ITRM990429A1

ITRM990429A1 - MOLDED METAL REVERSE T-FEEDER FOR LINGOTTERY OF CONTINUOUS CASTING MACHINES.

Info

Publication number: ITRM990429A1
Application number: IT1999RM000429A
Authority: IT
Inventors: Riccardo Tonelli; Romeo Capotosti; Franco Macci
Original assignee: Voest Alpine Ind Anlagen; Acciai Speciali Terni Spa
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2001-01-07
Also published as: IT1306883B1; ITRM990429A0

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: " ALIMENTATORE A "T" ROVESCIATA DI METALLO FUSO PER LINGOTTIERA DI MACCHINE DI COLATA CONTINUA ” DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "REVERSE" T "FEEDER OF MOLTEN METAL FOR INGOT MACHINES OF CONTINUOUS CASTING MACHINES"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un alimentatore a "T" rovesciata di metallo fuso per lingottiera di macchine di colata continua, il quale è atto ad alimentare il metallo fuso nella lingottiera in un modo uniforme e trasversalmente alla lingottiera stessa. The present invention relates to an inverted "T" feeder of molten metal for an ingot mold of continuous casting machines, which is adapted to feed the molten metal into the mold in a uniform way and transversely to the mold itself.

In particolare, l'invenzione ha per oggetto un alimentatore del tipo comprendente un corpo cilindrico principale, atto ad essere tuffato nella lingottiera, all'interno del quale è ricavato un condotto principale di efflusso del metallo fuso proveniente da una paniera; ed un corpo allungato distributore, disposto in estremità al corpo cilindrico principale a formare una configurazione sostanzialmente a T rovesciata, all'interno del quale è ricavato un condotto distributore di deflusso, a sviluppo trasversale rispetto al condotto principale di efflusso, che è provvisto di aperture di deflusso atte a sfociare in un bagno di metallo fuso della lingottiera, detto condotto principale essendo comunicante con detto condotto distributore in corrispondenza di una luce di immissione in detta estremità. In particular, the invention relates to a feeder of the type comprising a main cylindrical body, adapted to be dipped into the mold, inside which a main outflow duct for the molten metal coming from a tundish is made; and an elongated distributor body, arranged at the end of the main cylindrical body to form a substantially inverted T configuration, inside which an outflow distributor duct is formed, extending transversely with respect to the main outflow duct, which is provided with openings outflow pipes adapted to lead into a molten metal bath of the mold, said main duct being communicating with said distributor duct at an inlet port in said end.

Sono note le macchine di colata in continuo di metallo fuso (figure 6a, 6b) che prevedono, in generale, una lingottiera 100 che definisce un bagno 104 di metallo fuso, delimitata da una coppia di rulli cilindrici 101 controrotanti con assi orizzontali 102 e giacenti o non su uno stesso piano orizzontale, e da due elementi terminali di contenimento laterale 103 poggiati a contatto sulle parti terminali di detti rulli 101. Continuous casting machines for molten metal are known (Figures 6a, 6b) which generally provide an ingot mold 100 which defines a bath 104 of molten metal, bounded by a pair of counter-rotating cylindrical rollers 101 with horizontal axes 102 and lying or not on the same horizontal plane, and by two terminal lateral containment elements 103 resting in contact on the terminal parts of said rollers 101.

I rulli 101 sono generalmente metallici e raffreddati internamente per mezzo di una circolazione di fluido refrigerante in pressione, ad esempio acqua, e spaziati fra loro (figura 6b) per consentire l'estrazione in continuo dal bagno 104 di un corpo solidificato 105 che ha uno spessore sostanzialmente pari alla spaziatura fra i rulli 101 e larghezza all'incirca pari a quella dei rulli 101, sulla superficie refrigerata dei quali avviene la solidificazione del metallo fuso. The rollers 101 are generally metallic and internally cooled by means of a circulation of pressurized cooling fluid, for example water, and spaced apart (figure 6b) to allow the continuous extraction from the bath 104 of a solidified body 105 which has a thickness substantially equal to the spacing between the rollers 101 and a width approximately equal to that of the rollers 101, on the cooled surface of which solidification of the molten metal takes place.

È previsto che una lingottiera, come sopra descritta a titolo puramente esemplificativo, sia alimentata da un alimentatore di metallo fuso, oggetto della presente invenzione, il quale, a sua volta, è collegato ad una paniera, non rappresentata, sovrastante la lingottiera 100. It is envisaged that an ingot mold, as described above purely by way of example, is fed by a molten metal feeder, object of the present invention, which, in turn, is connected to a tundish, not shown, above the mold 100.

Anche se questo principio generale è noto da decenni, la tecnologia necessaria per la sua attuazione è oltremodo complessa. Although this general principle has been known for decades, the technology required for its implementation is extremely complex.

Negli impianti per la produzione delle cosiddette bramme sottili, ossia di corpi piatti dello spessore di 30÷90 mm; si richiede infatti una sostanziale riduzione di spessore tramite una fase di laminazione a caldo per avvicinarlo agli spessori d'interesse commerciale più comuni, compresi nell'intervallo da pochi decimi di millimetro fino a 3÷5 mm. In plants for the production of so-called thin slabs, ie flat bodies with a thickness of 30 ÷ 90 mm; in fact, a substantial reduction in thickness is required by means of a hot rolling phase to bring it closer to the most common thicknesses of commercial interest, ranging from a few tenths of a millimeter up to 3 ÷ 5 mm.

Soprattutto in quest'ambito, tra le cause più importanti di difettosità superficiale in un prodotto colato in continuo, si include la disuniformità di distribuzione del metallo fuso in lingottiera. Questa disuniformità provoca differenze di temperatura e di flusso di materiale che, a loro volta, influiscono sulla velocità di raffreddamento e sullo spessore del prodotto colato nonché sulla sua struttura ed omogeneità superficiale . Especially in this context, the uneven distribution of the molten metal in the mold is one of the most important causes of surface defects in a continuously cast product. This non-uniformity causes differences in temperature and material flow which, in turn, affect the cooling rate and thickness of the cast product as well as its structure and surface homogeneity.

Tali proprietà sono molto importanti ai fini della qualità del prodotto, in particolare a riguardo degli spessori sottili di acciaio legato e non, in particolare inossidabile, magnetico o al carbonio. Per spessore sottile, si intende solitamente uno spessore compreso fra 200 m e 90 mm. These properties are very important for the quality of the product, in particular with regard to the thin thicknesses of alloyed and non-alloy steel, in particular stainless, magnetic or carbon. By thin thickness, we usually mean a thickness between 200 m and 90 mm.

Un rilevante fattore di difettosità è quello provocato dall'addensamento delle inclusioni sulla parte centrale del nastro. A significant defect factor is that caused by the thickening of the inclusions on the central part of the belt.

Questo tipo di difettosità è legata alle caratteristiche fluidodinamiche degli alimentatori di tipo convenzionale che presentano due fori orientati in maniera tale da dirigere il getto di metallo fuso verso le parti terminali 103 della lingottiera 100. This type of defect is linked to the fluid-dynamic characteristics of the conventional type feeders which have two holes oriented in such a way as to direct the jet of molten metal towards the end parts 103 of the mold 100.

Tali getti possono determinare la risalita di inclusioni sulla superficie del bagno, indicata con 106 nelle figure 6a e 6b, e quindi convogliarle nella parte centrale del bagno stesso. These jets can cause inclusions to rise on the surface of the bath, indicated by 106 in figures 6a and 6b, and therefore convey them to the central part of the bath itself.

Un'altra esigenza legata alle modalità di alimentazione del metallo è quella di evitare che si formino zone di ristagno del metallo fuso, in cui quest'ultimo tende a raffreddarsi in misura maggiore a causa dello scarso ricambio di liquido. Questo raffreddamento localizzato può determinare la formazione di solidificazioni che affondano nel bagno di metallo fuso, a causa del differente peso specifico fra metallo solido e fuso, e si insidiano nel prodotto solidificato provocandone un sovraspessore localizzato, accompagnato da cospicue alterazioni termiche, che creano condizioni di tensione interna dannose per l'integrità del prodotto colato. Another requirement linked to the methods of feeding the metal is to avoid the formation of stagnation areas of the molten metal, in which the latter tends to cool to a greater extent due to the scarce exchange of liquid. This localized cooling can determine the formation of solidifications that sink into the molten metal bath, due to the different specific weight between solid and molten metal, and sneak into the solidified product causing a localized excess thickness, accompanied by conspicuous thermal alterations, which create conditions of internal tension harmful to the integrity of the cast product.

Soluzioni che cercano di soddisfare dette esigenze sono descritte nelle domande di brevetto europeo No. EP 0,401,144 (IRSID) e No. EP 0,771,600 (USINOR SACILOR), dove sono proposti distributori costituiti da un corpo tubolare verticale, raccordato con un corpo tubolare orizzontale a sua volta parallelo all'asse 102 dei rulli 101 della lingottiera 100, e recanti dei fori sul fondo disposti in modo da inviare il getto verso l'uscita del nastro 105. Solutions that try to satisfy these needs are described in European patent applications No. EP 0,401,144 (IRSID) and No. EP 0,771,600 (USINOR SACILOR), where distributors are proposed consisting of a vertical tubular body, connected to a horizontal tubular body at its side. turned parallel to the axis 102 of the rollers 101 of the mold 100, and having holes on the bottom arranged so as to send the jet towards the outlet of the strip 105.

La prima di dette soluzioni prevede che i getti di metallo fuso possano colpire la superficie libera 106 del bagno in lingottiera 100, con evidenti problemi di ossidazione del metallo fuso stesso e creazione di un'ondosità su detta superficie libera 106. The first of said solutions provides that the castings of molten metal can strike the free surface 106 of the bath in the ingot mold 100, with obvious problems of oxidation of the molten metal itself and the creation of a waviness on said free surface 106.

La seconda di dette soluzioni non è comunque in grado di garantire velocità di efflusso dai fori del corpo orizzontale contenute entro un intervallo sufficientemente ristretto, laddove grosse differenze di velocità di efflusso potrebbero provocare indesiderate ondosità. The second of said solutions is however not able to guarantee outflow speeds from the holes of the horizontal body contained within a sufficiently narrow range, where large differences in outflow speed could cause undesirable waves.

Il problema tecnico che è alla base della presente invenzione è di fornire un alimentatore di metallo fuso per lingottiera di macchina di colata continua che consenta di ovviare agli inconvenienti menzionati con riferimento alla tecnica nota. The technical problem underlying the present invention is that of providing a molten metal feeder for an ingot mold of a continuous casting machine which allows to overcome the drawbacks mentioned with reference to the known art.

Tale problema viene risolto da un alimentatore come sopra specificato, che si caratterizza per il fatto che detto corpo allungato distributore comprende un elemento deflettore trasversale alla direzione principale di efflusso imposta da detto condotto principale e contrapposto in affacciamento a detta luce di immissione. This problem is solved by a feeder as specified above, which is characterized by the fact that said elongated distributor body comprises a deflector element transversal to the main flow direction imposed by said main duct and facing opposite said inlet port.

Il principale vantaggio dell'alimentatore di metallo fuso per lingottiera di macchina di colata continua secondo la presente invenzione risiede nell'imporre al metallo fuso entrante nel bagno una doppia deviazione, almeno in corrispondenza della luce di immissione, che sostanzialmente garantisce che le velocità di deflusso dalle aperture siano contenute entro un intervallo ristretto, ovvero che siano sostanzialmente uniformi. The main advantage of the molten metal feeder for continuous casting machine ingot mold according to the present invention lies in imposing a double deflection on the molten metal entering the bath, at least in correspondence with the inlet port, which substantially guarantees that the flow rates openings are contained within a narrow range, i.e. they are substantially uniform.

La presente invenzione verrà qui di seguito descritta secondo alcune sue forme di realizzazione preferite, fornite a scopo esemplificativo e non limitativo con riferimento ai disegni annessi in cui: The present invention will be described hereinafter according to some of its preferred embodiments, provided by way of non-limiting example with reference to the attached drawings in which:

* le figure la, lb ed le mostrano rispettivamente una prima sezione longitudinale, una seconda sezione parziale longitudinale, secondo piani mutuamente perpendicolari, ed una vista dal basso di una prima forma di realizzazione di alimentatore secondo la presente invenzione; * figures la, 1b and la show respectively a first longitudinal section, a second partial longitudinal section, according to mutually perpendicular planes, and a bottom view of a first embodiment of the power supply according to the present invention;

* le figure 2a, 2b ed 2c mostrano rispettivamente una prima sezione longitudinale, una seconda sezione parziale longitudinale, secondo piani mutuamente perpendicolari, ed una vista dal basso di una seconda forma di realizzazione di alimentatore secondo la presente invenzione; * figures 2a, 2b and 2c respectively show a first longitudinal section, a second partial longitudinal section, according to mutually perpendicular planes, and a bottom view of a second embodiment of the power supply according to the present invention;

* le figure 3a, 3b ed 3c mostrano rispettivamente una prima sezione longitudinale, una seconda sezione parziale longitudinale, secondo piani mutuamente perpendicolari, ed una vista dal basso di una terza forma di realizzazione di alimentatore secondo la presente invenzione; * figures 3a, 3b and 3c respectively show a first longitudinal section, a second partial longitudinal section, according to mutually perpendicular planes, and a bottom view of a third embodiment of the power supply according to the present invention;

* le figure 4a, 4b ed 4c mostrano rispettivamente una prima sezione longitudinale, una seconda sezione parziale longitudinale, secondo piani mutuamente perpendicolari, ed una vista dal basso di una quarta forma di realizzazione di alimentatore secondo la presente invenzione; * figures 4a, 4b and 4c show respectively a first longitudinal section, a second partial longitudinal section, according to mutually perpendicular planes, and a bottom view of a fourth embodiment of the power supply according to the present invention;

* le figure 5a, 5b ed 5c mostrano rispettivamente una prima sezione longitudinale, una seconda sezione parziale longitudinale, secondo piani mutuamente perpendicolari, ed una vista dal basso di una quinta forma di realizzazione di una porzione staccata di un alimentatore secondo la presente invenzione; e * figures 5a, 5b and 5c respectively show a first longitudinal section, a second partial longitudinal section, according to mutually perpendicular planes, and a bottom view of a fifth embodiment of a detached portion of a feeder according to the present invention; And

* le figure 6a e 6b mostrano le sezioni longitudinale e trasversale di una lingottiera di macchina di colata continua, illustranti la posizione dell'alimentatore delle figure la, lb ed 1c. * Figures 6a and 6b show the longitudinal and transverse sections of an ingot mold of a continuous casting machine, illustrating the position of the feeder of Figures 1a, 1b and 1c.

Con riferimento a tutte le figure, sono rappresentate cinque forme di realizzazione di un alimentatore 1 secondo la presente invenzione, del tipo a forma di T rovesciata, atto ad alimentare di metallo fuso la lingottiera 100 precedentemente descritta con riferimento alle figure 6a, 6b. With reference to all the figures, five embodiments are shown of a feeder 1 according to the present invention, of the inverted T-shaped type, suitable for feeding the mold 100 previously described with reference to figures 6a, 6b with molten metal.

Con generale riferimento a tutte le forme di realizzazioni, tale alimentatore 1 è realizzato in un idoneo materiale refrattario che sia in grado di minimizzare i problemi di inquinamento del bagno ad elevata temperatura, garantendo una durata di colatura anche di ore. With general reference to all the embodiments, this feeder 1 is made of a suitable refractory material which is capable of minimizing the problems of pollution of the bath at high temperature, ensuring a casting duration of even hours.

A titolo puramente esemplificativo, un materiale refrattario adatto a questo scopo, per la colatura di un acciaio, può essere selezionato in un gruppo che comprende silice, allumina, alluminagrafite, eventualmente con aree rivestite di materiale ceramico come zirconia. Purely by way of example, a refractory material suitable for this purpose, for casting a steel, can be selected from a group that includes silica, alumina, aluminagrafite, optionally with areas coated with ceramic material such as zirconia.

L'alimentatore 1 delle versioni qui presentate non presenta alcun spigolo vivo che potrebbe operare da zona di concentrazione delle tensioni. I raggi di raccordo sono preferibilmente superiori a 50 mm . The power supply unit 1 of the versions presented here does not have any sharp edges which could act as a voltage concentration zone. The connecting radii are preferably greater than 50 mm.

L'alimentatore 1 comprende un corpo cilindrico principale 2, atto ad essere disposto verticalmente rispetto alla lingottiera 100, all'interno del quale è ricavato un condotto principale di efflusso 3, atto a convogliare il metallo fuso proveniente ad esempio da una paniera non rappresentata alla lingottiera 100. The feeder 1 comprises a main cylindrical body 2, able to be arranged vertically with respect to the mold 100, inside which a main outflow duct 3 is obtained, suitable for conveying the molten metal coming, for example, from a tundish not shown at the ingot mold 100.

Il corpo cilindrico principale è tuffato nel bagno della lingottiera 100 e si estende da un raccordo superiore 4, di tipo troncoconico, ed un'estremità in corrispondenza della quale il corpo cilindrico principale è connesso ad un corpo allungato distributore 5. The main cylindrical body is immersed in the bath of the mold 100 and extends from an upper connection 4, of the truncated cone type, and an end at which the main cylindrical body is connected to an elongated distributor body 5.

Anche all'interno del corpo allungato distributore 5 è ricavato un condotto distributore di deflusso 6 che presenta uno sviluppo trasversale rispetto al condotto principale 3 ed è comunicante con esso in corrispondenza di una luce di immissione 7 in detta estremità. Also inside the elongated distributor body 5 there is an outflow distributor conduit 6 which has a transversal development with respect to the main conduit 3 and communicates with it in correspondence with an inlet port 7 in said end.

I due corpi cilindrico ed allungato 2, 5 assumono così una configurazione sostanzialmente a T rovesciata, con il corpo allungato distributore 5 che presenta una coppia di bracci 5a, 5b simmetrici rispetto al corpo cilindrico principale. The two cylindrical and elongated bodies 2, 5 thus assume a substantially inverted T configuration, with the elongated distributor body 5 having a pair of arms 5a, 5b symmetrical with respect to the main cylindrical body.

Nelle tre forme di realizzazione di cui alle figure da la a 3c, i due corpi 2, 5 sono tra loro formati di pezzo, senza soluzione di continuità. In the three embodiments of Figures 1a to 3c, the two bodies 2, 5 are formed as a piece, without interruption.

Nelle due forme di realizzazione di cui alle figure da 4a a 5c, il corpo principale 2 è diviso in un corpo di efflusso 2a ed in un corpo di raccordo 2b opportunamente innestati in corrispondenza di una bocca di efflusso 2c. In the two embodiments of figures 4a to 5c, the main body 2 is divided into an outflow body 2a and a connecting body 2b suitably engaged in correspondence with an outflow mouth 2c.

In ogni caso, il condotto principale 3 è continuo, di forma cilindrica o troncoconica, e si sviluppa secondo una direzione principale X corrispondente al suo asse di mezzeria. In any case, the main duct 3 is continuous, cylindrical or frustoconical in shape, and develops according to a main direction X corresponding to its central axis.

All'interno di ciascun braccio 5a, 5b, il condotto distributore 6 presenta tratti cilindrici o troncoconici ad assi simmetrici Ya, Yb, che formano con detto asse di mezzeria X un angolo a compreso tra 90° e 105°. Inside each arm 5a, 5b, the distributor duct 6 has cylindrical or frusto-conical portions with symmetrical axes Ya, Yb, which form an angle a of between 90 ° and 105 ° with said centerline axis X.

In particolare, i bracci 5a, 5b della prima e terza forma di realizzazione formano con l'asse di mezzeria X un angolo a maggiore di 90° e si possono pertanto definire sub-orizzontali, mentre i bracci 5a, 5b delle altre forme di realizzazione hanno assi Ya, Yb perpendicolari all'asse di mezzeria X (a = 90°). In particular, the arms 5a, 5b of the first and third embodiments form an angle a greater than 90 ° with the central axis X and can therefore be defined as sub-horizontal, while the arms 5a, 5b of the other embodiments they have Ya, Yb axes perpendicular to the centerline X (a = 90 °).

Con riferimento alla figura 6a, il corpo cilindrico principale 2 è preferibilmente tuffato nel bagno 104 perpendicolarmente alla sua superficie libera 106, mentre lo sviluppo del condotto distributore di deflusso 6 è preferibilmente parallelo agli assi di rotazione 102 dei rulli 101 controrotanti che delimitano il bagno 104. With reference to Figure 6a, the main cylindrical body 2 is preferably immersed in the bath 104 perpendicularly to its free surface 106, while the development of the outflow distributor duct 6 is preferably parallel to the rotation axes 102 of the counter-rotating rollers 101 which delimit the bath 104 .

Il corpo allungato distributore 5 è preferibilmente immerso nel bagno 104 ed equidistante dai rulli 101 (figura 6b), in modo che la sua generatrice inferiore corrisponda sostanzialmente alla superficie libera 106 del bagno 104 . The elongated distributor body 5 is preferably immersed in the bath 104 and equidistant from the rollers 101 (Figure 6b), so that its lower generatrix substantially corresponds to the free surface 106 of the bath 104.

Detta completa immersione ha il potere di ridurre l'ondosità superficiale del bagno 104. This complete immersion has the power to reduce the surface waviness of the bath 104.

Il condotto distributore di deflusso 6 è provvisto di aperture di deflusso, indicate in generale con 8, che sono atte a sfociare nel bagno 1Q4 di metallo fuso, per permettere appunto il deflusso del metallo fuso che proviene da detta paniera attraverso i condotti 3, 6. The outflow distributor duct 6 is provided with outflow openings, indicated in general with 8, which are able to flow into the molten metal bath 1Q4, to allow the flow of the molten metal coming from said basket through the ducts 3, 6. .

Le aperture 8 sono atte a sfociare al di sotto della superficie libera 106 del bagno 104, in particolare esse sono disposte lungo la generatrice inferiore del condotto distributore 6 e sono disposte simmetricamente all'asse di mezzeria X in ciascun braccio 5a, 5b. The openings 8 are adapted to open below the free surface 106 of the bath 104, in particular they are arranged along the lower generatrix of the distributor duct 6 and are arranged symmetrically to the central axis X in each arm 5a, 5b.

Pertanto, le aperture 8 sono posizionate simmetricamente rispetto ai rulli 101 e sulla verticale della sezione di uscita del prodotto solidificato 105. Therefore, the openings 8 are positioned symmetrically with respect to the rollers 101 and on the vertical of the outlet section of the solidified product 105.

La sezione complessiva delle aperture di deflusso presenta un'area compresa tra 2 e 6 volte l'area della sezione del prodotto solidificato 105. The overall section of the outflow openings has an area between 2 and 6 times the area of the section of the solidified product 105.

Il numero delle aperture è variabile: da un minimo di un'apertura 8 per braccio ad un numero anche elevato, con una corrispondente diminuzione dell'area di ciascuna apertura 8 The number of openings is variable: from a minimum of one opening 8 per arm to a high number, with a corresponding decrease in the area of each opening 8

Con riferimento alle rispettive figure, negli esempi qui descritti la prima, terza e quarta forma di realizzazione presentano una terna di aperture 8 formate a fessura su ciascun braccio 5a, 5b, equidistribuite sulla lunghezza del rispettivo braccio . With reference to the respective figures, in the examples described here the first, third and fourth embodiments have a set of three slit-shaped openings 8 on each arm 5a, 5b, equally distributed along the length of the respective arm.

La seconda forma di realizzazione presenta un'unica apertura 8 per braccio, formata a fessura allungata e posizionata al centro del braccio. The second embodiment has a single opening 8 per arm, formed as an elongated slot and positioned in the center of the arm.

In tale forma di realizzazione, il corpo distributore 6 presenta ulteriori aperture di efflusso 8' posizionate in corrispondenza della sue estremità, sulla proiezione del proprio asse di mezzeria X. In this embodiment, the distributor body 6 has further outflow openings 8 'positioned at its end, on the projection of its centerline X.

La quinta forma di realizzazione presenta cinque aperture 8 per braccio, equidistribuite e formate a foro cilindrico. The fifth embodiment has five openings 8 per arm, equally distributed and formed in a cylindrical hole.

Possono essere inoltre previste altre fessure di sezione ovale, poligonale, rettangolare, policurvilinea . Other slots with an oval, polygonal, rectangular, poly-curvy section can also be provided.

Ciascuna apertura 8 determina una rispettiva direzione di deflusso Z. Preferibilmente, tutte le direzioni di deflusso sono parallele e giacciono sullo stesso piano. Each opening 8 determines a respective direction of outflow Z. Preferably, all directions of outflow are parallel and lie on the same plane.

Nell'alimentatore 1 secondo l'invenzione, le direzioni di deflusso Z sono concordi rispetto alla direzione principale di efflusso X, o comunque deviate rispetto allo sviluppo del condotto distributore di deflusso 6. In the feeder 1 according to the invention, the outflow directions Z are in agreement with the main outflow direction X, or in any case deviated with respect to the development of the outflow distributor duct 6.

Nelle presenti forme di realizzazione, gli alimentatori 1 presentano direzioni di deflusso Z parallele e concordi alla direzione principale X ed alla direzione di scarico del prodotto solidificato 105 . In the present embodiments, the feeders 1 have outflow directions Z parallel and in agreement with the main direction X and with the discharge direction of the solidified product 105.

Il corpo allungato distributore 5 dell'alimentatore 1 secondo l'invenzione ed in tutte le presenti forme di realizzazione, comprende un elemento deflettore 9 che è trasversale alla direzione principale di efflusso X ed è contrapposto in affacciamento alla luce di immissione 7. The elongated distributor body 5 of the feeder 1 according to the invention and in all the present embodiments, comprises a deflector element 9 which is transversal to the main direction of outflow X and faces opposite the inlet port 7.

Tale elemento deflettore 9 presenta una forma che facilita la deviazione del flusso di metallo fuso che viene convogliato dal condotto principale 3 ed a tale proposito esso presenta una superficie interna 10 convessa. This deflector element 9 has a shape which facilitates the deviation of the flow of molten metal which is conveyed by the main duct 3 and in this regard it has a convex internal surface 10.

L'elemento deflettore 9 si estende almeno su un'area che corrisponde alla proiezione, secondo detta direzione principale di efflusso X, della luce di immissione 7, preferibilmente su un area che contiene detta proiezione, in modo da garantire la doppia deviazione del flusso di metallo fuso. L'elemento deflettore 9 è inoltre disposto simmetricamente rispetto all'asse di mezzeria X. The deflector element 9 extends at least over an area which corresponds to the projection, according to said main direction of outflow X, of the inlet port 7, preferably on an area that contains said projection, so as to ensure the double deviation of the flow of molten metal. The deflector element 9 is also arranged symmetrically with respect to the center line axis X.

Per quanto riguarda le velocità di efflusso, in corrispondenza della luce di immissione 7, esse sono comprese tra 0,5 m/s e 2,0 m/s, preferibilmente tra 0,7 m/s e 1,2 m/s. As regards the outflow speeds, at the inlet port 7, they are comprised between 0.5 m / s and 2.0 m / s, preferably between 0.7 m / s and 1.2 m / s.

Inoltre, la sezione complessiva delle aperture di deflusso 8, 8' presenta un'area compresa tra 1 e 7 volte rispetto a quella della sezione della luce di immissione 7, preferibilmente tra 2 e 4. Furthermore, the overall section of the outflow openings 8, 8 'has an area between 1 and 7 times that of the section of the inlet port 7, preferably between 2 and 4.

L'alimentatore 1 descritto con riferimento ad una delle suddette forme di realizzazione, viene impiegato preferibilmente con macchine di colata continua di nastri metallici di spessore massimo fino a 10 mm. The feeder 1 described with reference to one of the aforesaid embodiments, is preferably used with continuous casting machines for metal strips of maximum thickness up to 10 mm.

Per il dimensionamento ottimale delle sezioni di efflusso e deflusso sono stati condotti calcoli per mezzo di simulazioni numeriche con un codice di calcolo termofluidodinamico commerciale. Successivamente è stato realizzato un prototipo in scala 1:1 e provato su un modello ad acqua in scala 1:1 della lingottiera. Come metallo fluido si è preso a riferimento l'acciaio liquido per le dimensioni dell'impianto si è considerato il prototipo industriale per strip casting. For the optimal dimensioning of the outflow and outflow sections, calculations were carried out by means of numerical simulations with a commercial thermo-fluid-dynamic calculation code. A 1: 1 scale prototype was then made and tested on a 1: 1 scale water model of the mold. As a fluid metal, liquid steel was taken as a reference for the size of the plant, the industrial prototype for strip casting was considered.

Le prestazioni del nuovo alimentatore di figura la sono state confrontate con un alimentatore di riferimento del tipo cilindrico a 2 fori. Tali prestazioni riguardano: il grado di uniformità termica; la distribuzione uniforme del metallo fuso; l'ondosità superficiale; il lavaggio delle piastre laterali con metallo caldo; il ricambio del metallo in superficie e la concentrazione delle inclusioni in zona centrale. Il confronto è riportato nella tabella seguente: Tabella 1 The performance of the new power supply of figure 1a was compared with a reference power supply of the cylindrical type with 2 holes. These performances concern: the degree of thermal uniformity; the uniform distribution of the molten metal; surface waviness; washing the side plates with hot metal; the exchange of the metal on the surface and the concentration of inclusions in the central area. The comparison is shown in the following table: Table 1

dove: where is it:

A - Uniformità termica lungo la larghezza del prodotto colato - è definita come il rapporto fra la massima differenza di temperatura lungo la direzione trasversale fra il caso in esame e il caso di riferimento; A - Thermal uniformity along the width of the cast product - is defined as the ratio between the maximum temperature difference along the transverse direction between the case under examination and the reference case;

B - Deviazione standard del gradiente termico longitudinale del prodotto colato - è definita come il .rapporto fra il deviazione standard del gradiente di temperatura lungo la direzione longitudinale fra il caso in esame e il caso di riferimento; B - Standard deviation of the longitudinal thermal gradient of the cast product - is defined as the ratio between the standard deviation of the temperature gradient along the longitudinal direction between the case in question and the reference case;

C -,Ondosità superficiale - è definita come il rapporto fra l'altezza media delle onde che si registrano nel caso in esame a rapporto con l'altezza media delle onde che si hanno nel caso di riferimento; C -, Surface waviness - is defined as the ratio between the average height of the waves recorded in the case in question compared to the average height of the waves in the reference case;

D - Lavaggio delle pareti laterali di contenimento - è definito come il rapporto fra le aree delle parti laterali investite da acciaio a temperatura uguale o superiore a Tsolidus aumentata del 35% dell'intervallo di solidificazione Tliquidus — Tsolidus, fra il caso in esame e l'area totale della parte laterale di contenimento e sono normalizzate rispetto al caso di riferimento; D - Washing of the lateral containment walls - is defined as the ratio between the areas of the lateral parts affected by steel at a temperature equal to or higher than Tsolidus increased by 35% of the Tliquidus - Tsolidus solidification interval, between the case in question and the '' total area of the lateral containment part and are normalized with respect to the reference case;

E - Ricambio superficiale di metallo - è definito come il rapporto fra il tempo medio di permanenza del metallo fuso al menisco intorno all'alimentatore (che è la zona a più basso grado di ricambio di metallo fuso) fra il caso in esame e il caso di riferimento; e E - Surface metal exchange - is defined as the ratio between the average residence time of the molten metal at the meniscus around the feeder (which is the area with the lowest degree of molten metal exchange) between the case in question and the case of reference; And

F - Concentrazione delle inclusioni in zona centrale. F - Concentration of inclusions in the central area.

Dalla tabella 1 si evincono le migliori prestazioni ottenibili dal punto di vista teorico con il nuovo alimentatore rispetto a quello di riferimento sotto i vari profili dell'uniformità termica, dell'ondosità superficiale e del ricambio di metallo al menisco. Table 1 shows the best performances obtainable from the theoretical point of view with the new power supply compared to the reference one under the various profiles of thermal uniformity, surface waviness and metal replacement at the meniscus.

Dal punto di vista sperimentale, i risultati conseguiti sul prodotto colato 105, utilizzando un alimentatore secondo l'invenzione, dovuti alla migliore distribuzione del metallo fuso in lingottiera 100, una migliore uniformità di temperatura, sono, tra l'altro, un marcato miglioramento della qualità superficiale del prodotto colato, in particolare delle oscillazioni di spessore in senso tanto trasversale che longitudinale del colato, cricche superficiali, inclusioni di ossidi; nonché una migliore funzionalità della macchina di colata, in particolare eliminazione dell'incidenza di fermate di colatura per cause imputabili alla fluidodinamica, ad esempio per la formazioni di solidificazioni indesiderate al menisco tra superficie libera 106 e superficie raffreddata dei rulli 101, o sugli elementi terminali 103, migliore uniformità di estrazione del prodotto colato 105. From the experimental point of view, the results achieved on the cast product 105, using a feeder according to the invention, due to the better distribution of the molten metal in the mold 100, a better temperature uniformity, are, among other things, a marked improvement in the surface quality of the cast product, in particular of the fluctuations in thickness in both the transversal and longitudinal directions of the cast, surface cracks, inclusions of oxides; as well as improved functionality of the casting machine, in particular elimination of the incidence of casting stops due to causes attributable to fluid dynamics, for example due to the formation of undesirable solidifications at the meniscus between the free surface 106 and the cooled surface of the rollers 101, or on the terminal elements 103, better extraction uniformity of the cast product 105.

Utilizzando il dispositivo della presente invenzione, si ottengono miglioramenti rispetto agli alimentatori convenzionali: Using the device of the present invention, improvements are obtained with respect to conventional power supplies:

* per quanto riguarda le marche dovute all'ondosità dal 30% della superficie del nastro a meno del 4% del nastro con una altezza della marca inferiore ai 50÷70 m; * with regard to marks due to waviness from 30% of the belt surface to less than 4% of the belt with a mark height of less than 50 ÷ 70 m;

* una diminuzione di otre 95% delle cricche dovute alle irregolarità fluidodinamiche; e * a 95% decrease in cracks due to fluid dynamics irregularities; And

* l'eliminazione pressoché totale delle solidificazioni indesiderate sia sul menisco sia sulle piastre di contenimento laterale. * the almost total elimination of unwanted solidifications both on the meniscus and on the lateral containment plates.

Gli alimentatori secondo la presente invenzione possono risolvere i suddetti problemi fornendo un alimentatore che presenta una forma costruttiva idonea per essere accolta in uno spazio delimitato e che abbia una disposizione delle luci di scarico tale da indurre uno smorzamento del getto attraversante le dette luci e che ripartisca il getto di metallo fluido secondo una distribuzione desiderata in direzione ed intensità. The feeders according to the present invention can solve the aforementioned problems by providing a feeder which has a constructive form suitable for being received in a delimited space and which has an arrangement of the exhaust ports such as to induce a damping of the jet passing through said ports and which distributes the jet of fluid metal according to a desired distribution in direction and intensity.

In particolare è in grado di alimentare il metallo fuso nella lingottiera in modo uniformemente distribuito in senso trasversale alla lingottiera per omogeneizzare la distribuzione termofluidodinamica annullando l'ondosità superficiale del bagno liquido ed evitando l'accumulo di inclusioni in fasce preferenziali. Il collegamento tra distributore e la sovrastante paniera può essere realizzato alternativamente in unico pezzo o tramite un opportuno raccordo cilindrico ad innesto. In particular, it is able to feed the molten metal into the mold evenly distributed across the mold to homogenize the thermo-fluid dynamic distribution, eliminating the surface waviness of the liquid bath and avoiding the accumulation of inclusions in preferential bands. The connection between the distributor and the overlying tundish can be made alternatively in a single piece or by means of a suitable cylindrical coupling fitting.

Al sopra descritto alimentatore di metallo fuso un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare ulteriori e contingenti esigenze, potrà apportare numerose ulteriori modifiche e varianti, tutte peraltro comprese nell'ambito di protezione della presente invenzione, quale definito dalle rivendicazioni allegate . A person skilled in the art, in order to satisfy further and contingent needs, may make numerous further modifications and variations to the above-described molten metal feeder, all of which however fall within the scope of protection of the present invention, as defined by the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. Inverted "T" feeder (1) of molten metal for ingot molds of continuous casting machines, comprising: * a main cylindrical body (2), able to be dipped into the mold (100), inside which a main outflow duct (3) of the molten metal coming from a tundish is made; and * an elongated distributor body (5), arranged at the end of the main cylindrical body (2) to form a substantially inverted T configuration, inside which there is a flow distribution duct (6), extending transversely with respect to the duct main outflow (3), which is provided with outflow openings (8, 8 ') adapted to lead into a molten metal bath (104) of the mold (100), said main outflow duct (3) being communicating with said outflow distributor duct (6) in correspondence with an inlet port (7) in said end, characterized in that said elongated distributor body (5) comprises a deflector element (9) transversal to the main outflow direction (X) imposed by said main outflow duct (3) and facing opposite said inlet port (7).

Feeder (1) according to claim 1, wherein said outflow openings (8) define an outflow direction (Z) in the bath (104) substantially deviated with respect to the development of the outflow distributor duct (6).

3. Feeder (1) according to claim 1 or 2, wherein the elongated distributor body (5) is divided into a pair of arms (5a, 5b) in which the outflow distributor duct (6) has cylindrical or frusto-conical sections with symmetrical axes (Ya, Yb), which form an angle (a) between 90 ° and 105 ° with said main direction (X).

Feeder (1) according to claim 1 or 2, wherein the main cylindrical body (2) is immersed in the bath (104) perpendicular to its free surface (106).

Feeder (1) according to claim 1 or 2, wherein the outflow openings (8) are adapted to open below the free surface (106) of the bath (104).

Feeder (1) according to claim 5, wherein the outflow openings (8) are arranged along the lower generatrix of the outflow distributor duct (6).

Feeder (1) according to claim 5, wherein the outflow openings (8, 8 ') e are arranged symmetrically to the main direction (X).

Feeder (1) according to claim 1 or 2, wherein the overall section of the outflow openings (8, 8 ') has an area comprised between 2 and 6 times the area of the section of the solidified product (105).

Feeder (1) according to claim 1 or 2, in which said outflow openings (8, 8 ') are provided in the form of a slot, an elongated slot, a circular hole, with an oval, polygonal, rectangular, poly-curvy section.

Feeder (1) according to claim 2, in which the outflow directions (Z) agree with respect to the main outflow direction (X).

Feeder (1) according to claim 2, wherein the outflow directions (Z) are parallel to the main outflow direction (X).

Feeder (1) according to claim 1 or 2, wherein the deflector element (9) has a convex inner surface (10).

Power supply (1) according to claim 1 or 2, wherein the deflector element (9) extends at least over an area corresponding to the projection, according to said main outflow direction (X), of the inlet port (7 ), preferably on an area that contains said projection.

Feeder (1) according to claim 1 or 2, wherein the deflector element (9) is arranged symmetrically with respect to the main flow direction (X).

Feeder (1) according to claim 1 or 2, which is used with continuous casting machines for metal strips of maximum thickness up to 10 mm.

Feeder (1) according to claim 1 or 2, made of a refractory material suitable for casting a steel, selected from a group comprising silica, alumina, alumina-graphite, optionally with areas coated with ceramic material such as zirconia.

Power supply (.1) according to claim 1 or 2, wherein the outflow speeds, at the inlet port (7), are comprised between 0.5 m / s and 2.0 m / s, preferably between 0 , 7 m / s and 1.2 m / s.

Power supply (1) according to claim 1 or 2, wherein the overall section of the outflow openings (8, 8 ') has an area between 1 and 7 times that of the section of the inlet port (7) , preferably between 2 and 4.

19. Power supply (1) substantially as described and illustrated in the attached drawings.