fundido, la alineación coaxial precisa requerida de la orientación de la boquilla de colada difiere de la de la placa deslizante del cierre deslizante y esto repercute negativamente en la precisión del control.

El objeto de la invención es evitar estos inconvenientes y producir una boquilla de colada del tipo mencionado al principio, que utiliza medios sencillos para evitar o reducir considerablemente el balanceo o el movimiento de las boquillas de colada durante el proceso de cambio.

Este objeto se logra, según la invención, según las características de la reivindicación 1.

Utilizando esta disposición de elementos de centrado o biseles correspondientes en la respectiva placa lateral superior de las boquillas de colada, durante un cambio de colada se puede conseguir un guiado aproximadamente fijo de ambos, con el resultado de que no es posible que se produzca ningún balanceo o movimiento del mismo.

Dentro del alcance del diseño más simple posible también se proporciona, según la invención, que la placa lateral superior de la boquilla de colada esté configurada de forma rectangular y preferiblemente cuadrada, en donde los biseles están colocados en las zonas de las esquinas de un lado y los elementos de centrado en las zonas de las esquinas del otro lado, y estos últimos están biselados correspondientemente al ángulo de inclinación de los biseles.

Para optimizar el efecto de centrado o guía, el ángulo de inclinación de los biseles según la invención se mide de manera que, durante el proceso de cambio, las fuerzas de empuje que actúan sobre ellos se dirigen al centro del agujero de paso de la boquilla de colada. En este sentido es ventajoso que el ángulo de inclinación de los biseles esté comprendido entre 30° y 60°, preferiblemente 45°. De este modo se garantiza que la fuerza generada por los elementos de centrado actúe contra el centro de la boquilla durante el proceso de cambio y al mismo tiempo se impide que las boquillas de colada puedan quedar atrapadas por estos elementos de centrado.

Asimismo, por razones de fabricación es ventajoso que los elementos de centrado de la boquilla de colada estén configurados como parte de una envoltura laminar que rodea al menos la placa lateral superior.

La invención prevé además que los elementos de centrado y los biseles que cooperan con los mismos se midan de tal manera que, durante el proceso de cambio, la parte superior de las boquillas de colada siempre está en estrecho contacto con las superficies de apoyo. De esta manera, no se produce ningún espacio entre estas superficies y el material fundido no puede fluir dentro o fuera de las mismas durante la operación, cuando se produce un cambio.

Asimismo, para la seguridad de funcionamiento de las boquillas de colada es conveniente que la longitud de las superficies de apoyo de las placas de las boquillas de colada, transversalmente a la dirección de desplazamiento de las mismas, sea mayor que el diámetro de sus orificios.

La boquilla de colada según la invención permite además que el lado inferior de su placa esté provisto de superficies de apoyo para los medios mecánicos de guiado y elevación del dispositivo de cambio.

La cooperación de los elementos de centrado y de los elementos de guía frontales en la varilla de empuje del actuador lineal del dispositivo de cambio con los biseles provoca un guiado y centrado fijo de las boquillas de colada durante el proceso de cambio. De este modo se evita en gran medida que las boquillas de colada se muevan o se balanceen y se garantiza un funcionamiento óptimo durante el proceso de cambio.

La invención y otras ventajas de la misma se explican con más detalle a continuación mediante un ejemplo de realización, haciendo referencia a los dibujos. Se muestran en:

Fig. 1 una vista en perspectiva de una boquilla de colada refractaria según la invención;

Fig. 2 una vista superior de la placa refractaria del lado superior de la boquilla de colada según la Fig. 1;

Fig. 3 una vista longitudinal parcial de la boquilla de colada según la Fi. 1 en el lado superior de la placa refractaria; Fig. 4 una vista en perspectiva de dos boquillas de colada en un dispositivo de cambio según la invención, mientras que, en principio, sólo se muestran los medios de deslizamiento mecánicos traseros del dispositivo; y

Fig. 5 una vista en perspectiva de dos boquillas dosificadoras en un dispositivo de cambio según la invención, mientras que, en principio, también se muestran sólo los medios de deslizamiento mecánicos traseros del dispositivo.

La boquilla de colada refractaria 1 mostrada en Fig. 1 a Fig. 3 se proporciona como un tubo de inmersión para un sistema de colada continua que funde acero fundido. Está hecho de material cerámico refractario en una o más partes y se compone de una parte tubular 2 con un agujero de paso 6 y una placa refractaria lateral superior 3 con una envoltura laminar 9. Es adecuado como tubo de colada o de inmersión, boquilla dosificadora o similar en los correspondientes dispositivos de cambio en la artesa, cucharones u otros contenedores al verter material fundido.

La placa refractaria 3 del lado superior de la boquilla de colada 1 tiene, en la parte superior, una superficie deslizante 3' y una superficie de apoyo 7a, 7b cada una para dos superficies extremas opuestas, que sirven para garantizar que la boquilla de colada 1 pueda ponerse en contacto estrecho con una superficie de apoyo respectivamente de la placa lateral superior de una boquilla de colada adyacente durante un cambio.

Según la invención, se proporciona esta placa lateral superior 3, en la superficie de apoyo 7b, con un elemento de centrado 5a, 5b sobresaliente a ambos lados de la misma, y en la superficie opuesta de apoyo 7a con un bisel 4a, 4b a ambos lados de la misma.

Los biseles 4a, 4b están dispuestos en las zonas de esquina laterales de la placa 3. Tienen un ángulo de inclinación a, como se muestra, de preferiblemente 45° y están colocados entre sí de tal manera que, durante el proceso de cambio, las fuerzas de empuje K1, K2, que se introducen, por ejemplo, mediante una varilla de empuje de un actuador lineal de un dispositivo de cambio, actúan sobre ellos hacia el interior de la boquilla de colada 1 y se extienden paralelamente al plano de la superficie deslizante de la placa 3.

En lugar de estas fuerzas de empuje K1 o K2 en esta dirección hacia el interior, se podría utilizar una fuerza de empuje en la dirección de movimiento, que estaría actuando sobre la superficie de apoyo 7a de la placa 3 o, respectivamente, sobre la superficie de apoyo 17b de la otra placa 13 en dirección opuesta, por lo tanto perpendicularmente a la respectiva superficie de apoyo 7a, 17b.

Los elementos de centrado 5a, 5b, a su vez, están situados en las zonas extremas delanteras de la placa 3 como partes sobresalientes de la envoltura laminar 9. Como puede observarse a partir de la Fig. 2, están diseñados en forma de cuña, por ejemplo triangular o similar, en donde su ángulo de inclinación p es igual al de los biseles 4a, 4b.

Estos elementos de centrado 5a, 5b o biseles 4a, 4b están dispuestos y medidos de manera que las superficies de apoyo 7a, 7b de la placa 3 situada entre ellas se miden para que sean mayores que el diámetro del orificio 8 del agujero de paso 6 de la boquilla de colada 1. Se consigue así que, durante un cambio, el acero fundido restante en la placa base o la boquilla de entrada encima de la placa 3, que tiene el mismo diámetro de orificio, no puede fluir entre las boquillas de colada 1, 10.

Al menos la placa lateral superior 3 está rodeada por una envoltura laminar 9, que está configurada como carcasa metálica o casete y se extiende ventajosamente alrededor de toda la placa 3. Esta envoltura laminar 9 podría incluir también el tubo 2 en la parte superior. Los elementos de centrado 5a, 5b son fijos, por ejemplo están soldados, sobre la envoltura laminar 9 como láminas o bloques curvados. Preferiblemente, tienen unas dimensiones aproximadamente iguales al espesor de la placa para reducir la carga por superficie. Sin embargo, como con la envoltura laminar 9, se retiran ligeramente de la superficie deslizante superior 3'. Los biseles 4a, 4b están ventajosamente rodeados por la envoltura laminar 9.

Según la Fig. 3, en las superficies de apoyo 7a, 7b formado a partir del material refractario de la placa 3, la anchura 9' de una envoltura laminar metálica 9 se reduce con respecto a las otras dos superficies laterales y a las superficies de apoyo 7a, 7b sobresalen con respecto a esta envoltura laminar 9 en la superficie de deslizamiento superior 3', con lo que se garantiza que, durante un cambio, una superficie de apoyo está siempre en estrecho contacto con la otra superficie de apoyo de una boquilla de colada adyacente. En relación con esto, hay que tener cuidado de que las dimensiones de los elementos de centrado 5a, 5b y de los biseles 4a, 4b correspondientes al mismo se elijan de manera que no provoquen que las superficies de apoyo 7a, 7b deban estar separados unas de otras durante un cambio.

Los ángulos de inclinación a y p pueden variar según las condiciones. Sin embargo, en cualquier caso están destinados a dimensionarse de forma que, durante el proceso de cambio, la nueva boquilla de colada no pueda engancharse al cambiar la boquilla de colada y quedar atascada. En principio, estos ángulos de inclinación pueden ser aproximadamente de hasta 80° o 10°.

La Fig. 4 muestra la boquilla de colada 1 antes mencionada durante un cambio, en la que, por ejemplo, en lugar de una boquilla de colada 10 situada en esta posición, se empuja a la posición de colada.

Según la invención, durante un cambio, la boquilla de colada 1 coopera con sus elementos de centrado 5a, 5b con los biseles 14a, 14b de la boquilla de colada 10 contigua, de configuración idéntica, dando así como resultado un guiado aproximadamente fijo de ambas boquillas de colada. Los elementos de centrado 5a, 5b con sus superficies de apoyo están provistas respectivamente de un ángulo de inclinación a similar, p como los biseles.

Las boquillas de colada 1, 10 se reemplazan en particular mediante un dispositivo de cambio 20, que tiene medios de guiado mecánicos conocidos 21, medios de empuje de elevación, preferiblemente balancines 23 cargados por resorte, y un actuador lineal con una varilla de empuje 24 y frontalmente una zapata 22 en forma de U con elementos de guía 22'.

Para formar la salida del material fundido, una boquilla de entrada refractaria 25 está montada de manera reemplazable en la salida de un recipiente metalúrgico y una placa inferior 26 del dispositivo de cambio 20, a través del cual la boquilla de colada 1 puede colocarse en posición de colada debajo de la boquilla de entrada 25, para una colada. Al hacer eso, los medios de guía 21 y los balancines cargados por resorte 23 se agarran alrededor de las placas laterales superiores 3, 13 de las boquillas de colada 1, 10 y las presionan contra la superficie deslizante 25' de la boquilla de entrada 25, en donde se pueden desplazar a lo largo de estas superficies deslizantes. Convencionalmente, durante un cambio, la boquilla de colada 10 se empuja hacia fuera y luego se puede retirar de la lingotera.

Dentro del marco de la invención, la varilla de empuje 24 del actuador lineal del dispositivo de cambio 20 está configurada en el lado frontal con los elementos de guía 22' que se engranan con los biseles 4a, 4b de la boquilla de colada 1 y empujan hacia dentro a lo largo del plano de la placa, contra la placa 3, con fuerzas de empuje K1, K2 indicadas por las flechas. De este modo se consigue un efecto de guiado adicional en las boquillas de colada 1, al empujarlas hacia dentro como un nuevo tubo de inmersión y así se puede insertar y centrar con precisión sin movimientos de balanceo o sacudidas del mismo.

La Fig. 5 muestra un dispositivo de cambio 30 con las denominadas boquillas dosificadoras refractarias 31, 32, donde las placas están diseñadas exactamente según la invención en la parte superior, pero en lugar de los tubos se proporcionan boquillas 33, 33' más cortas, tal como en la Fig. 1. Para los mismos elementos, respectivamente, las partes de este dispositivo de cambio 30 utilizan los mismos números de referencia que en la Fig. 4, y, por lo tanto, ya no se explican nuevamente. Los medios de guiado mecánico 34, balancines cargados por resorte 35 y un actuador lineal con una varilla de empuje 24 y frontalmente una zapata en forma de U 22 con elementos de guía 22' se proporcionan como en el dispositivo de la Fig. 4. Estas boquillas dosificadoras 31, 32 se pueden insertar y centrar con precisión sin movimientos de balanceo o sacudidas de las mismas.

La invención se explica suficientemente utilizando el ejemplo de realización anterior. Sin embargo, podría explicarse evidentemente utilizando otras variantes. Para formar la salida del material fundido, en el dispositivo de cambio está montada de forma reemplazable una placa base refractaria y/o una boquilla de entrada, a través del cual se puede colocar una boquilla de colada en posición de colada debajo de la placa base o la boquilla de entrada, para una colada. Los elementos de centrado en la placa también podrían diseñarse de otra manera, como por ejemplo barras sobresalientes o similares. Los elementos de centrado pueden tener forma simétrica o asimétrica.

Básicamente, las superficies de apoyo también podrían realizarse con una realización más sencilla, donde sólo esta envoltura laminar metálica 9 rodearía la placa 3 sin estos materiales refractarios sobresalientes formados en la superficie deslizante superior 3', lo que no se muestra. La envoltura laminar metálica 9 se extendería en las superficies de apoyo casi hasta esta superficie deslizante superior 3'.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Una boquilla de colada refractaria para un dispositivo de cambio dispuesta a la salida de un recipiente metalúrgico, con una placa refractaria lateral superior (3, 13), que está provista de una superficie de apoyo (7a, 7b, 17a, 17b) en cada una de las dos caras extremas opuestas que, durante un cambio, hacen que la boquilla de colada (1) golpee contra una de las superficies de apoyo (17a, 17b) de la placa lateral superior (13) de una boquilla de colada (10) adyacente o pueda ser empujada hacia fuera de esta boquilla de colada,caracterizada por que

se proporciona esta placa lateral superior (3, 13), en una de las superficies de apoyo (7b, 17b), con un elemento de centrado (5a, 5b, 15a, 15b) sobresaliendo a ambos lados de estas y en la superficie de apoyo opuesta (7a, 17a) con un bisel (4a, 4b, 14a, 14b) en ambos lados, diseñado de tal manera que, durante un cambio, la boquilla de colada (1) coopera, con sus elementos de centrado (5a, 5b) con los biseles (14a, 14b) de la boquilla de colada (10) adyacente de idéntica diseño, consiguiendo así un guiado de las dos boquillas de colada (10).

2. La boquilla de colada refractaria según la reivindicación 1,caracterizada por quela placa lateral superior (3, 13) de la boquilla de colada (1, 10) está diseñada de forma rectangular, preferiblemente cuadrada, y los biseles (4a, 4b, 14a, 14b) se colocan en una región de esquina y los elementos de centrado (5a, 5b, 15a, 15b) en la región de esquina opuesta, en donde los elementos de centrado (5a, 5b, 15a, 15b) con sus superficies de apoyo están provistos, cada una de ellos, de un ángulo de inclinación (a, p) similar al de los biseles (4a, 4b, 14a, 14b).

3. La boquilla de colada refractaria según la reivindicación 1 o 2,caracterizada por quelos elementos de centrado (5a, 5b, 15a, 15b) de la boquilla de colada (1, 10) están diseñadas como parte de una envoltura laminar (9) que rodea la placa lateral superior (3, 13).

4. La boquilla de colada refractaria según la reivindicación 3,caracterizada por quelos ángulos de inclinación (a, p) de los biseles (4a, 4b, 14a, 14b) y de las superficies de apoyo de los elementos de centrado (5a, 5b, 15a, 15b) están, respectivamente, entre 30° y 60°, preferiblemente 45°.

5. La boquilla de colada refractaria según una de las reivindicaciones 1 a 4,caracterizada por quelos elementos de centrado (5a, 5b, 15a, 15b) y los biseles (4a, 4b, 14a, 14b) que cooperan con los mismos respecto a las superficies de apoyo (7a, 7b, 17a, 17b) de la placa lateral superior (3, 13) se miden de manera que, durante un cambio, la placa (3, 13) con una de sus superficies de apoyo (7a, 7b, 17a, 17b) siempre está en contacto estrecho con la otra superficie de apoyo (17a, 17b,7a, 7b) de la otra placa (13, 3).

6. La boquilla de colada refractaria según una de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizada por quelas longitudes de las superficies de apoyo (7a, 7b, 17a, 17b) de la placa (3, 13) son mayores que el diámetro del orificio (8) del agujero paso (6) situado en el centro.

7. La boquilla de colada refractaria según una de las reivindicaciones 1 a 6,caracterizada por quela placa (3, 13) está provista en la parte superior de una superficie deslizante para un contacto de sellado con una placa base refractaria o similar y en la parte inferior de superficies de apoyo para el contacto con los medios mecánicos de guía y empuje de elevación del dispositivo de cambio.

8. La boquilla de colada refractaria según una de las reivindicaciones 1 a 7,caracterizada por queen las superficies de apoyo (7a, 7b, 17a, 17b) formadas a partir del material refractario, la anchura (9') de la envoltura laminar (9) que rodea la placa (3, 13) se reduce con respecto a las otras dos superficies laterales, y las superficies de apoyo sobresalen con respecto a esta envoltura laminar (9), y así se garantiza que, durante un cambio, la superficie de apoyo (7a, 7b, 17a, 17b) siempre está en contacto estrecho con la otra superficie de apoyo (17a, 17b, 7a, 7b).

9. La boquilla de colada refractaria según una de las reivindicaciones 1 a 8,caracterizada por quelos ángulos de inclinación (a) de los biseles (4a, 4b) se miden respectivamente de manera que, durante un cambio mediante un mecanismo de accionamiento del dispositivo de cambio, las fuerzas de empuje (K1, K2) que actúan sobre ellos se dirigen al centro del agujero de paso (6) de la boquilla de colada.

10. La boquilla de colada refractaria según una de las reivindicaciones 1 a 9,caracterizada por quelas superficies de apoyo de la placa (3) están formadas por la envoltura laminar metálica que rodea la placa sin que esta se forme material refractario sobresaliente, donde esta envoltura laminar metálica se extiende en las superficies de apoyo casi hasta esta superficie deslizante superior (3').

11. Un dispositivo de cambio a la salida de un recipiente metalúrgico, con medios mecánicos de guiado y elevación, un actuador lineal con una varilla de empuje (24) y una placa base refractaria o una boquilla de entrada (25), a través del cual se puede llevar una boquilla de colada (1, 10, 31, 32) según una de las reivindicaciones 1 a 10 a la posición de colada, debajo de la placa base o de la boquilla de entrada (25), para una colada, o lejos de la misma,caracterizado por que

la varilla de empuje (24) del actuador lineal está diseñada en la parte frontal con elementos de guía (22') de una zapata (22) en forma de U, que se engranan con los biseles (4a, 4b, 14a, 14b) de la placa (3, 13) respectiva de la boquilla de colada (1, 10) y, cuando se golpean, las fuerzas de empuje (K1, K2) actúan hacia el interior de la placa.

12. El dispositivo de cambio según la reivindicación 11,caracterizado por quela placa (3, 13) está provista en el lado superior de una superficie deslizante para un contacto de sellado con la placa base o la boquilla de entrada (25) y en el lado inferior de superficies de apoyo para el contacto con medios mecánicos de guía y empuje de elevación.