ITUD20010101A1

ITUD20010101A1 - Cristallizzatore a rulli per una macchina di colata continua

Info

Publication number: ITUD20010101A1
Application number: IT2001UD000101A
Authority: IT
Inventors: Nuredin Kapaj; Alfredo Poloni
Original assignee: Danieli Off Mecc
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-11-29
Also published as: CN1248804C; EP1404471B1; EP1404471A1; ATE359139T1; WO2002096583A1; US20040144520A1; CN1463211A; US6883585B2

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"CRISTALLIZZATORE A RULLI PER UNA MACCHINA DI COLATA CONTINUA"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un cristallizzatore a due rulli per una macchina di colata continua di nastri. Più in particolare, il trovato riguarda il sistema di raffreddamento interno del rullo, per garantire che ci sia una determinata temperatura uniforme lungo la generatrice del rullo in contatto con l'acciaio liquido, dove avviene la prima solidificazione.

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 cristallizzatori, 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.

Nello spazio a forma di V, che viene a crearsi fra i due rulli cristallizzatori, al di sopra del piano orizzontale passante per i loro assi di rotazione, l'acciaio liquido proveniente da una paniera forma un menisco avente una determinata altezza, che viene controllata mediante idonei mezzi scaricatori, per esempio del tipo ad immersione o SEN (dall'inglese «Submerged Entry Nozzle»).

In tali macchine di colata continua, uno dei principali problemi da risolvere è quello di avere un inizio di solidificazione uniforme dell'acciaio liquido all'interno del cristallizzatore, per creare la cosiddetta pelle esterna del prodotto colato, per cui è necessario creare condizioni il più possibile uguali lungo le generatrici dei rulli.

Si può garantire una solidificazione uniforme dell'acciaio liquido lungo la generatrice del rullo, integrando tra loro, sia una distribuzione uniforme dell'acciaio liquido lungo detta generatrice, sia una temperatura uniforme del cristallizzatore lungo la generatrice stessa.

Finora tali controlli sono sempre stati difficoltosi e non hanno portato a risultati apprezzabili, per cui il suddetto problema tecnico risulta pressoché non risolto dallo stato attuale della tecnica.

Per risolvere appieno ed in modo soddisfacente tale problema tecnico, la Richiedente ha studiato, progettato e realizzato il dispositivo secondo il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il cristallizzatore a rulli secondo il 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 cristallizzatore a rulli in cui l'inizio della solidificazione dell'acciaio liquido presente nel menisco avvenga uniformemente.

In accordo con tale scopo, ogni rullo cristallizzatore è provvisto di mezzi di raffreddamento disposti in ciascun rullo cristallizzatore per mantenere uniforme la temperatura della corrispondente superficie cilindrica a contatto con l'acciaio liquido.

I suddetti mezzi di raffreddamento comprendono vantaggiosamente una pluralità di fori disposti all'interno di ciascun rullo cristallizzatore, in prossimità della sua parete esterna e paralleli all'asse di rotazione del rullo. Nei fori è atto a circolare un qualsiasi liquido di raffreddamento, per esempio acqua.

Secondo il presente trovato, i fori sono uniformemente distribuiti in prossimità della superficie periferica di ciascun rullo ed il liquido di raffreddamento viene fatto circolare in sensi opposti in ciascuna coppia di fori adiacenti.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato saranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con l'ausilio degli annessi disegni, in cui:

- fig.l è una sezione trasversale, schematizzata, di un cristallizzatore a rulli secondo il presente trovato;

- fig.2 è una sezione longitudinale e parziale di un rullo cristallizzatore di fig.l;

- fig.3 è una sezione trasversale secondo la linea A-A di fig.2;

- fig.4 è una sezione longitudinale, schematizzata, di un rullo cristallizzatore di fig. l, nel quale sono indicati i flussi del liquido di raffreddamento.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERITA DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alle figure allegate, un cristallizzatore 10 secondo il presente trovato comprende due rulli cristallizzatori 11 e 12, i quali sono atti a ruotare in sensi opposti per convogliare verso il basso, mentre si solidifica, l'acciaio liquido proveniente da una paniera 13 e formare così il prodotto colato 14, costituito per esempio da un nastro. Le pareti esterne dei rulli cristallizzatori 11 e 12 sono vantaggiosamente in rame.

Nello spazio a forma di V, che si crea fra i due rulli cristallizzatori 11 e 12, al di sopra del piano orizzontale passante per i loro assi di rotazione 16 e 17, l'acciaio liquido proveniente dalla paniera 13 è atto a formare un menisco 18 avente una determinata altezza, che viene controllata mediante uno scaricatore 19, per esempio del tipo ad immersione o SEN.

Secondo il presente trovato, il sistema di raffreddamento dei rulli cristallizzatori 11 e 12 comprende una pluralità di fori 21 disposti all'interno di ciascun rullo cristallizzatore 11 e 12, allo scopo di garantire che le superfici periferiche di questi ultimi abbiano una determinata temperatura e che tale temperatura sia il più uniforme possibile.

In ciascun rullo cristallizzatore 11 e 12 i fori 21 sono suddivisi in due serie di fori, rispettivamente 21a e 21b, alternate fra loro, nelle quali un liquido refrigerante, come per esempio acqua, viene fatto circolare in direzioni opposte.

Ciascun foro 21a è in comunicazione, ad entrambe le estremità, con corrispondenti condotti 22a, mentre ciascun foro 21b è in comunicazione, ad entrambe le estremità, con corrispondenti condotti 22b.

Vantaggiosamente i condotti 22a e 22b sono coassiali fra loro (fig.2) e sono collegati, tramite giunti rotanti 23 di tipo noto, a mezzi di alimentazione esterni, anch'essi di tipo noto, quali una pompa 25 o simili.

II liquido refrigerante giunge nei fori 21a e 21b attraverso i condotti 22a e 22b interni agli alberi terminali 26 e 27 posti alle estremità dei rulli cristallizzatori 11 e 12.

La circolazione del liquido di raffreddamento nei fori 21a e 21b, in sensi opposti, favorisce il mantenimento di una temperatura uniforme della superficie periferica dei due rulli cristallizzatori 11 e 12, favorendo così una solidificazione uniforme dell'acciaio liquido che viene a contatto con i due rulli cristallizzatori 11 e 12.

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

E' altresì ovvio che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad un esempio specifico, 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 - Cristallizzatore comprendente due rulli cristallizzatori (11, 12) disposti sostanzialmente paralleli fra loro per definire un menisco (18) di acciaio liquido proveniente da una paniera (13), in cui detti rulli cristallizzatori (11, 12) sono provvisti al loro interno di mezzi di raffreddamento e sono atti a ruotare in sensi opposti per convogliare verso il basso detto acciaio liquido mentre si solidifica a contatto con detti rulli cristallizzatori (11, 12), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di raffreddamento comprendono una pluralità di fori (21) disposti in prossimità della superficie periferica di ciascuno di detti rulli cristallizzatori (11, 12) e all'interno dei quali è atto a circolare un liquido di raffreddamento, essendo almeno una parte di detti fori (21a) percorsi da detto liquido di raffreddamento in verso opposto rispetto ai fori restanti (21b). 2 - Cristallizzatore come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti fori (21) sono sostanzialmente paralleli all'asse di rotazione (16, 17) del corrispondente rullo cristallizzatore (11, 12). 3 - Cristallizzatore come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti fori (21) sono uniformemente distribuiti in prossimità della superficie periferica di ciascuno di detti rulli cristallizzatori (11, 12). 4 - Cristallizzatore come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che in ciascuno di detti rulli cristallizzatori (11, 12) sono presenti due serie di detti fori (21a, 21b), alternate fra loro, e che detto liquido refrigerante è atto a circolare in sensi opposti in ciascuna coppia di fori adiacenti (21a, 21b). 5 - Cristallizzatore come alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i fori (2la, 21b) di ciascuna serie sono in comunicazione, ad entrambe le estremità del corrispondente rullo cristallizzatore (11, 12), con corrispondenti condotti (22a, 22b) di adduzione/uscita di detto liquido refrigerante. 6 - Cristallizzatore come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti condotti (22a, 22b) sono coassiali fra loro e sono collegati, tramite mezzi a giunto (23), a mezzi di alimentazione esterni (25) di detto liquido refrigerante. 7 - Procedimento per raffreddare i due rulli cristallizzatori (11, 12) di un cristallizzatore a rulli per una macchina di colata continua, in cui detti rulli cristallizzatori (11, 12) sono disposti sostanzialmente paralleli fra loro per definire un menisco (18) di acciaio liquido proveniente da una paniera (13) e sono atti a ruotare in sensi opposti per convogliare verso il basso detto acciaio liquido mentre si solidifica, caratterizzato dal fatto che comprende le seguenti fasi: prevedere una pluralità di fori (21) disposti in prossimità della superficie periferica di ciascuno di detti rulli cristallizzatori (11, 12); fare circolare un liquido di raffreddamento all'interno di detti fori (21) in modo che almeno una parte di detti fori (21a) siano percorsi da detto liquido di raffreddamento in verso opposto rispetto ai fori restanti (21b). 8 - Procedimento come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti fori (21) vengono disposti sostanzialmente paralleli all'asse di rotazione (16, 17) del corrispondente rullo cristallizzatore (11, 12). 9 - Procedimento come alla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti fori (21) vengono uniformemente distribuiti in prossimità della superficie periferica di ciascuno di detti rulli cristallizzatori (11, 12). 10 - Procedimento come alla rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che in ciascuno di detti rulli cristallizzatori (11, 12) sono presenti due serie di detti fori (21a, 21b), alternate fra loro, e che detto liquido refrigerante viene fatto circolare in sensi opposti in ciascuna coppia di fori adiacenti (21a, 21b). 11 - Procedimento come alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i fori (21a, 21b) di ciascuna serie vengono messi in comunicazione, ad entrambe le estremità del corrispondente rullo cristallizzatore (11, 12), con corrispondenti condotti (22a, 22b) di adduzione/uscita di detto liquido refrigerante. 12 - Procedimento come alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detti condotti (22a, 22b) vengono disposti coassiali fra loro e vengono collegati, tramite mezzi a giunto (23), a mezzi di alimentazione esterni (25) di detto liquido refrigerante. 13 - Cristallizzatore a rulli per una macchina di colata continua e procedimento per il raffreddamento di detti rulli, sostanzialmente come descritti, con riferimento agli annessi disegni.