ITUD20010075A1

ITUD20010075A1 - Dispositivo per scaricare acciaio liquido da una paniera ad un cristalizzatore a rulli

Info

Publication number: ITUD20010075A1
Application number: IT2001UD000075A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Candriello; Nuredin Kapaj
Original assignee: Danieli Off Mecc
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2002-10-19
Also published as: US6889749B2; DE60204868T2; DE60204868D1; EP1383621A1; ATE298640T1; EP1383621B1; WO2002085558A1; US20040123971A1

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"DISPOSITIVO PER SCARICARE ACCIAIO LIQUIDO DA UNA PANIERA AD UN CRISTALLIZZATORE A RULLI"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo per scaricare l'acciaio liquido contenuto in una paniera nel cristallizzatore di una macchina per la colata continua di nastri a due rulli. Più in particolare, il dispositivo scaricatore è atto a formare un menisco uniforme fra i rulli che definiscono il cristallizzatore.

STATO DELLA TECNICA

Sono note le macchine per colata continua di nastri in acciaio, o simili prodotti, in cui il cristallizzatore è costituito sostanzialmente da due rulli, i quali sono disposti fra pareti laterali di contenimento e ruotano in sensi opposti per convogliare verso il basso l'acciaio liquido e formare così il prodotto colato.

In tali macchine di colata continua, uno dei principali problemi è rappresentato dall'esigenza di formare, nel vano sostanzialmente a forma di V che si crea fra i due rulli, un menisco di acciaio liquido, che sia possibilmente uniforme ed omogeneo. Nella tecnica nota, tale menisco viene di solito formato con l'ausilio di un dispositivo scaricatore direttamente collegato alla parte inferiore della paniera e provvisto di un'estremità inferiore disposta o in prossimità del livello superiore del menisco, oppure appena al di sotto dello stesso, vale a dire all'interno del menisco.

In tali dispositivi noti non c'è alcuna garanzia che il menisco risulti omogeneo ed uniforme, in quanto l'acciaio liquido viene scaricato direttamente nel bagno che forma il menisco, con l'energia cinetica propria del dislivello fra paniera e cristallizzatore, con conseguenti turbolenze che si ripercuotono negativamente soprattutto nelle zone del menisco in cui avviene il contatto fra l'acciaio liquido ed i rulli e/o le piastre laterali di contenimento.

Per ovviare a questi inconvenienti, la Richiedente ha studiato, progettato e realizzato il dispositivo secondo il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

II dispositivo per scaricare nel cristallizzatore a due rulli l'acciaio liquido contenuto in una paniera, di cui al presente trovato, è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale.

Altri aspetti innovativi del presente trovato sono espressi nelle rivendicazioni secondarie.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo per scaricare acciaio liquido da una paniera ad un cristallizzatore a due rulli, che garantisca principalmente sia un'alimentazione uniforme dell'acciaio liquido nella zona del menisco, lungo tutta la generatrice dei rulli, sia sulle piastre di contenimento laterale. In accordo con tale scopo, il dispositivo secondo il presente trovato comprende un elemento scaricatore sagomato in modo da definire un contenitore principale provvisto di pareti verticali intermedie, che definiscono un vano centrale, nel quale detto acciaio liquido è atto ad essere colato da detta paniera, e pareti laterali che, con dette pareti intermedie, definiscono due vani laterali comunicanti con detto vano centrale tramite aperture ricavate nella parte inferiore di dette pareti verticali intermedie.

I rulli del cristallizzatore sono disposti, paralleli fra loro, ad una definita distanza "d" uno dall'altro, e definiscono uno spazio superiore sostanzialmente a forma di "V" . In tale spazio sostanzialmente a forma di "V" è collocato l'elemento scaricatore, che ha una forma longitudinale di sezione sostanzialmente rettangolare, con i lati maggiori paralleli alle generatrici dei rulli di contenimento.

Le pareti laterali del contenitore principale sono più basse delle pareti intermedie e definiscono passaggi laterali per l'acciaio liquido che va così a formare un menisco in detto spazio superiore sostanzialmente a forma di "V".

L'acciaio liquido viene colato nel vano centrale dell'elemento scaricatore attraverso una pluralità di fori ricavati nella parte inferiore della paniera per distribuire in modo uniforme l'acciaio liquido sostanzialmente lungo tutta la lunghezza del vano centrale .

L'acciaio liquido in arrivo dalla paniera è atto a riempire prima il vano centrale e poi, attraverso le aperture inferiori delle pareti intermedie, anche i vani laterali.

Le pareti laterali dell'elemento scaricatore sono atte a rimanere preferibilmente alcuni millimetri sotto il livello del menisco, garantendo così un menisco sostanzialmente piatto e senza turbolenze. Una tale distribuzione uniforme dell'acciaio liquido nella zona del menisco, lungo la generatrice dei rulli, garantisce uno scambio termico uniforme ed anche una solidificazione uniforme, cosicché viene evitato l 'insorgere di cricche sulla superficie del prodotto colato.

All'interno del vano centrale dell'elemento scaricatore sono disposti elementi atti a ridurre l'energia cinetica dell'acciaio liquido in arrivo dalla paniera.

Secondo una forma di realizzazione preferenziale, l'alimentazione dell'acciaio liquido verso le piastre laterali di contenimento dello stesso è ottenuta facendolo tracimare dalle pareti di testa del contenitore principale, più basse del menisco, nello stesso modo in cui l'acciaio liquido tracima dalle pareti laterali.

Secondo una variante, sul contenitore principale, in corrispondenza di ciascuna estremità, è ricavata una vaschetta laterale con alimentazione indipendente dal resto del contenitore. In questo caso, un foro di uscita dell'acciaio liquido è ricavato sulla parte inferiore della parete esterna della suddetta vaschetta laterale.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato saranno chiare dalla seguente descrizione di alcune forme preferite di realizzazione, illustrate a titolo esemplificativo e non limitativo con l'ausilio degli annessi disegni, in cui:

- fig.l è una sezione trasversale di un dispositivo per scaricare acciaio liquido da una paniera ad un cristallizzatore a due rulli secondo il presente trovato, in accordo con una prima forma di realizzazione;

- fig.2 è una vista prospettica di un particolare del dispositivo di fig.l;

- fig.3 è una sezione longitudinale del dispositivo di fig.l;

- fig.4 è una sezione trasversale di una prima variante del dispositivo di fig.l;

- fig.5 è una sezione trasversale di una seconda variante del dispositivo di fig.l;

- fig.6 è una sezione longitudinale di un particolare del dispositivo di fig.5;

- fig.7 è una vista dall'alto di un dispositivo secondo il presente trovato, in accordo con una seconda forma di realizzazione; - fig.8 è una vista prospettica di un particolare del dispositivo di fig.7;

- fig.9 è una vista dall'alto di una variante del dispositivo di fig.7;

- fig.10 è una sezione longitudinale secondo la linea A-A di fig.9;

- fig.11 è una vista prospettica di un particolare del dispositivo di fig.9.

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME PREFERITE DI

REALIZZAZIONE

Con riferimento alle figg. 1, 2 e 3, un dispositivo 10 secondo il trovato, per scaricare l'acciaio liquido contenuto in una paniera 12, in un cristallizzatore 11 del tipo a due rulli 31 e 32, comprende uno scaricatore di tipo sommerso o SEN 13. Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, il SEN 13 è sagomato in modo da definire un contenitore principale 15, di forma longitudinale sostanzialmente rettangolare, provvisto di pareti verticali intermedie 16 e 18 che definiscono un vano centrale 19 e pareti laterali 20 e 21 che, con le pareti intermedie 16 e 18, definiscono due vani laterali 22 e 23 comunicanti con il vano centrale 19 tramite aperture 25 ricavate nella parte inferiore delle pareti verticali intermedie 16 e 18.

Le pareti o ali laterali 20 e 21 sono più basse delle pareti intermedie 16 e 18 e definiscono passaggi laterali 26 e 28.

Il SEN 13 è collocato nello spazio sostanzialmente a forma di "V" che si crea fra i due rulli 31 e 32 disposti, paralleli fra loro, ad una definita distanza "d" uno dall'altro, distanza ”d" che definisce sostanzialmente lo spessore iniziale del prodotto colato (ad esempio un nastro), che esce dal cristallizzatore 11.

La paniera 12 è provvista, nella sua parte inferiore, di una pluralità di fori 33, attraverso i quali l'acciaio liquido in essa contenuto è atto ad essere introdotto nel vano centrale 19 del SEN 13. I fori 33 sono uniformemente distribuiti in corrispondenza di tutta la larghezza del cristallizzatore 11.

L'acciaio liquido in arrivo dalla paniera 12, è atto a riempire prima il vano centrale 19 e poi, attraverso le aperture inferiori 25, anche i vani laterali 22 e 23. L'acciaio liquido, una volta che ha superato le pareti laterali 20 e 21, va ad alimentare, attraverso i passaggi laterali 26 e 28, in modo uniforme il menisco 35 lungo le generatrici dei rulli 31 e 32.

.Le pareti laterali 20 e 21 sono atte a rimanere costantemente almeno alcuni millimetri, da circa 2 a circa 40 mm, preferibilmente da circa 10 a circa 25 mm, sotto il livello del menisco 35, garantendo così un menisco piatto e senza turbolenze.

Le aperture inferiori 25 possono essere costituite da asole, oppure da una o più feritoie.

All'interno del vano centrale 19 del SEN 13 possono essere vantaggiosamente disposti elementi 36 (figg. 4, 5 e 6) atti a ridurre l'energia cinetica dell'acciaio liquido in arrivo dalla paniera 12. Tali elementi 36, secondo una prima variante, possono essere costituiti da due piccole pareti verticali 36a (fig.4) disposte nella parte inferiore del vano centrale 19 e più alte delle aperture 25, oppure, in accordo con una seconda variante, da una parete centrale 36b provvista di nicchie centrali 38 (figg. 5 e 6) disposte in corrispondenza dei fori 33 della paniera 12.

Il fondo del contenitore principale 15 è provvisto di una pluralità di piccoli fori 37 (fig. 2), vantaggiosamente da tre a cinque ed aventi un diametro compreso fra circa 4 mm e circa 6 mm, attraverso i quali è atto a fuoriuscire l'acciaio liquido che rimane nel contenitore 15 alla fine del ciclo di colata, per evitare che l'acciaio stesso solidifichi all'interno di quest'ultimo.

In accordo con una forma di realizzazione preferenziale, illustrata nelle figure da 1 a 6 l'alimentazione dell'acciaio liquido verso le piastre laterali di contenimento 44 e 45 del cristallizzatore 11 viene ottenuta facendolo tracimare dalle pareti di testa 46, 48 del contenitore principale 15, più basse del menisco 35, nello stesso modo in cui l'acciaio liquido tracima dalle pareti laterali 20 e 21, ad una velocità tale da evitare che esso si solidifichi quando arriva a contatto con dette piastre di contenimento 44 e 45, soprattutto nel punto di incontro fra un rullo cristallizzatore 31 o 32 con la relativa piastra laterale 44, rispettivamente 45.

In accordo con una seconda forma di realizzazione, illustrata nelle figure da 7 a 11, il dispositivo 10 comprende vantaggiosamente due vaschette laterali 39 e 40 collocate alle due estremità opposte del contenitore principale 15. Le vaschette laterali 39 e 40 hanno le pareti di testa 49 e 50 più alte del livello del menisco 35 e sono provviste di aperture inferiori 42 e 43 attraverso le quali l'acciaio liquido è atto a fuoriuscire lateralmente, ad una adeguata velocità affinché non solidifichi. Le pareti laterali 20 e 21 del contenitore principale 15, come illustrato nelle figure 7 ed 8, si estendono fino alle pareti di testa 49 e 50 delle vaschette laterali 39 e 40, per cui la tracimazione dell'acciaio liquido avviene lungo tutta la lunghezza del contenitore 15, sostanzialmente fino alle estremità laterali dei rulli 31 e 32.

Secondo una variante, illustrata nelle figure 9, 10 ed 11, le pareti laterali 20 e 21 sono lunghe come il vano centrale 19 e non si estendono fino alla pareti di testa 49 e 50 delle vaschette laterali 39 e 40, per cui la tracimazione dell'acciaio liquido termina prima delle estremità laterali dei rulli 31 e 32.

Sia nella soluzione illustrata nelle figure 7 ed 8, sia nella variante illustrata nelle figure 9, 10 ed 11, le vaschette laterali 39 e 40, vengono alimentate in modo autonomo rispetto al vano principale 19, attraverso corrispondenti fori calibrati 33a, 33b della paniera 12.

La velocità di fuoriuscita dell'acciaio liquido dalle aperture laterali 42 e 43 può essere controllata per esempio regolando il battente che si crea nelle vaschette laterali 39 e 40.

E' chiaro che al dispositivo 10 fin qui descritto possono essere apportate modifiche o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

E' altresì chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del settore potrà senz'altro realizzare molte altre forme di dispositivi equivalenti, tutte rientranti nell'oggetto del presente trovato.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 - Dispositivo per scaricare acciaio liquido da una paniera (12) ad un cristallizzatore (11) a rulli (31, 32), comprendente un elemento scaricatore (13) disposto fra detta paniera (12) e detti rulli (31, 32), caratterizzato dal fatto che detto elemento scaricatore (13) è sagomato in modo da definire un contenitore principale (15) provvisto di pareti verticali intermedie (16, 18) che definiscono un vano centrale (19) nel quale detto acciaio liquido è atto ad essere colato da detta paniera (12) e pareti laterali (20, 21) che, con dette pareti intermedie (16, 18), definiscono due vani laterali (22, 23) comunicanti con detto vano centrale (19) tramite aperture (25) ricavate nella parte inferiore di dette pareti verticali intermedie (16, 18). 2 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, in cui detti rulli (31, 32) sono disposti, paralleli fra loro, ad una definita distanza "d" uno dall'altro, e definiscono uno spazio superiore sostanzialmente a forma di "V", caratterizzato dal fatto che detto contenitore principale (15) ha forma longitudinale sostanzialmente rettangolare ed è disposto in detto spazio sostanzialmente a forma di "V". 3 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette pareti laterali (20, 21) sono più basse di dette pareti intermedie (16, 18) e definiscono passaggi laterali (26, 28) per detto acciaio liquido. 4 - Dispositivo come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto acciaio liquido in arrivo da detta paniera (12) è atto a riempire prima detto vano centrale (19) e poi, attraverso dette aperture inferiori (25), anche detti vani laterali (22, 23), detto acciaio liquido, una volta superate dette pareti laterali (20, 21), essendo atto ad alimentare, attraverso passaggi laterali (26, 28), in modo uniforme il menisco (35) che si crea in detto spazio superiore sostanzialmente a forma di "V", lungo le generatrici di detti rulli (31 e 32). 5 - Dispositivo come alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che dette pareti laterali (20, 21) sono atte a rimanere costantemente almeno alcuni millimetri, da circa 2 mm a circa 40 mm, preferibilmente da circa 10 mm a circa 25 mm, sotto il livello di detto menisco (35), garantendo così un menisco piatto e senza turbolenze. 6 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette aperture inferiori (25) sono costituite da asole. 7 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette aperture inferiori (25) sono costituite da una o più feritoie. 8 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che all'interno di detto vano centrale (19) sono disposti elementi (36) atti a ridurre l'energia cinetica di detto acciaio liquido in arrivo da detta paniera (12). 9 - Dispositivo come alla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti elementi (36) comprendono piccole pareti verticali (36a) disposte nella parte inferiore di detto vano centrale (19). 10 - Dispositivo come alla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti elementi (36) comprendono una parete centrale (36b) provvista di nicchie centrali (38). 11 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il fondo di detto contenitore principale (15) è provvisto di una pluralità di fori (37) attraverso i quali è atto a fuoriuscire l'acciaio liquido residuo presente in detto contenitore principale (15) alla fine del ciclo di colata, per evitare che l'acciaio stesso solidifichi all'interno di quest'ultimo. 12 - Dispositivo come alle rivendicazioni 4, caratterizzato dal fatto che detto contenitore principale comprende due pareti di testa (46, 48) più basse di detto menisco (35) e che l'alimentazione dell'acciaio liquido da detto contenitore principale (15) verso due piastre di contenimento (44, 45) di detto cristallizzatore (11) viene ottenuta facendolo tracimare da dette pareti di testa (46, 48) nello stesso modo in cui l'acciaio liquido tracima da dette pareti laterali (20, 21), ad una velocità tale da evitare che esso si solidifichi quando arriva a contatto con dette piastre laterali di contenimento (44, 45). 13 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende anche due vaschette laterali (39, 40) collocate alle due estremità opposte di detto contenitore principale (15) . 14 - Dispositivo come alle rivendicazioni 4 e 13, caratterizzato dal fatto che dette vaschette laterali (39, 40) comprendono pareti di testa (49, 50) più alte del livello di detto menisco (35) e sono provviste di aperture inferiori (42, 43) attraverso le quali l'acciaio liquido è atto a fuoriuscire lateralmente ad un'adeguata velocità affinché non solidifichi, dette pareti laterali (20, 21) estendendosi fino a dette pareti di testa (49, 50), in modo che la tracimazione di detto acciaio liquido avvenga sostanzialmente lungo tutta la lunghezza di detto contenitore (15), fino alle estremità laterali di detti rulli (31, 32). 15 - Dispositivo come alle rivendicazioni 4 e 13, caratterizzato dal fatto che dette vaschette laterali (39, 40) comprendono pareti di testa (49, 50) più alte del livello di detto menisco (35) e provviste di aperture inferiori (42, 43) attraverso le quali l'acciaio liquido è atto a fuoriuscire lateralmente ad un'adeguata velocità affinché non solidifichi, e che dette pareti laterali (20, 21) sono lunghe come detto vano centrale (19), per cui la tracimazione di detto acciaio liquido termina prima delle estremità laterali di detti rulli (31, 32). 16 - Dispositivo come alla rivendicazione 14 o 15, caratterizzato dal fatto che dette vaschette laterali (39, 40) vengono alimentate in modo autonomo rispetto a detto vano principale (19). 17 - Dispositivo come alla rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che la velocità di fuoriuscita dell'acciaio liquido da dette aperture inferiori (42, 43) è controllata regolando il battente che si crea in dette vaschette laterali (39, 40). 18 - Dispositivo per scaricare acciaio liquido da una paniera (12) ad un cristallizzatore (11) a rulli (31, 32), sostanzialmente come descritto, con riferimento agli annessi disegni.