ITBS20120015A1 - Lingottiera di un impianto per colata continua - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Forma oggetto della presente invenzione una lingottiera di un impianto per colata continua, in particolare per la produzione di acciaio.
Negli ultimi decenni, gli impianti di produzione dell'acciaio per colata continua hanno assunto una notevole importanza, al punto che oltre il 95% della produzione mondiale si avvale di tale tecnologia e, nei Paesi del Nord-Europa ed in alcuni Paesi ad economia emergente, addirittura il 100%.
Come à ̈ noto, il processo di colata continua prevede di versare l'acciaio liquido in una lingottiera, detta anche cristallizzatore, dal quale l'acciaio fuoriesce con continuità sotto forma di billette, blumi o lastre aventi una pelle solidificata ed un nocciolo ancora non solidificato.
La funzione della lingottiera à ̈ quindi quella di fornire il supporto alla crescita di spessore della pelle, fino al punto in cui essa diventa "autoportante" per il semilavorato che fuoriesce.
E' chiaro che, allo scopo di incrementare la capacità produttiva di un impianto, si desideri aumentare la velocità di fuoriuscita del semilavorato dalla lingottiera, scontrandosi tuttavia con le esigenze di un adeguato raffreddamento del metallo, necessario per la formazione di una adeguata pelle del semilavorato. Esistono numerosi esempi di realizzazione di lingottiere per colata continua; alcuni sono descritti nei documenti US 2006/023716, US 2010/0155570, US 5.360.053, oppure sono noti sul mercato, come la lingottiera CONVEX® o INVEX® di SMS CONCAST AG, la lingottiera DIAMOLD® di Siemens-Voest Alpine o la lingottiera DANAM di Danieli & C. Officine Meccaniche S.p.A.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare una lingottiera di un impianto per colata continua, in particolare per la produzione di acciaio in billette, blumi o lastre, che soddisfi le suddette esigenze e migliori ulteriormente la produttività degli impianti. Tale scopo à ̈ raggiunto da un assieme lingottiera realizzato in accordo con la rivendicazione 1 seguente. Le caratteristiche ed i vantaggi dell'assieme lingottiera secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate, in cui:
- la figura 1 mostra uno schema di un impianto per colata continua dell'acciaio; e
- la figura 2 rappresenta una vista in sezione trasversale schematica di un assieme lingottiera dell'impianto della figura 1.
Un impianto 1 per colata continua, ad esempio per acciaio, comprende una siviera 2 mobile adatta al contenimento di acciaio liquido, e una paniera 4 o distributore adatta a ricevere l'acciaio liquido dalla siviera, in genere per gravità .
L'impianto 1 comprende inoltre un assieme lingottiera 6, disposto a valle della paniera 4, munito di un'apertura di ingresso per ricevere l'acciaio liquido e un'apertura di uscita sottostante, per la fuoriuscita del semilavorato parzialmente solidificato.
Preferibilmente, l'impianto 1 comprende un dispositivo di oscillazione 8, impegnato con l'assieme lingottiera 6, adatto a imporre all'assieme lingottiera un movimento di oscillazione verticale per agevolare la funzionalità della lingottiera, per evitare l'incollaggio dell'acciaio solidificato alla parete e in definitiva per agevolare la fuoriuscita del semilavorato.
L'impianto 1 comprende inoltre un dispositivo a rulli 10, posto a valle della lingottiera, comprendente una pluralità di coppie di rulli 12 o di singoli rulli 14 che definiscono un percorso forzato per il semilavorato uscente dalla lingottiera.
Il percorso definito dal dispositivo a rulli 10 Ã ̈ inizialmente arcuato e successivamente rettilineo, per accompagnare adeguatamente il semilavorato.
L'impianto 1 comprende inoltre una camera di raffreddamento 16, sovrapposta ad almeno un tratto del percorso definito dal dispositivo a rulli 10, preferibilmente lungo il percorso arcuato, adatta al raffreddamento forzato del semilavorato.
Ad esempio, la camera di raffreddamento 16 comprende una pluralità di ugelli per spruzzare il liquido di raffreddamento, generalmente acqua.
Inoltre, l'impianto 1 comprende una macchina raddrizzatrice/estrattrice 20, posta lungo il percorso definito dal dispositivo a rulli e in particolare alla fine del tratto arcuato di questo.
La macchina raddrizzatrice/estrattrice 20 Ã ̈ adatta a imporre il raddrizzamento del semilavorato, che a valle di questa prosegue lungo il percorso rettilineo, e ad estrarre il semilavorato dalla lingottiera.
Infine, l'impianto 1 comprende una macchina di taglio 30, disposta a valle della macchina raddrizzatrice/estrattrice 20, lungo il tratto rettilineo del percorso, adatta al taglio del semilavorato alla lunghezza predefinita.
L'assieme lingottiera 6 comprende un mantello 62 esterno, denominato anche convogliatore, ed una lingottiera 64 interna, denominata anche cristallizzatore.
Il mantello 62 à ̈ costituito da una parete anulare, ad esempio realizzata in più porzioni unite fra loro, delimitata internamente da una superficie interna 62a; la lingottiera 64 à ̈ a sua volta costituita da una parete anulare, ad esempio in un unico pezzo, delimitata esternamente da una superficie esterna 64a, che si affaccia alla superficie interna 62a del mantello 62, ed internamente da una superficie interna 62b, rivolta verso l'acciaio S.
Fra la superficie interna 62a del mantello 62 e la superficie esterna 64a della lingottiera, à ̈ presente un'intercapedine 66 per il passaggio di un liquido di raffreddamento, in genere acqua in pressione ad elevata velocità .
La lingottiera 62 Ã ̈ quindi preferibilmente del tipo tubolare con raffreddamento a mantello.
Almeno un tratto esteso della superficie interna 62a del mantello 62, e preferibilmente l'intera superficie, Ã ̈ ondulato, al fine di incrementare lo scambio termico fra l'acqua e la parete del mantello.
Preferibilmente, inoltre, il corrispondente tratto della superficie esterna 64a che si affaccia al tratto ondulato della superficie interna 62a à ̈ corrispondentemente ondulato, mantenendo l'intercapedine per il passaggio efficace dell'acqua. Preferibilmente, l'intercapedine 66, nel tratto ondulato della superficie interna e della superficie esterna, mantiene uno spessore costante.
In altre parole, la superficie interna 62a del mantello 62 o la superficie esterna 64a della lingottiera 64 presentano una successione di creste e di valli, che di preferenza formano una linea spezzata poligonale.
Preferibilmente, inoltre, la superficie esterna 64a della lingottiera 64 e la superficie interna 62a del mantello 62 sono formate da porzioni rispettivamente affacciate, così che entrambe le superfici risultano quadrangolari o poligonali con ugual numero di facce. Preferibilmente, inoltre, la superficie interna 64b della lingottiera 64 à ̈ formata da facce piane, ad esempio convergenti nel verso di fuoriuscita del semilavorato, secondo una forma ad imbuto.
Preferibilmente, la lingottiera 64 Ã ̈ realizzata in rame (ad esempio rame disossidato al fosforo al 99,9% di rame) o sue leghe (ad esempio leghe rame-argento, ramecromo-zirconio, rame-berillio), ad esempio tramite processi di estrusione o per lavorazioni meccaniche ad asportazione di truciolo.
Preferibilmente, internamente, la lingottiera à ̈ rivestita con cromo oppure nichel-cromo, eventualmente prevedendo l'utilizzo di materiali intermedi per compensare le differenti dilatazioni termiche.
Preferibilmente, il mantello 62 Ã ̈ realizzato in acciaio, ad esempio tramite lavorazioni meccaniche ad asportazione di truciolo.
Innovativamente, l'assieme lingottiera secondo la presente invenzione presenta una elevata capacità di raffreddamento e quindi consente di elevare la produttività dell'impianto.
Vantaggiosamente, inoltre, l'assieme lingottiera secondo l'invenzione presenta una elevata uniformità di raffreddamento, che evita deformazioni del semilavorato in formazione.
Secondo un aspetto vantaggioso ancora ulteriore, l'assieme lingottiera secondo l'invenzione presenta una elevata durata di utilizzo.
Ulteriormente, vantaggiosamente, l'assieme lingottiera consente di ridurre i difetti di forma del semilavorato, in virtù della limitata contrazione subita dalla lingottiera.
E' chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche all'assieme lingottiera sopra descritta.
Ad esempio, benché la descrizione si riferisca esplicitamente alla colata continua per acciaio, l'assieme lingottiera secondo l'invenzione à ̈ utilizzabile per la colata continua di altri metalli, ad esempio alluminio o rame.
Anche tali varianti sono contenute nell'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Assieme lingottiera tubolare con raffreddamento a mantello per un impianto in colata continua per la produzione di semilavorati, ad esempio in acciaio, comprendente: - un mantello (62) esterno delimitato internamente da una superficie interna (62a); - una lingottiera (64) interna, accolta all'interno del mantello (62), delimitata esternamente da una superficie esterna (64a) e internamente da una superficie interna (64b), detta superficie interna (62a) e detta superficie esterna (64a) essendo affacciate e distanziate da un'intercapedine (66) per il passaggio di un liquido di raffreddamento; in cui la superficie interna (62a) del mantello (62) presenta almeno un tratto esteso ondulato in corrispondenza di un tratto della superficie esterna (64a) della lingottiera (64) da cui à ̈ distanziato da detta intercapedine per il passaggio efficace del liquido di raffreddamento.
- 2. Assieme lingottiera secondo la rivendicazione 1, in cui un tratto della superficie esterna (64a) che si affaccia al tratto ondulato della superficie interna (62a) Ã ̈ corrispondentemente ondulato, mantenendo l'intercapedine per il passaggio efficace del liquido di raffreddamento.
- 3. Assieme lingottiera secondo la rivendicazione 2, in cui l'intercapedine (66), nel tratto ondulato della superficie interna e della superficie esterna, ha uno spessore costante.
- 4. Assieme lingottiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la superficie interna (62a) del mantello (62) e/o la superficie esterna (64a) della lingottiera (64) presentano una successione di creste e di valli che forma una linea spezzata poligonale.
- 5. Assieme lingottiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la superficie esterna (64a) della lingottiera (64) e la superficie interna (62a) del mantello 862) sono costituite da porzioni rispettivamente affacciate, così che entrambe le superfici risultano quadrangolari o poligonali con ugual numero di facce.
- 6. Assieme lingottiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la superficie interna (64b) della lingottiera (64) Ã ̈ costituita da facce piane.
- 7. Assieme lingottiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la superficie interna (64b) della lingottiera (64) Ã ̈ priva di risalti.
- 8. Assieme lingottiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la lingottiera (64) Ã ̈ in un unico pezzo, ad esempio in rame o sue leghe.
- 9. Assieme lingottiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la lingottiera à ̈ internamente rivestito con cromo oppure nichel-cromo, eventualmente prevedendo l'utilizzo di materiali intermedi per compensare le differenti dilatazioni termiche.
- 10. Assieme lingottiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il mantello à ̈ in acciaio.
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| JPH0544355U (ja) * | 1991-11-19 | 1993-06-15 | 住友金属工業株式会社 | 連続鋳造用鋳型 |
| ITUD950014A1 (it) * | 1995-02-06 | 1996-08-06 | Danieli Off Mecc Spa | Cristallizzatore a scambio termico aumentato per colata continua |
| US20100155570A1 (en) * | 2007-06-04 | 2010-06-24 | Franz Kawa | Casting Die for Continuous Casting of Blooms, Slabs, and Billets |
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2012
- 2012-01-31 IT IT000015A patent/ITBS20120015A1/it unknown
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