ITUB20154787A1 - Cristallizzatore perfezionato e lingottiera adottante detto cristallizzatore - Google Patents

Description

"CRISTALLIZZATORE PERFEZIONATO E LINGOTTIERA ADOTTANTE DETTO CRISTALLIZZATORE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un cristallizzatore perfezionato impiegato, a titolo esemplificativo, nell’ ambito delTindustria siderurgica. Più precisamente si riferisce al componente interno di una lingottiera denominato cristallizzatore. Il trovato è rivolto sia a cristallizzatori in corpo unico come a cristallizzatori in due o più componenti, a condizione che essi vengano raffreddati mediante canali, condotti o assimilati tali. E altresì parte del presente trovato una lingottiera utilizzante detto cristallizzatore.

STATO DELLA TECNICA

Nella tecnica nota, molte sono le proposte per migliorare il raffreddamento dei cristallizzatori con particolare attenzione alle zone di maggiore usura.

Sono note proposte che si rivolgono a cristallizzatori che vengono raffreddati mediante condotti, le cui superfici possono essere sia parallele all’asse longitudinale che inclinate rispetto ad esso.

Sono state fatte proposte per poter raffreddare in modo selettivo la zona del menisco dove è presente un fattore critico per la colata.

È noto che, a causa dell’elevato gradiente di temperatura che si ha in prossimità del menisco, la parete del cristallizzatore presenta una deformazione e/o un rigonfiamento della sua superfìcie che incide in modo indesiderato sia sul materiale lubrificante che sul flusso di colata del materiale fuso.

E stato proposto di trattare detta zona del cristallizzatore, nell’intorno del menisco, in modo tale da controllare la deformazione ed, in specifici casi, accentuarla in modo voluto per regolare il flusso del materiale fuso. Ad esempio è stato proposto di inserire, nella parte superiore dei cristallizzatori e fin oltre il menisco, all’ interno dei fori o dei canali di raffreddamento, mezzi ripartitori che portano il liquido raffreddante in sé, inviandolo in modo selettivo sulla parete che coopera con il metallo fuso mediante fessure o fori di varie caratteristiche e dimensioni al fine di generare effetti specifici sul cristallizzatore.

E anche stato proposto di parzializzare il canale di raffreddamento oltre la zona dove sono presenti tali mezzi ripartitori.

Tuttavia queste soluzioni note non consentono di veicolare il liquido raffreddante in zone specifiche dei fori, o dei canali di raffreddamento, ottimizzando ed uniformando lo scambio di calore lungo tutto il cristallizzatore.

Inoltre, dette soluzioni note presentano lo svantaggio di generare ristagni di liquido raffreddante nella zona compresa fra i mezzi ripartitori e la parete associata al materiale fuso.

Gli eventuali ristagni sono molto pericolosi perché, in virtù delle temperature coinvolte nel canale di raffreddamento, possono portare il liquido ad evaporazione.

Al fine di minimizzare questo effetto, denominato anche effetto “boiling”, la tecnica nota prevede di aumentare la pressione del liquido raffreddante nel canale di raffreddamento.

Tali elevate pressioni nella lingottiera generano sollecitazioni e stress meccanici che riducono la vita utile della lingottiera. Le elevate sollecitazioni e stress meccanici possono provocare l’insorgenza di cricche superficiali e portare ad esplosione la lingottiera nel caso in cui il liquido di raffreddamento raggiunga il metallo liquido.

Inoltre, è noto anche cercare di aumentare la velocità del liquido raffreddante e quindi la sua portata nei canali di raffreddamento realizzando canali di raffreddamento aventi dimensioni estremamente ridotte, ad esempio di circa 9mm di diametro, con conseguenti difficoltà di realizzazione.

Tuttavia, è anche noto che aumentando la velocità di transito del liquido di raffreddamento, non si ottiene un proporzionale incremento della capacità di raffreddamento.

Pertanto, la tecnica nota non consente di incrementare la velocità di colata e quindi di migliorare la produttività delTimpianto nel complesso ottenendo al contempo prodotti colati uniformi e di alta qualità.

Inoltre, la tecnica nota non permette di ottenere un controllo, voluto e programmato, della deformazione della parte superiore del cristallizzatore.

Esiste pertanto la necessità di perfezionare la tecnica nota e mettere a disposizione un cristallizzatore perfezionato che superi almeno uno degli inconvenienti della tecnica nota.

Il presente trovato si pone lo scopo di incrementare TefFicienza dello scambio termico, soprattutto nella prima zona di solidificazione, uniformando lo scambio di calore con la parete interna del cristallizzatore in modo da superare le attuali velocità di colata fino anche il 50%.

Il presente trovato si pone lo scopo di creare nuovi e non previsti elementi condizionatori del transito del liquido raffreddante idonei a cooperare selettivamente con i canali di raffreddamento.

Detti elementi condizionatori, con il loro condizionamento specializzato della sezione dei canali, sono in grado di intervenire in modo nuovo e prima mai ipotizzato sul cristallizzatore ottenendo un controllo puntuale del raffreddamento.

Secondo una variante, detti elementi condizionatori, proprio per l’effetto specializzato che hanno sul cristallizzatore, sono anche in grado di controllare, ed eventualmente accentuare la deformazione del cristallizzatore nella zona del menisco e, se nel caso, anche della zona ad esso soprastante.

Inoltre, detti elementi condizionatori sono in grado di non generare ristagni del liquido raffreddante lungo il canale di raffreddamento, tali per cui l’azione raffreddante viene ad essere gestita.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell’ idea di soluzione principale.

Secondo il trovato, gli elementi condizionatori sono prevalentemente pieni, variamente sagomati in funzione dell’effetto specifico e puntuale voluto.

Detti elementi condizionatori sono strutturati per essere allocati nei canali di raffreddamento fino ad una distanza voluta dal menisco.

Secondo il trovato, detti elementi condizionatori presentano una porzione perimetrale, della loro sezione trasversale, tale da associarsi in modo diretto e sostanziale alla parete dei singoli canali di raffreddamento per una lunghezza perimetrale compresa fra il 40% e Γ80% del perimetro di ogni singolo canale di raffreddamento, vantaggiosamente compresa fra almeno il 50% e il 65%.

Secondo il trovato, detti elementi condizionatori coprono la sezione del canale di raffreddamento in modo che almeno dal 10% al 95% della superfìcie della sezione del canale di raffreddamento permetta il transito al liquido raffreddante, vantaggiosamente da almeno il 20% al 40%.

Secondo il trovato, la sezione libera del canale di passaggio è minore nell’intorno del menisco

Secondo una variante, detti elementi condizionatori, almeno per l’applicazione a cristallizzatori tubolari, interessano una parte importante dall’intorno del menisco fin oltre il menisco per almeno 80 mm fino a circa 200 mm, vantaggiosamente attorno a 90 mm fino a 120 mm, ovvero anche una parte della zona soprastante il menisco.

Secondo un’ulteriore variante, applicata a solo titolo esemplificativo a cristallizzatori per bramme, gli elementi condizionatori si possono estendere nei canali del cristallizzatore anche per l’intera lunghezza del cristallizzatore o almeno fino a 300mm al di sotto del menisco.

Gli elementi condizionatori, lungo la loro lunghezza, presentano una o più modificazioni del proprio profilo verso la parete interna del cristallizzatore sì da lasciare libero il transito del liquido raffreddante, in modo da indirizzarlo in modo voluto e controllato per ottenere un comportamento puntuale voluto della parete interna del cristallizzatore. Le modificazioni, del profilo degli elementi condizionatori, sono finalizzate a far si che il liquido raffreddante produca effetti differenti, selettivamente previsti e voluti, nonché specializzati, sia lungo almeno la parte alta del cristallizzatore a partire dall’intorno del menisco fino ad una certa e voluta distanza da esso verso l’ingresso del materiale fuso, sia nella parte inferiore.

Gli effetti specifici e puntuali, continui o meno, voluti ameno in parte della parete interna del cristallizzatore, sono determinati dalle normali esigenze di colata e/o dalle caratteristiche del materiale fuso.

Gli elementi condizionatori per la loro efficacia, secondo una variante, possono collaborare con almeno una parete del canale di raffreddamento che presenta una rugosità sulla sua superficie interna.

La rugosità ha un’ampiezza media compresa fra circa 0,015mm e 0,050mm, preferibilmente compresa fra circa 0,022mm e 0,040mm. Secondo una variante, qualora gli elementi condizionatori, tutti o in parte, siano realizzati con materiale isolante, essi sono in grado di condizionare, in modo voluto e ricercato, la deformazione del cristallizzatore, quanto meno, nelFintomo del menisco nel senso di una ricercata e parziale apertura verso l’esterno, almeno in una parte coordinata con il menisco.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fomite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la figura 1 illustra esemplificativamente un elemento condizionatore secondo il presente trovato;

- le figure 2 e 3 illustrano una sezione del elemento condizionatore di fig.

1 inserito in un canale di raffreddamento e una vista in sezione individuata lungo la linea III-III di fig. 2;

- la figura 4 illustra una sezione di due elementi condizionatori in altre forme realizzative secondo il presente trovato inseriti ciascuno in un distinto canale di raffreddamento di un cristallizzatore in due componenti;

- la figura 5 illustra una variante applicativa di un altro tipo di elemento condizionatore secondo il presente trovato;

- le figure 6 e 7 individuano due sezioni del elemento condizionatore rispettivamente lungo la linea VI -VI e VII- VII di fig. 5;

- la figura 8 illustra una variante applicativa di un altro tipo di elemento condizionatore secondo il presente trovato;

- le figure 9, 10 e 11 individuano tre sezioni del elemento condizionatore rispettivamente lungo la linea IX- IX, X-X e Xl-XI di fig. 8;

- la figura 12 illustra un’ulteriore elemento condizionatore secondo il presente trovato cooperante con una ripartizione del liquido raffreddante. Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Con riferimento ai disegni, che rappresentano esemplificazioni del trovato, si deve tener presente che quanto segue illustra Fapplicazìone in un solo canale di raffreddamento 12.

L’applicazione del trovato prevede che tutti i canali di raffreddamento 12 di un cristallizzatore 10 siano attrezzati con lo stesso elemento condizionatore 11.

A titolo esemplificativo e non limitativo, i canali di raffreddamento 12 presentano sezioni trasversali circolari, ellittiche, rettangolari o di altro tipo.

Secondo una variante, è previsto attrezzare uno o più canali di raffreddamento 12 con differenti elementi condizionatori 11, al fine di ottenere effetti voluti e ricercati differenti, in zone perimetrali o in zone verticali del cristallizzatore 10.

Secondo il trovato il elemento condizionatore 11 è longitudinalmente conformato in funzione delle esigenze volute di condizionamento della parte specifica del cristallizzatore 10.

Caratteristica comune agli elementi condizionatori 11 è il rapporto di stretta cooperazione tra un’ampia superficie del elemento condizionatore 11 con la parete interna 13 del cristallizzatore 10 che separa il canale di raffreddamento 12 dal materiale fuso.

La fig. 1 illustra un elemento condizionatore 1 1 che, introdotto nel canale di raffreddamento 12, opera verso la parete interna 13 del cristallizzatore 10 posta a contatto con il metallo fuso colato.

Con il numero 14 viene indicato il menisco del materiale fuso nella sua posizione nominale esemplificativa.

11 canale di raffreddamento 12 è alimentato con un liquido raffreddante in pressione attraverso l’entrata 15.

Secondo una forma realizzativa, il liquido raffreddante in pressione può essere alimentato da un’entrata 15 posta in una zona al di sotto del menisco 14. In questo caso, è previsto un foro d’uscita 31 in una zona al di sopra del menisco 14 in modo che il liquido raffreddante scorra dal basso verso l’alto.

Nel caso esemplificativo delle figg. 1-3, l’elemento condizionatore 11 presenta un primo tratto 16, posto superiormente, che sostanzialmente presenta la stessa sezione del canale di raffreddamento 12.

Detto primo tratto 16 oltre ad intercettare il passaggio del liquido raffreddante in modo che non fuoriesca verso l’alto dal canale di raffreddamento 12, permette di posizionare in modo voluto, longitudinalmente al canale di raffreddamento 12 stesso, il elemento condizionatore.

Tale primo tratto 16 può avere anche altre forme se e qualora la parte superiore del canale di raffreddamento 12 viene otturata con piastre, viti, o altro.

Inoltre, secondo una variante, detto primo tratto 16 può presentare una testa con un’estensione, con funzione di posizionatore, che serve a posizionare, correttamente e nel verso voluto, il elemento condizionatore 11 utilizzando una sede specifica presente all’ingresso del canale di raffreddamento 12.

Queste varianti, nello spirito del trovato, sono applicabili in tutti gli esempi nella presente descrizione illustrati e, pertanto, non verranno ripetute.

Come detto, il primo tratto 16 ha solo la funzione di ancoraggio e/o posizionamento e/o orientamento.

A seguire il primo tratto 16, in cooperazione con l’entrata 15 il elemento condizionatore 11 presenta una sezione ridotta 17 che ha la funzione di non creare eccessiva resistenza all’ingresso del liquido raffreddante nel contempo permettendo di collegare e posizionare, in modo voluto, la parte sagomata 18 sottostante il elemento condizionatore 11.

Tra la sezione ridotta 17 e la parte sagomata 18, è vantaggiosamente presente una rampa di raccordo 19 che facilita lo scorrimento del liquido raffreddante nel contempo limitando, per quanto possibile, i ristagni del liquido stesso.

Con riferimento alle figg. 2 e 3, la parte sagomata 18 presenta una sezione trasversale di condizionamento 20a che occupa una porzione della sezione trasversale del canale di raffreddamento 12.

La sezione trasversale di condizionamento 20a presenta una porzione perimetrale 21 sostanzialmente posta in appoggio ad una porzione perimetrale compresa fra il 45% e il 65%, vantaggiosamente attorno al 50%, dell’estensione perimetrale del canale di raffreddamento 12.

Inoltre, nel caso specifico, la sezione trasversale di condizionamento 20a determina, nella sezione trasversale del canale di raffreddamento 12, una sezione di transito 22 del liquido raffreddante compresa fra il 10% e il 30%, vantaggiosamente compresa fra 20% e 25%, della superficie totale della sezione trasversale del canale di raffreddamento 12.

La superficie totale della sezione trasversale del canale di raffreddamento 12 è detta anche area totale del canale di raffreddamento 12.

Nelle figure vengono riportati, per ogni geometria, i valori percentuali della porzione perimetrale P dell’estensione perimetrale del canale di raffreddamento 12 direttamente cooperante con il elemento condizionatore 11, e della sezione di transito S del liquido raffreddante rispetto alla superficie totale della sezione trasversale del canale di raffreddamento 12.

Un primo vantaggio di questa realizzazione è quello di consentire al liquido raffreddante di transitare in modo voluto nei pressi della parete interna 13 raffreddando in modo forte ed intenso prevalentemente la parete a contatto con il materiale fuso.

Un secondo vantaggio è quello di superare gli inconvenienti legati ai ristagni del liquido raffreddante qualora la sezione di transito risultasse torica.

La sezione trasversale di condizionamento 20a può estendersi per tutta la lunghezza della parte sagomata 18, che si estende al di sotto del menisco fino a circa 150/200 mm, vantaggiosamente per 90/100 mm, o solo per una parte sostanziale di detta lunghezza.

Nel caso dei cristallizzatori 10 per bramme, la parte sagomata 18 si estende anche sotto il menisco 14, ad esempio anche fino a tutta la lunghezza del cristallizzatore 10, vantaggiosamente attorno ai 300mm sotto il menisco 14.

Ciò determina un vano di transito 23 del liquido di raffreddamento nel canale di raffreddamento 12, che opera in modo stabile e voluto per il primo tratto di formazione della pelle, di lunghezza sufficiente ad ottenere una pelle sufficientemente stabilizzata.

La parte terminale inferiore 24 del elemento condizionatore 11 presenta vantaggiosamente una conformazione tale per cui, quando il liquido raffreddante lascia il elemento condizionatore 11, detta parte terminale inferiore 24 non genera ristagni e non interferisce con il flusso del liquido raffreddante.

Il canale di raffreddamento 12, al di sotto della parte terminale inferiore 24 presenta vantaggiosamente una restrizione 26, raccordata con dei mezzi di rilascio 27 del liquido raffreddante.

In questo caso, la restrizione 26 riduce la sezione del canale di raffreddamento 12 di circa il 20%.

In questo caso, a titolo esemplificativo, la parte terminale inferiore 24 del elemento condizionatore 1 1 presenta una conformazione a piano inclinato rivolto verso la parete interna 13 o altre forme assimilabili che consentono anche dì ancorare il elemento condizionatore 11 alla parte finale del canale di raffreddamento 12.

In accordo con una possibile soluzione realizzativa del presente trovato, illustrata ad esempio nelle figure 2 e 5, il canale di raffreddamento 12 è definito da una prima porzione, nella quale in uso è inserito il elemento condizionatore 11, ed almeno una seconda porzione, consecutiva alla prima porzione, e non interessata dal elemento condizionatore 11.

La prima porzione può presentare una prima dimensione DI, o diametro equivalente, della sezione trasversale del canale di raffreddamento 12, mentre la seconda porzione può presentare una seconda dimensione D2, o diametro equivalente, della sezione trasversale del canale di raffreddamento 12 che è inferiore rispetto alla prima dimensione DI.

Tale condizione dimensionale permette di evitare che la seconda porzione del canale di raffreddamento 12 venga occlusa, ad esempio, da una rottura accidentale del elemento condizionatore 11.

In accordo con una possibile soluzione realizzativa, si può prevedere che le dimensioni della sezione di transito 22 libera lasciata dal elemento condizionatore 11 nella prima porzione del canale di raffreddamento 12 siano comprese fra circa il 30% ed il 60% delle dimensioni della superficie di transito del liquido raffreddante della seconda porzione del canale di raffreddamento 12.

Con questa prima forma di realizzazione esemplificativa del elemento condizionatore 11, si ottiene che solo la parete interna 13 del cristallizzatore 10 è fortemente raffreddata a partire da una posizione voluta e prevista rispetto al menisco 14 e per una lunghezza prevista in ragione della formazione della pelle.

A titolo esemplificativo, in figura 4, è illustrata una sezione di una variante realizzativa del cristallizzatore 10 che comprende una piastra 28 ed una contropiastra 29 distinte. La piastra 28 e la contropiastra 29 possono ad esempio definire nel loro insieme una parete di una lingottiera per bramme, oppure una parete di una lingottiera di tipo tubolare.

Detta piastra 28 presenta sulla sua superfìcie degli incavi a sviluppo prevalentemente allungato in direzione sostanzialmente parallela alla lunghezza della piastra ed aventi una forma della sezione trasversale sostanzialmente rettangolare con fondo eventualmente raccordato.

Inoltre, detta piastra 28, cooperando con detta contropiastra 29, realizza dei canali di raffreddamento 12 con forme volute.

Secondo una possibile forma realizzativa, non illustrata, anche la contropiastra 29 può presentare degli incavi in analogia con la piastra 28. In accordo con una possibile variante realizzativa gli incavi possono essere ricavati sulla contropiastra 29, anziché sulla piastra 28, e quest’ultima è associata alla contropiastra 29 per definire i canali di raffreddamento 12.

AU’intemo di ciascun canale di raffreddamento 12 è presente un elemento condizionatore 11 conformato in modo da ottenere l’effetto di raffreddamento specifico voluto.

Esemplificativamente, si configurano due sezioni trasversali di condizionamento 20b e 20c che occupano una porzione della sezione trasversale del canale di raffreddamento 12.

La sezione di transito 22 essendo di volta in volta conformata secondo una o l’altra delle configurazioni di cui alla soluzioni descritte prima e nel seguito relative ai canali di raffreddamento 12 circolari.

Qualora, secondo una variante, detto elemento condizionatore 11 venga realizzato in materiale isolante, si ottiene che la parete esterna 30 del cristallizzatore 10 viene a scaldarsi, molto più del normale, in zone specifiche e volute rispetto ai cristallizzatori noti.

E’ nello spirito del trovato eventualmente integrare la deformazione, generata dalEutilizzo del elemento condizionatore 11 in materiale isolante, con mezzi di riscaldamento specifici, ad esempi elettrici o di altro tipo idoneo allo scopo.

Avendo attenzione ai vari componenti del trovato, è quindi possibile ottenere che la parete interna 13 del cristallizzatore 10 si deformi verso Γ esterno in modo voluto e controllato, sì da non creare, al liquido lubrificante ed alla pelle del materiale fuso in formazione, intoppi o mal funzionamenti, nel contempo permettendo di aumentare la velocità di colata.

In questo modo, la pelle può scivolare senza incontrare brusche variazioni di sezione, durante l’azione di va e vieni verticale della lingottiera. Ciò permette di ottenere uno scivolamento rapido e senza discontinuità, in quanto il lubrificante mantiene il suo velo continuo.

Secondo una forma realizzativa del presente trovato, i canali di raffreddamento 12 possono presentare dimensioni dei diametri equivalenti vantaggiosamente maggiori di 9mm, ad esempio anche oltre 16mm. Un aumento del diametro dei canali di raffreddamento 12 permette di incrementare la superficie utile di raffreddamento che è rivolta direttamente verso la parete interna 13, e quindi permette di incrementare l’effetto di raffreddamento.

In questi casi, neirintomo del menisco 14, dove il flusso termico è massimo e la velocità del liquido raffreddante può superare anche i 40m/s, il liquido raffreddante può scorrere in un vano di transito 23 con uno spessore vantaggiosamente compreso tra i 2mm e i 4mm.

Queste velocità del liquido raffreddante non sono raggiungibili con la tecnica nota, perché richiederebbero una pressione eccessiva del liquido raffreddante in ingresso al canale di raffreddamento 12, risultando pertanto pericolose per la lingottiera.

Nel caso delle figure 5-7, rimanendo valide le varianti e le considerazioni prima esposte, viene illustrata una variante alla soluzione descritta.

Anche in questo caso, il elemento condizionatore 11 presenta un primo tratto 16, una sezione ridotta 17 ed una parte sagomata 18 che termina con la parte terminale inferiore 24.

La parte sagomata 18 presenta, in sequenza, due sezioni trasversali di condizionamento 20d e 20e (fig. 6 e 7).

La prima sezione trasversale di condizionamento 20d, conformata a settore di corona circolare che si estende per circa 50/60 mm al di sotto del menisco 14, presenta una porzione perimetrale 21 e definisce una sezione di transito 22.

La sezione trasversale di condizionamento 20d presenta una porzione perimetrale 21 sostanzialmente posta in appoggio ad una porzione perimetrale compresa fra il 50% e il 70%, vantaggiosamente attorno al 60%, dell’estensione perimetrale del canale di raffreddamento 12.

La sezione di transito 22 risultante, occupa una porzione dal 20% al 40% della superficie totale della sezione trasversale del canale dì raffreddamento 12, vantaggiosamente attorno al 25%.

La sezione di transito 22, in questo caso, varia dal 20% al 27% della sezione del canale di raffreddamento 12, si da fornire una forte capacità di dissipazione costante del calore alla parete interna 13.

Nella parte sottostante alla sezione trasversale di condizionamento 20d, e ad una distanza dal menisco tra i 20 e i 55 mm, è presente la seconda sezione trasversale di condizionamento 20e.

In questo caso, la sezione di transito 22 lascia libero il canale di condizionamento 12 per una porzione dal 30% al 50%, vantaggiosamente attorno al 40/45%, mentre occupa una porzione dal 50% al 70% dell’estensione perimetrale del canale di raffreddamento 12, vantaggiosamente attorno al 60/65%.

La soluzione secondo il trovato appena descritta, presentando una sezione di transito 22 più ampia del caso precedente, consente di inviare una quantità maggiore di liquido con flussi di assorbimento del calore maggiori.

Anche in questa esemplificazione, nel caso in cui il materiale costituente il elemento condizionatore 11 sia isolante, è possibile intervenire sulla modificazione della forma del cristallizzatore 10 come spiegato per Γ esemplificazione relativa alle fig. 1-3.

Nel caso delle fig. 8-11, il elemento condizionatore 11 presenta tre zone (118, 218 e 318) della parte sagomata 18 con tre sezioni trasversali di condizionamento 20f, 20a e 20g diverse. Una prima zona 1 18 ha lo scopo di garantire il facile accesso del liquido raffreddante nell’elemento condizionatore I l e quindi nel canale di raffreddamento 12.

Detta prima zona 118 dell’elemento condizionatore 11 ha una sezione trasversale di condizionamento 20f conformata a settore di corona circolare che definisce una sezione di transito 22 che si estende fra 70% e 95%, preferibilmente fra 75% e 80%, della sezione trasversale del canale di raffreddamento 12. Questa sezione trasversale di condizionamento 20f è associata alla parete del canale di raffreddamento 12 per una lunghezza perimetrale compresa fra circa il 65% ed il 70% del perimetro della sezione trasversale del canale di raffreddamento 12.

Questa soluzione prevede che la porzione perimetrale 21 copre estensivamente la periferia del canale di raffreddamento 12, si che, nel caso in cui il elemento condizionatore 11 sia in materiale isolante, è possibile controllare in modo esteso la deformazione nella parte alta del cristallizzatore 10.

La seconda zona 218, raccordata con una rampa 19 inclinata alla prima zona 118, si configura con la stessa geometria a mezzaluna del caso in fig. 3 per ottenere lo stesso effetto.

La terza zona 318, raccordata anch’essa con una rampa 19 inclinata alla seconda zona 218, presenta una sezione trasversale di condizionamento 20g avente una porzione perimetrale 21 in appoggio alla parete del canale di raffreddamento 12 che copre una porzione perimetrale di detta compresa fra 30% e il 40%.

Inoltre, nel caso specifico, la sezione trasversale di condizionamento 20g determina, nella sezione trasversale del canale di raffreddamento 12, una sezione di transito 22 del liquido raffreddante compresa fra il 50% e il 70% della superficie totale della sezione trasversale del canale di raffreddamento 12.

Questa configurazione è idonea per ottenere una zona di stabilizzazione del liquido raffreddante grazie alla quale è possibile iemalizzare la parete interna 13 in prossimità di dove la pelle in formazione sia in gran parte già formata.

La funzione di stabilizzazione è ottenuta anche grazie al foro di uscita 31 ricavato nella parte terminale inferiore 24 sostanzialmente, ma non obbligatoriamente, perpendicolare alla direzione longitudinale del canale di raffreddamento 12 che regola il flusso del liquido raffreddante in uscita.

Anche in questo caso, qualora il elemento condizionatore 11 è in materiale isolante, è possibile gestire in modo voluto la deformazione del cristallizzatore 10.

In tutte le forme realizzative esemplificative descritte nelle figg. 1-11, il flusso del liquido raffreddante può scorrere nei canali di raffreddamento 12 in equicorrente o in controcorrente con il verso di colata del metallo fuso nel canale di colata.

La soluzione di fìg. 12 prevede una circolazione del liquido raffreddante differenziata con un ripartitore 32 che cooperando con l’entrata 15 separa il flusso in entrata in due flussi: un primo flusso superiore 33 ed un secondo flusso inferiore 34.

TI primo flusso superiore 33 prima di uscire dal foro di uscita 131 coopera con una variante del elemento condizionatore 11 che riduce il vano di transito 23 fino a valori compresi tra il 30 e il 40% del canale di raffreddamento 12.

Il flusso inferiore 34, può essere utilizzato per raffreddare e/o deformare in modo voluto e controllato altre zone del cristallizzatore 10. E chiaro che al cristallizzatore perfezionato fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall’ ambito del presente trovato.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz’altro realizzare molte altre forme equivalenti del cristallizzatore perfezionato aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell’ambito di protezione da esse definito.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cristallizzatore per colata continua consistente in uno o più componenti, comprendente una 0 più pareti in almeno un corpo presentanti almeno un canale di raffreddamento (12) per la circolazione del liquido raffreddante, in cui detto canale di raffreddamento (12) è parzialmente occluso, per almeno parte del suo sviluppo longitudinale, da almeno un elemento condizionatore (11), caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento condizionatore (1 1) è pieno e presenta almeno una sezione trasversale di condizionamento (20a-20g) presentante una porzione perimetrale (21) associata a detto canale di raffreddamento (12) nella parte più lontana dalla parete interna (13) del detto cristallizzatore ( 10), nell ’ intorno del menisco (14), e coprente una porzione del perimetro dì detta sezione trasversale del detto canale di raffreddamento (12) compresa fra il 40% ed Γ80%, vantaggiosamente fra il 50% e il 65%, e che detta sezione trasversale di condizionamento (20a-20g) definisce una sezione di transito (22) compresa fra il 10% e E95%, vantaggiosamente fra il 20% al 40%, dell’area totale di detto canale di raffreddamento (12), orientata verso la parete interna (13) del detto cristallizzatore (10).
2. 2. Cristallizzatore come nella rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto elemento condizionatore (1 1) è in materiale isolante.
3. 3. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento condizionatore (1 1) si estende dall’intorno del menisco (14) per almeno 80mm fino a circa 200mm, vantaggiosamente attorno a 90mm fino a 120mm, in una zona sotostante a detto menisco (14).
4. 4. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in presenza di più di una sezione trasversale di condizionamento (20a-20g), dete sezioni trasversali di condizionamento (20a-20g) sono raccordate tra loro con una rampa di raccordo (19) e sono specializzate a gestire puntualmente la velocità di transito del liquido raffreddante cooperando con la specifica zona del canale di raffreddamento (12) ove sono posizionate.
5. 5. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un ripartitore (32) associato e cooperante con almeno un’entrata (15) del liquido raffreddante posta al di sotto del menisco (14) a dividere il flusso del liquido raffreddante in almeno un flusso superiore (33) ed un flusso inferiore (34), e che presenta almeno un foro di uscita (131) di detto liquido raffreddante da deto canale di raffreddamento (12) nella zona soprastante il menisco (14).
6. 6. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che deto elemento condizionatore (11) presenta almeno un primo trato (16) superiore che ancora e/o posiziona e/o orienta detto elemento condizionatore (11) in detto canale di raffreddamento (12).
7. 7. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento condizionatore (11) presenta una parte terminale inferiore (24) coordinata con mezzi di rilascio (27) e/o una sede di ancoraggio (25) e/o una restrizione del foro di uscita (31) di detto canale dì raffreddamento (12).
8. 8. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sezione trasversale di condizionamento (20a) definisce una sezione di transito (22) conformata a mezzaluna e che si estende fra il 10% e il 30% della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12), e detta porzione perimetrale (21) è associata alla parete di detto canale di raffreddamento (12) per una lunghezza perimetrale compresa fra il 45% ed il 60% del perimetro della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12).
9. 9. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sezione trasversale di condizionamento (20b, 20c) definisce una sezione di transito (22) che si estende fra il 25% e il 40% della sezione trasversale del detto canale di raffreddamento (12), e detta porzione perimetrale (21) è associata alla parete di detto canale di raffreddamento (12) per una lunghezza perimetrale compresa fra il 50% ed il 70% del perimetro della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12).
10. 10. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sezione trasversale di condizionamento (20d) definisce una sezione di transito (22) conformata a settore di corona circolare che si estende fra il 20% e il 40% della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12), e detta porzione perimetrale (21) è associata alla parete di detto canale di raffreddamento (12) per una lunghezza perimetrale compresa fra il 50% ed il 70% del perimetro della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12),
11. 11. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sezione trasversale di condizionamento (20e) definisce una sezione di transito (22) conformata a mezzaluna e che si estende fra il 30% e il 50% della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12), e detta porzione perimetrale (21) è associata alla parete di detto canale di raffreddamento (12) per una lunghezza perimetrale compresa fra il 50% ed il 70% del perimetro della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12).
12. 12. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento condizionatore (11) presenta tre zone (118, 218, 318) raccordate tra loro per mezzo di opportune rampe di raccordo (19) e termina con una parte terminale inferiore (24) provvista di un foro di uscita (31) per detto liquido raffreddante.
13. 13. Cristallizzatore come nella rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detto elemento condizionatore (11) comprende una prima zona (1 18) avente una sezione trasversale di condizionamento (20f) conformata a settore di corona circolare che definisce una sezione di transito (22) che si estende fra 70% e 95% della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento ( 12), detta sezione trasversale di condizionamento (20f) essendo associata alla parete del detto canale di raffreddamento (12) per una lunghezza perimetrale compresa fra 65% e 70% del perimetro della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12).
14. 14. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 13, caratterizzato dal fatto che detto elemento condizionatore (11) comprende una seconda zona (218) avente una sezione trasversale di condizionamento (20a) che definisce una sezione di transito (22) conformata a mezzaluna e che si estende fra il 10% e il 30% della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12), detta sezione trasversale di condizionamento (20a) essendo associata alla parete del detto canale di raffreddamento (12) per una lunghezza perimetrale compresa fra il 45% ed il 65% del perimetro della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12).
15. 15. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 14, caratterizzato dal fatto che detto elemento condizionatore (1 1) comprende una terza zona (318) avente una sezione trasversale di condizionamento (20g) che definisce una sezione di transito (22) che si estende fra il 50% e il 70% della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12), detta sezione trasversale di condizionamento (20g) essendo associata alla parete del detto canale di raffreddamento (12) per una lunghezza perimetrale compresa fra il 30% ed il 40% del perimetro della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12).
16. 16. Cristallizzatore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto canale di raffreddamento (12) è provvisto su almeno parte della sua superficie interna di una rugosità avente un’ampiezza media compresa fra 0,015mm e 0,050mm, preferibilmente compresa fra 0,022mm e 0,040mm.
17. 17. Elemento condizionatore (11) per un canale di raffreddamento (12) presente in un cristallizzatore (10) per colata continua in uno o più componenti, caratterizzato dal fatto che presenta almeno una sezione trasversale di condizionamento (20a-20g) presentante una porzione perimetrale (21) associabile al perimetro della sezione trasversale di detto canale di raffreddamento (12) per un valore compreso tra il 40% ed 1’ 80%, vantaggiosamente fra il 50% e il 65% e presentante una sezione piena tale per cui, quando è associato a detto canale di raffreddamento (12), lascia libera una porzione della sezione di transito compresa tra il 10% e Γ95%, vantaggiosamente fra il 20% al 40% dell’area totale di detto canale di raffreddamento (12).