ITUB20150498A1 - Cristallizzatore per la colata continua - Google Patents
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Description
Descrizione dell?invenzione industriale dal titolo:
?CRISTALLIZZATORE PER LA COLATA CONTINUA?
Campo dell?invenzione
La presente invenzione si riferisce a un cristallizzatore per la colata continua di billette o blumi di qualsiasi tipo e sezione, preferibilmente quadrata, rettangolare o tonda.
Stato della tecnica
Appartengono allo stato dell?arte numerosi cristallizzatori per impianti di colata continua di blumi o billette. Questi cristallizzatori consistono sostanzialmente di un corpo tubolare monolitico, generalmente in rame, la cui sezione trasversale definisce la forma del prodotto colato.
Per raffreddare il metallo fuso durante la colata, e dare inizio alla solidificazione progressiva del metallo, ? prevista in corrispondenza della parete esterna di un primo tipo di cristallizzatori una camicia in cui viene fatto scorrere un liquido di raffreddamento, generalmente acqua.
Questo tipo di cristallizzatore viene utilizzato per la colata di metallo fuso a velocit? relativamente basse, generalmente comprese tra i 3 e i 3,5 m/min. Oltrepassando tale soglia di velocit? si riscontrano parecchi problemi dovuti principalmente:
- agli alti gradienti di temperatura generati, lungo lo spessore e lungo l?estensione longitudinale del corpo tubolare monolitico, dall?elevata velocit? di colata, che comportano stress termici ed una deformazione eccessiva delle pareti del corpo tubolare monolitico;
- ad un raffreddamento non uniforme sulla sezione trasversale, che a sua volta comporta una conicit? interna non controllabile che non consente al corpo tubolare monolitico di seguire in modo corretto il ritiro della pelle in solidificazione;
- ad una conicit? negativa che si genera in prossimit? del menisco e che limita l?effetto della lubrificazione e la velocit? di colata;
- ad una durata limitata a causa delle cricche che si formano in modo prematuro sul rivestimento di cromo nella zona del menisco;
- ad una non buona qualit? superficiale del prodotto colato con evidente presenza delle marche di oscillazione;
- alla formazione di difetti geometrici quali la romboidit?;
- alla formazione di difetti strutturali quali cricche in prossimit? degli spigoli o delle pareti laterali, che possono causare la rottura della pelle e la fuoriuscita del metallo ancora liquido, ecc.
Molti di questi problemi sono stati almeno parzialmente superati con una successiva generazione di cristallizzatori che prevedono, all?interno del loro spessore di parete, la realizzazione di fori passanti per il passaggio del liquido di raffreddamento. In tal modo si ? ottenuto un migliore trasferimento del calore mantenendo comunque una buona rigidezza del cristallizzatore.
Tuttavia i cristallizzatori noti presentano strutture complesse e, di conseguenza, costose da realizzare.
Inoltre nei cristallizzatori noti, anche quelli di ultima generazione, si continuano a formare, in corrispondenza della zona del menisco, deformazioni difficilmente controllabili che non permettono una corretta lubrificazione tra la parete e la pelle in formazione, impedendo a quest?ultima di seguire in modo corretto una regolare solidificazione.
Sommario dell?invenzione
Scopo della presente invenzione ? di realizzare un cristallizzatore avente un tubo di colata a spessore sottile e costante e che sia strutturalmente semplice, in modo da ridurre notevolmente i suoi costi di produzione.
Un altro scopo dell?invenzione ? di realizzare un cristallizzatore che, oltre ad essere economico, consenta velocit? di colata almeno pari a quelle attualmente raggiunte dai cristallizzatori noti, senza compromettere la qualit? sia superficiale che interna del prodotto colato.
La presente invenzione, pertanto, si propone di raggiungere gli scopi sopra discussi realizzando un cristallizzatore per una colata continua di blumi o billette che, conformemente alla rivendicazione 1 , comprende:
un primo corpo tubolare monolitico per la colata di metallo fuso, definente un asse longitudinale X e la cui sezione trasversale lungo un piano ortogonale all?asse longitudinale X ? atta a definire la forma di detti blumi o billette, detto primo corpo tubolare essendo il solo corpo tubolare del cristallizzatore entrante in contatto con il metallo fuso;
un secondo corpo tubolare, coassiale ed esternamente adiacente a detto primo corpo tubolare, avente un primo spessore e disposto in corrispondenza di una prima zona del primo corpo tubolare, corrispondente alla zona in cui ? mantenuto in permanenza il menisco durante la colata continua;
un terzo corpo tubolare, coassiale ed esterno a detto primo corpo tubolare, avente un secondo spessore inferiore a detto primo spessore e disposto in corrispondenza di una seconda zona del primo corpo tubolare, corrispondente ad una zona inferiore e adiacente a detta prima zona;
in cui la superficie esterna del primo corpo tubolare insieme sia alla superficie interna del secondo corpo tubolare che alla superficie interna del terzo corpo tubolare definiscono canali longitudinali, tra loro paralleli e paralleli all?asse longitudinale X, per il passaggio di un liquido di raffreddamento,
ed in cui detto primo corpo tubolare monolitico ? realizzato in un primo materiale meno rigido di un secondo materiale con cui ? realizzato il secondo corpo tubolare.
Vantaggiosamente il cristallizzatore, oggetto della presente invenzione, permette di:
- contenere la deformazione plastica del primo corpo tubolare, o tubo di colata, grazie alla presenza del secondo corpo tubolare, o collare, in corrispondenza della zona di formazione del menisco, detto secondo corpo tubolare essendo robusto, rigido e montato sul primo corpo tubolare con un gioco molto contenuto, ad esempio uguale o inferiore a 0,1 mm;
- sopportare bene le elevate sollecitazioni termiche e meccaniche cui ? sottoposto, determinandone, di fatto, una lunga ed efficiente durata operativa;
- garantire una buona lubrificazione, tramite ad esempio polveri o olio, che limiti la formazione di cricche localizzate nella zona del menisco a causa delle tensioni e della deformazione plastica accumulata durante i cicli termici.
In particolare, in una variante preferita, ? prevista una forma leggermente bombata verso l?esterno delle superfici interne ed esterne del primo corpo tubolare, preferibilmente realizzato in rame o sue leghe. Tale forma bombata verso l?esterno definita dal contorno su un piano orizzontale delle superfici interne ed esterne del primo corpo tubolare, favorisce un allargamento del primo corpo tubolare verso l?esterno che viene bloccato grazie al contenimento esercitato dal secondo corpo tubolare, preferibilmente realizzato in acciaio. Infatti, la parete del primo corpo tubolare ha una superficie interna che, a contatto con l?acciaio fuso, tende a dilatarsi rispetto alla superficie esterna disposta a contatto con il liquido di raffreddamento. Se la parete del primo corpo tubolare fosse piana, e non bombata verso l?esterno, la dilatazione della sua superficie interna, dovuta al calore, la farebbe incurvare verso l?interno. Invece, predisponendo una leggera bombatura della parete del primo corpo tubolare verso l?esterno, la dilatazione della superficie interna della parete promuove comunque una dilatazione, ma diretta verso l?esterno e che viene in ogni caso contenuta dal secondo corpo tubolare. Pertanto, durante la colata di metallo fuso, la superficie interna del tubo di colata non si deforma nella zona del menisco, mantenendo un contatto ottimale con il metallo fuso al suo interno, e quindi uno scambio termico efficiente. Sostanzialmente, durante la colata, il tubo di colata nella zona del menisco tende ad allargarsi verso l?esterno ma, grazie alla presenza del collare esterno di contenimento, si arresta senza deformarsi. Vantaggiosamente, invece, il tubo di colata pu? dilatarsi assialmente.
Lo spessore del primo corpo tubolare nel caso di superficie esterna liscia, ossia priva di scanalature, ? vantaggiosamente di soli 8-9 mm, comunque non superiore ai 10 mm.
Lo spessore del primo corpo tubolare, nel caso di superficie esterna provvista di scanalature longitudinali per il passaggio del liquido di raffreddamento, ? invece maggiore e pu? misurare dai 12 ai 15 mm, garantendo comunque un efficace scambio termico nell?intorno dei canali di raffreddamento.
Realizzando le scanalature longitudinali per asportazione di materiale, ad esempio mediante fresatura, si rendono pi? semplici ed economiche le operazioni di realizzazione dei canali di raffreddamento. Tali scanalature possono essere realizzate:
- solo sul secondo corpo tubolare, o collare di contenimento, e sul terzo corpo tubolare, o convogliatore;
- solo sul primo corpo tubolare o tubo di colata;
- oppure sia sul primo corpo tubolare da una parte, che sul secondo corpo tubolare e sul terzo corpo tubolare dall?altra parte.
Montando sia il secondo corpo che il terzo corpo sul primo corpo si ha la formazione dei canali di raffreddamento.
In una prima forma di realizzazione preferita il terzo corpo ? un corpo distinto dal secondo corpo ed ? fissato solidalmente a detto secondo corpo tubolare mediante opportuni mezzi di fissaggio. Sia il secondo corpo che il terzo corpo sono formati rispettivamente da due parti tra loro fissate solidalmente.
In una seconda forma di realizzazione preferita, invece, il terzo corpo ed il secondo corpo sono realizzati insieme in un unico corpo tubolare, fatto di un materiale pi? rigido rispetto al materiale del primo corpo. Detto unico corpo tubolare ? provvisto esternamente di uno spallamento in corrispondenza del passaggio da detto primo spessore a detto secondo spessore. Preferibilmente questo unico corpo tubolare ? formato da due parti tra loro fissate solidalmente. Sostanzialmente detto unico corpo tubolare, esteso longitudinalmente circa quasi quanto il primo corpo, ? costituito da due semicollari che, combaciando tra loro, circondano e sostengono il primo corpo tubolare. La realizzazione del secondo corpo con il terzo corpo in un unico corpo tubolare d? vita ad una struttura di contenimento rigida ed indeformabile che impedisce al primo corpo tubolare di dilatarsi trasversalmente verso l?esterno, ma solo di dilatarsi longitudinalmente. Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione preferite dell?invenzione, formando parte integrante della presente descrizione.
Breve descrizione delle figure
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un cristallizzatore, illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo, con l?ausilio delle unite tavole di disegno in cui:
la Fig. 1 rappresenta una vista in sezione di una prima forma di realizzazione di un cristallizzatore secondo l?invenzione;
la Fig. 1a rappresenta una vista in sezione di una seconda forma di realizzazione di un cristallizzatore secondo l?invenzione;
la Fig. 2 rappresenta una vista in sezione lungo il piano A-A del cristallizzatore di Fig. 1 ;
la Fig. 2a rappresenta una vista in sezione lungo un piano A?-A?, corrispondente al piano A-A, di una variante del cristallizzatore di Fig. 1 ;
la Fig. 3 rappresenta una vista in sezione lungo il piano B-B del cristallizzatore di Fig. 1 ;
la Fig. 3a rappresenta una vista in sezione lungo un piano B?-B?, corrispondente al piano B-B, di detta variante del cristallizzatore di Fig. 1 ;
la Fig. 4 rappresenta una vista in sezione lungo il piano C-C del cristallizzatore di Fig. 1 ;
la Fig. 4a rappresenta una vista in sezione lungo un piano C?-C?, corrispondente al piano C-C, di detta variante del cristallizzatore di Fig. 1 ;
la Fig. 5 rappresenta una vista in sezione lungo il piano D-D del cristallizzatore di Fig. 1 ;
la Fig. 5a rappresenta una vista in sezione lungo un piano D?-D?, corrispondente al piano D-D, di detta variante del cristallizzatore di Fig. 1.
Gli stessi numeri di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.
Descrizione in dettaglio di forme di realizzazione preferite dell?invenzione
Con riferimento alle Figure sono rappresentate forme di realizzazione preferite di un cristallizzatore per la colata continua di blumi o billette di forma sostanzialmente quadrangolare.
Il cristallizzatore, oggetto della presente invenzione, in tutte le sue forme di realizzazione comprende:
- un corpo tubolare o tubo di colata 1 , definente un asse longitudinale X e la cui sezione trasversale lungo un piano ortogonale all?asse longitudinale X definisce la forma di detti blumi o billette, il metallo fuso essendo colato solo attraverso detto corpo tubolare 1 ;
- un corpo tubolare o collare 2, coassiale ed esternamente adiacente al corpo tubolare 1 , avente un predeterminato spessore e disposto in corrispondenza di una prima zona del corpo tubolare 1 corrispondente alla zona di permanenza del menisco durante la colata continua;
- un corpo tubolare o convogliatore 3, coassiale ed esterno al corpo tubolare 1 , avente uno spessore inferiore allo spessore del corpo tubolare 2 e disposto in corrispondenza di una seconda zona del corpo tubolare 1, corrispondente ad una zona inferiore e adiacente alla zona di permanenza del menisco.
La zona di permanenza del menisco durante la colata continua ?, ad esempio, individuata nella Figura 1 tra le linee 36 e 37, che indicano rispettivamente un livello massimo ed un livello minimo del menisco durante la colata.
Nella prima forma di realizzazione di Fig. 1 il corpo tubolare 3 ? un corpo distinto dal corpo tubolare 2 ed ? fissato solidalmente a quest?ultimo mediante mezzi di fissaggio.
Il corpo tubolare 2 ? formato da due pezzi o semicollari uniti solidalmente tra loro mediante mezzi di fissaggio, ad esempio bulloni. Ad esempio, come illustrato nelle Figure 3 e 3a, nel caso di corpo tubolare 2 avente sezione trasversale, lungo un piano ortogonale all?asse X verticale, con perimetro esterno circolare e perimetro interno di forma sostanzialmente quadrangolare, i due semicollari 2?, 2?, a forma sostanzialmente di U o di C, sono uniti mediante bulloni 31. Ad esempio il semicollare 2? ? provvisto di rientranze 32 sulla superficie esterna 34 per il fissaggio di detti bulloni 31.
Il corpo tubolare 3 ? disposto immediatamente al di sotto del corpo tubolare 2 ed ? fissato solidalmente a quest?ultimo.
Preferibilmente l?estremit? superiore del corpo tubolare 3 ? provvista di una sporgenza esterna anulare 10 (Figure 1 , 4, 4a) che agisce da collegamento con il corpo tubolare 2. Ad esempio, un collegamento meccanico ? realizzato mediante bulloni 41 che attraversano rispettivi fori 42 previsti su detta sporgenza esterna 10 lungo una circonferenza.
In una prima variante, illustrata in Fig. 1 , lo spessore del corpo tubolare 3 ? costante, preferibilmente ad eccezione dell?estremit? superiore provvista della sporgenza esterna anulare 10, ed ? pari a circa il 15-40% dello spessore del corpo tubolare 2.
In una seconda variante (non illustrata) lo spessore del corpo tubolare 3 diminuisce gradualmente dalla sua estremit? superiore, prossimale al corpo tubolare 2, alla sua estremit? inferiore, distale dal corpo tubolare 2.
In una variante preferita il corpo tubolare 3 ? formato da due parti 33, 33? unite solidalmente tra loro mediante mezzi di fissaggio, ad esempio bulloni, disposti lungo la sua estensione longitudinale. Le due parti 33, 33? hanno una sezione trasversale a forma di U, come ad esempio illustrato nelle Figure 5 e 5a, oppure come visibile nelle Figure 4 e 4a (vedi la parte interna alle linee tratteggiate 70 che indicano la superficie esterna del corpo tubolare 3).
La parte 33 ha alle sue due estremit? un bordo sporgente 35 (Figure 5, 5a) tale da combaciare con un corrispondente bordo sporgente 35? previsto alle due estremit? della parte 33?. Bulloni 71 sono previsti per serrare tra loro i bordi sporgenti 35, 35? e, pertanto, fissare solidalmente tra loro le due parti 33, 33? del corpo tubolare 3. Vantaggiosamente, in questa prima forma di realizzazione il corpo tubolare 2 ? montato sul corpo tubolare 1 con un gioco molto contenuto, ad esempio uguale o inferiore a 0,1 mm, quindi senza prevedere alcun mezzo di collegamento meccanico, quale ad esempio viti, tra corpo tubolare 2 e corpo tubolare 1. Il corpo tubolare 2 ? quindi smontabile dal corpo tubolare 1 e pu? essere riutilizzato.
Nella seconda forma di realizzazione di Fig. 1a il corpo tubolare 3 ed il corpo tubolare 2 sono realizzati insieme in un unico corpo tubolare 20, quindi con lo stesso materiale, provvisto esternamente di uno spallamento 90 in corrispondenza del passaggio dallo spessore maggiore del corpo 2 allo spessore minore del corpo 3.
In una variante preferita l?unico corpo tubolare 20 ? formato da due pezzi o semicollari uniti solidalmente tra loro mediante mezzi di fissaggio, ad esempio bulloni. In ciascun semicollare ? previsto un semi-spallamento in corrispondenza del passaggio dalla sua porzione superiore, corrispondente a met? del corpo tubolare 2, alla sua porzione inferiore corrispondente a met? del corpo tubolare 3. Le porzioni superiori dei due semicollari, preferibilmente a forma di C oppure U, possono essere unite, ad esempio, mediante bulloni 31?, essendo una delle due porzioni superiori provvista di rientranze sulla sua superficie esterna per il fissaggio di detti bulloni 31?, in modo similare a quanto illustrato nelle Figure 3 e 3a.
Le porzioni inferiori 73 dei due semicollari, preferibilmente a forma di C oppure U, possono essere ad esempio unite solidalmente tra loro mediante mezzi di fissaggio, quali bulloni, disposti lungo la loro estensione longitudinale. Una delle porzioni inferiori ha alle sue due estremit? un bordo sporgente 75 tale da combaciare con un corrispondente bordo sporgente previsto alle due estremit? dell?altra porzione inferiore. Bulloni 71? sono previsti per serrare tra loro i bordi sporgenti e, pertanto, fissare solidalmente tra loro le due porzioni inferiori 73 dei due semicollari, in modo similare a quanto illustrato nelle Figure 5 e 5a.
Vantaggiosamente, in questa seconda forma di realizzazione l?unico corpo tubolare 20 ? montato sul corpo tubolare 1 con un gioco molto contenuto, ad esempio uguale o inferiore a 0,1 mm, quindi senza prevedere alcun mezzo di collegamento meccanico, quale ad esempio viti, tra corpo tubolare 20 e corpo tubolare 1. Il corpo tubolare 20 ? quindi smontabile dal corpo tubolare 1 e pu? essere riutilizzato.
Lo spessore del corpo tubolare 1 ?, invece, costante per tutta la sua estensione longitudinale. Vantaggiosamente tale spessore ? di soli 8-9 mm, comunque non superiore ai 10 mm, nel caso venga utilizzato un corpo tubolare 1 liscio (Figura 2), ossia con le pareti esterne lisce, prive di scanalature. Se, invece, si utilizza un corpo tubolare 1 con le pareti esterne scanalate, lo spessore ? maggiore, ad esempio 12-15 mm (Figura 2a).
Nel caso di colata di prodotti a sezione quadrangolare il corpo tubolare 1 ed il corpo tubolare 3 hanno una sezione trasversale, lungo un piano perpendicolare all?asse X, di forma quadrangolare. Il corpo tubolare 2 ha, invece, una superficie interna a pianta quadrangolare e di forma coniugata alla superficie esterna della corrispondente zona del corpo tubolare 1 , mentre ha una superficie esterna a pianta circolare o quadrangolare. Anche nel caso di corpo tubolare 2 avente superficie esterna a pianta circolare, lo spessore del corpo tubolare 3 ? minore (Figure 4, 4a) dello spessore del corpo tubolare 2, che ? variabile in sezione trasversale lungo un piano ortogonale all?asse X, con il valore minimo in corrispondenza degli spigoli del corpo tubolare 1 (Figure 3, 3a). Al limite soltanto lo spessore dell?estremit? superiore del corpo tubolare 3, provvisto della sporgenza anulare 10, pu? essere al massimo pari allo spessore del corpo tubolare 2 (Figura 1).
Vantaggiosamente le superfici esterne ed interne delle pareti del corpo tubolare 1 , viste lungo un piano ortogonale all?asse longitudinale X, sono superfici concave rispetto allo stesso asse X. La forma leggermente bombata verso l?esterno delle pareti sia interne che esterne del corpo tubolare 1 favorisce, durante la colata, un allargamento del corpo tubolare 1 verso l?esterno che viene bloccato, in particolare nella zona di permanenza del menisco, dalla presenza del corpo tubolare 2. Preferibilmente la freccia dell?arco di circonferenza che descrive su un piano orizzontale il contorno delle superfici interne concave del corpo tubolare 1, ossia la distanza tra il punto medio di detto arco di circonferenza e il punto medio della corda sottesa, ? pari a circa 1-5 mm.
Nel caso di colata di prodotti a sezione tonda, invece, il corpo tubolare 1 ed il corpo tubolare 3 hanno sezione trasversale, lungo un piano perpendicolare all?asse X, di forma tonda. Il corpo tubolare 2 ha una superficie interna a pianta circolare e di forma coniugata alla superficie esterna della corrispondente zona del corpo tubolare 1 , ed ha preferibilmente anche una superficie esterna a pianta circolare o quadrangolare.
Il corpo tubolare 1 ? un corpo monolitico e realizzato per implosione su uno stampo appropriato. Esso ? realizzato preferibilmente in rame o sue leghe, preferibilmente leghe Cu-Cr-Zr o Cu-Ag.
Vantaggiosamente il corpo tubolare 2 o il suddetto unico corpo tubolare 20 ? realizzato preferibilmente in acciaio, e pertanto con una rigidezza maggiore rispetto al corpo tubolare 1.
E? importante che, per limitare la formazione di tensioni, il corpo tubolare 1 sia sempre realizzato in un materiale meno rigido del materiale con cui ? realizzato il corpo tubolare 2 o il suddetto unico corpo tubolare 20.
Un ulteriore vantaggio ? rappresentato dal fatto che il corpo tubolare 2 ? un corpo sostanzialmente pieno, ossia privo di cavit? all?interno del suo spessore. Solo all?estremit? superiore del corpo tubolare 2 sono previsti condotti di immissione 17, radiali rispetto all?asse X, per immettere il liquido di raffreddamento nei canali longitudinali 4. Altre piccole cavit? sono previste, nel caso di corpo tubolare 2 in due pezzi, per il fissaggio dei due pezzi o semicollari tramite i bulloni 41.
La superficie esterna del corpo tubolare 1 e la superficie interna del corpo tubolare 2 definiscono insieme canali longitudinali 4, tra loro paralleli e paralleli all?asse longitudinale X, per il passaggio di un liquido di raffreddamento dall?alto verso il basso.
Il liquido di raffreddamento, generalmente acqua, che scorre nei canali longitudinali 4 in corrispondenza della zona del menisco, continua a scorrere tra il corpo tubolare 1 e il corpo tubolare 3, nella zona sottostante alla zona del menisco, in rispettivi prolungamenti di detti canali longitudinali 4.
Vantaggiosamente il corpo tubolare 2 si estende per una lunghezza compresa tra il 15% e il 50% della lunghezza totale del corpo tubolare 1 lungo l?asse longitudinale X, preferibilmente tra il 20% e il 40%, e copre la parte superiore del corpo tubolare 1 in prossimit? di una sua prima estremit?.
In una prima forma di realizzazione dell?invenzione, illustrata nelle Figure 2, 3, 4 e 5, i canali longitudinali 4 sono definiti, in corrispondenza della zona del menisco, da una pluralit? di scanalature longitudinali 6, realizzate solo sulle pareti interne del corpo tubolare 2 e lungo tutta la sua estensione longitudinale, dette scanalature longitudinali 6 essendo chiuse da rispettive pareti esterne del corpo tubolare 1.
In una variante di detta prima forma di realizzazione il corpo tubolare 3 ? coassiale ed esternamente adiacente al corpo tubolare 1 e sono previste ulteriori scanalature longitudinali 8 realizzate sulle pareti interne del corpo tubolare 3 e lungo tutta la sua estensione longitudinale. Queste ulteriori scanalature longitudinali 8, in numero e posizione corrispondenti alle scanalature longitudinali 6, sono chiuse dalle pareti esterne del corpo tubolare 1 (Fig. 4 e 5) e definiscono un prolungamento di dette scanalature longitudinali 6.
Le scanalature longitudinali 8 hanno una sezione trasversale uguale a quella delle corrispondenti scanalature longitudinali 6.
Le scanalature 6 hanno una sezione trasversale di forma sostanzialmente rettangolare, preferibilmente (Fig. 2 e 3) con un lato pi? lungo dei canali 4 a contatto con la parete del corpo tubolare 1 e i due lati pi? corti sostanzialmente perpendicolari a detta parete. Questa soluzione infatti migliora ulteriormente lo scambio termico. Quanto appena detto per le scanalature 6 pu? valere anche per le sottostanti scanalature 8, come ad esempio illustrato in Figura 4 e 5. In particolare una soluzione preferita prevede, come illustrato nelle Figure 2-5, la realizzazione di canali 4 a sezione trasversale rettangolare piatta, ossia con una dimensione molto maggiore dell?altra, intervallati da piccoli distanziali 60, 80 che fungono da appoggio al corpo tubolare 1 , appartenenti al corpo tubolare 2 e al corpo tubolare 3, preferibilmente raccordati in modo da avere una superficie di appoggio tangente in modo infinitesimale alla parete esterna del corpo tubolare 1. Preferibilmente il numero delle scanalature 6 ? dispari, ad esempio pari a cinque come nelle Figure, in modo che, nel caso di corpo tubolare 2 realizzato in due pezzi uniti tra loro, la scanalatura centrale in corrispondenza di due lati opposti del corpo tubolare 1 sia realizzata met? sul primo semicollare 2? e met? sul secondo semicollare 2?. Analogamente il numero delle corripondenti scanalature 8 ? dispari in modo che, nel caso di corpo tubolare 3 realizzato in due pezzi uniti tra loro, la scanalatura centrale in corrispondenza di due lati opposti del corpo tubolare 1 sia realizzata met? sulla prima parte 33 e met? sulla seconda parte 33?.
Altra soluzione alternativa ? quella (non illustrata) in cui il lato pi? corto dei canali 4 ? a contatto con la parete del corpo tubolare 1 e i due lati pi? lunghi sono sostanzialmente perpendicolari a detta parete. Opzionalmente possono essere previste scanalature longitudinali (non illustrate) anche in corrispondenza degli spigoli interni del corpo tubolare 2, ed anche in corrispondenza degli spigoli interni del corpo tubolare 3 sottostante.
In una seconda forma di realizzazione dell?invenzione, illustrata nelle Figure 2a, 3a, 4a e 5a, i canali longitudinali 4 sono definiti da una pluralit? di scanalature longitudinali 6?, realizzate solo sulle pareti esterne del corpo tubolare 1 sia in corrispondenza del corpo tubolare 2 che del corpo tubolare 3, dette scanalature longitudinali 6? essendo chiuse superiormente dalle pareti interne del corpo tubolare 2 ed inferiormente dalle pareti interne del corpo tubolare 3. Le scanalature longitudinali 6? hanno una sezione trasversale di forma preferibilmente quadrata. Preferibilmente sono in numero dispari.
In una terza forma di realizzazione dell?invenzione, non illustrata, sono invece previste:
- prime scanalature longitudinali realizzate sulle pareti interne del corpo tubolare 2 lungo tutta la sua estensione longitudinale;
- seconde scanalature longitudinali realizzate sulle pareti interne del corpo tubolare 3 lungo tutta la sua estensione longitudinale;
- e terze scanalature longitudinali realizzate sulle pareti esterne del corpo tubolare 1.
Dette seconde scanalature longitudinali definiscono un prolungamento di corrispondenti prime scanalature longitudinali, e ciascuna terza scanalatura longitudinale definisce insieme ad una rispettiva prima e seconda scanalatura longitudinale un rispettivo canale longitudinale di raffreddamento.
Tutte le scanalature longitudinali 6, 8, 6? delle diverse forme di realizzazione possono anche essere di forma diversa pur mantenendo un buono scambio termico. Ad esempio le scanalature possono essere di forma, oltre che rettangolare o quadrata, semicircolare, semiovale, poligonale.
Tutte le scanalature longitudinali delle diverse forme di realizzazione dell?invenzione hanno un asse longitudinale parallelo all?asse longitudinale X del corpo tubolare 1.
Con riferimento alla Fig. 1 , e per le forme di realizzazione alternative, sono previste flange di supporto 11 , 12 dell?estremit? superiore del corpo tubolare o tubo di colata 1 ed una flangia di supporto 13 dell?estremit? superiore del corpo tubolare o collare 2. Le flange di supporto 11 , 12, 13 sono disposte l?una sull?altra e reciprocamente connesse tra loro. Tra loro sono disposti mezzi di tenuta idraulica, quali ad esempio anelli O-ring 15, 16. Condotti di immissione 17 per immettere il liquido di raffreddamento nei canali longitudinali 4 sono previsti all?interno della flangia di supporto 13 e dell?estremit? superiore del corpo tubolare 2.
In corrispondenza dell?estremit? inferiore del corpo tubolare 1 sono analogamente previste flange di supporto 18, 19 disposte l?una sull?altra e reciprocamente connesse tra loro. Tra loro sono disposti mezzi di tenuta idraulica, quali ad esempio anelli O-ring 14. Nella flangia di supporto superiore 18 ? previsto un condotto di uscita 21 del liquido di raffreddamento proveniente dallo spazio tra il corpo tubolare 1 e il corpo tubolare o convogliatore 3.
Claims (16)
- RIVENDICAZIONI 1. Cristallizzatore per una colata continua di blumi o billette comprendente un primo corpo tubolare monolitico (1) per la colata di metallo fuso, definente un asse longitudinale X e la cui sezione trasversale lungo un piano ortogonale all?asse longitudinale X ? atta a definire la forma di detti blumi o billette, detto primo corpo tubolare (1) essendo il solo corpo tubolare del cristallizzatore entrante in contatto con il metallo fuso; un secondo corpo tubolare (2), coassiale ed esternamente adiacente a detto primo corpo tubolare (1), avente un primo spessore e disposto in corrispondenza di una prima zona del primo corpo tubolare (1), corrispondente alla zona in cui ? mantenuto in permanenza il menisco durante la colata continua; un terzo corpo tubolare (3), coassiale ed esterno a detto primo corpo tubolare (1), avente un secondo spessore inferiore a detto primo spessore e disposto in corrispondenza di una seconda zona del primo corpo tubolare (1), corrispondente ad una zona inferiore e adiacente a detta prima zona; in cui la superficie esterna del primo corpo tubolare (1) insieme sia alla superficie interna del secondo corpo tubolare (2) che alla superficie interna del terzo corpo tubolare (3) definiscono canali longitudinali (4), tra loro paralleli e paralleli all?asse longitudinale X, per il passaggio di un liquido di raffreddamento, in cui detto primo corpo tubolare monolitico (1) ? realizzato in un primo materiale meno rigido di un secondo materiale con cui ? realizzato il secondo corpo tubolare (2).
- 2. Cristallizzatore secondo la rivendicazione 1 , in cui le superfici esterne ed interne delle pareti di detto primo corpo tubolare (1) sono superfici concave rispetto all?asse longitudinale X.
- 3. Cristallizzatore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il terzo corpo tubolare (3) ? un corpo distinto dal secondo corpo tubolare (2) ed ? fissato solidalmente a detto secondo corpo tubolare.
- 4. Cristallizzatore secondo la rivendicazione 3, in cui il secondo corpo tubolare (2) ? montato sul primo corpo tubolare (1), preferibilmente con un gioco uguale o inferiore a 0,1 mm.
- 5. Cristallizzatore secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detto secondo corpo tubolare (2) ? formato da due parti (2?, 2?) tra loro fissate solidalmente.
- 6. Cristallizzatore secondo la rivendicazione 5, in cui detto terzo corpo tubolare (3) ? formato da due parti (33, 33?) tra loro fissate solidalmente.
- 7. Cristallizzatore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il terzo corpo tubolare (3) ed il secondo corpo tubolare (2) sono realizzati insieme in un unico corpo tubolare (20), fatto di detto secondo materiale, provvisto esternamente di uno spallamento (90) in corrispondenza del passaggio da detto primo spessore a detto secondo spessore.
- 8. Cristallizzatore secondo la rivendicazione 7, in cui detto unico corpo tubolare (20) ? montato sul primo corpo tubolare (1), preferibilmente con un gioco uguale o inferiore a 0,1 mm.
- 9. Cristallizzatore secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui detto unico corpo tubolare (20) ? formato da due parti tra loro fissate solidalmente.
- 10. Cristallizzatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il secondo corpo tubolare (2) si estende per una lunghezza compresa tra il 15% e il 50% della lunghezza totale del primo corpo tubolare (1) lungo l?asse longitudinale X, preferibilmente tra il 20% e il 40%.
- 11. Cristallizzatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previste scanalature longitudinali (6) realizzate su pareti interne del secondo corpo tubolare (2) e lungo tutta la sua estensione longitudinale, dette scanalature longitudinali (6) essendo chiuse da pareti esterne del primo corpo tubolare (1) cos? da definire i canali longitudinali (4).
- 12. Cristallizzatore secondo la rivendicazione 11 , in cui il terzo corpo tubolare (3) ? esternamente adiacente al primo corpo tubolare (1) e sono previste ulteriori scanalature longitudinali (8) realizzate su pareti interne del terzo corpo tubolare (3) e lungo tutta la sua estensione longitudinale, dette ulteriori scanalature longitudinali (8) essendo chiuse dalle pareti esterne del primo corpo tubolare (1) e definendo un prolungamento di corrispondenti scanalature longitudinali (6).
- 13. Cristallizzatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui sono previste scanalature longitudinali (6?) realizzate su pareti esterne del primo corpo tubolare (1), dette scanalature longitudinali (6?) essendo chiuse in un loro tratto superiore da pareti interne del secondo corpo tubolare (2) ed in un loro tratto inferiore da pareti interne del terzo corpo tubolare (3) cos? da definire i canali longitudinali (4).
- 14. Cristallizzatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui sono previste prime scanalature longitudinali realizzate su pareti interne del secondo corpo tubolare (2) lungo tutta la sua estensione longitudinale, seconde scanalature longitudinali realizzate su pareti interne del terzo corpo tubolare (3) lungo tutta la sua estensione longitudinale, e terze scanalature longitudinali realizzate su pareti esterne del primo corpo tubolare (1), in cui le seconde scanalature longitudinali definiscono un prolungamento di corrispondenti prime scanalature longitudinali, ed in cui ciascuna terza scanalatura longitudinale definisce insieme ad una rispettiva prima e seconda scanalatura longitudinale un rispettivo canale longitudinale.
- 15. Cristallizzatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il secondo spessore ? pari a circa il 15-40% del primo spessore.
- 16. Cristallizzatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14, in cui il secondo spessore diminuisce gradualmente da una prima estremit? del terzo corpo tubolare (3), prossimale al secondo corpo tubolare (2), ad una sua seconda estremit? distale dal secondo corpo tubolare (2).
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Cited By (1)
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| IT201900010347A1 (it) * | 2019-06-28 | 2020-12-28 | Danieli Off Mecc | Cristallizzatore per la colata continua di un prodotto metallico e relativo procedimento di colata |
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Family Cites Families (11)
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|---|---|---|---|---|
| FR2423285A1 (fr) * | 1978-04-17 | 1979-11-16 | Siderurgie Fse Inst Rech | Chemise de refroidissement pour lingotiere de coulee continue des metaux |
| ATE195449T1 (de) * | 1994-06-06 | 2000-09-15 | Danieli Off Mecc | Verfahren zum kontrollieren der verformung von seitenwänden einer kokille sowie stranggiesskokille |
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| US6338380B1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-01-15 | O'dwyer James P. | Multiport mold cooling apparatus for continuous casting |
| JP3930761B2 (ja) * | 2002-04-17 | 2007-06-13 | 株式会社神戸製鋼所 | チューブ方式連続鋳造用鋳型 |
| ITMI20061622A1 (it) * | 2006-08-11 | 2008-02-12 | Danieli & C Officine Meccaniche Spa | Ctristallizzatore |
| EP2014393B1 (de) * | 2007-06-04 | 2012-04-11 | Concast Ag | Kokille zum Stranggiessen von Vorblöcken, Brammen oder Knüppeln |
| AT512433B1 (de) * | 2012-01-30 | 2017-08-15 | Primetals Technologies Austria GmbH | Durchlaufkokille zum stranggiessen eines strangs mit knüppel- oder vorblockprofil |
| CN102527960A (zh) * | 2012-02-15 | 2012-07-04 | 曲沃县民政福利企业有限公司 | 一种水平连铸新型结晶器 |
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| ITUD20130137A1 (it) * | 2013-10-23 | 2015-04-24 | Danieli Off Mecc | Cristallizzatore per colata continua e metodo per la sua realizzazione |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113426968A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-24 | 山东创新金属科技有限公司 | 一种铝合金圆铸锭油气润滑膜铸造装置及方法 |
| CN113426968B (zh) * | 2021-05-20 | 2022-12-13 | 山东创新金属科技有限公司 | 一种铝合金圆铸锭油气润滑膜铸造装置及方法 |
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