ITUD950014A1

ITUD950014A1 - INCREASED THERMAL EXCHANGE CRYSTALLIZER FOR CONTINUOUS CASTING

Info

Publication number: ITUD950014A1
Application number: IT000014A
Authority: IT
Inventors: Giampietro Benedetti; Gianni Gensini; Alfredo Poloni
Original assignee: Danieli Off Mecc Spa
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1996-08-06
Also published as: IT1280122B1; ITUD950014A0

Description

Descrizione del trovato avente per titolo : Description of the invention having as title:

" CRISTALLIZZATORE A SCAMBIO TERMICO AUMENTATO PER COLATA CONTINUA" "INCREASED THERMAL EXCHANGE CRYSTALLIZER FOR CONTINUOUS CASTING"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Forma oggetto del presente trovato un cristallizzatore a scambio termico aumentato per colata continua come espresso nella rivendicazione principale. The present invention relates to a crystallizer with increased heat exchange by continuous casting as expressed in the main claim.

Il trovato viene utilizzato in associazione ad una lingottiera impiegata in un impianto di colata continua per la produzione di billette o di blumi di qualsivoglia tipo e sezione. The invention is used in association with an ingot mold used in a continuous casting plant for the production of billets or blooms of any type and section.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

Nel campo della colata continua è ancora presente una pluralità di problemi non risolti legati alle elevate temperature a cui vengono sottoposte le pareti del cristallizzatore. In the field of continuous casting there is still a plurality of unsolved problems linked to the high temperatures to which the walls of the crystalliser are subjected.

Più particolarmente, è noto da molto tempo che la temperatura della parete del cristallizzatore, nonostante la circolazione di fluido refrigerante, varia nel senso della direzione di colata con un valore massimo che viene raggiunto nell'intorno del menisco del metallo liquido. More particularly, it has been known for a long time that the temperature of the crystallizer wall, despite the circulation of the cooling fluid, varies in the direction of casting with a maximum value that is reached around the meniscus of the liquid metal.

La temperatura non uniforme lungo le pareti longitudinali del cristallizzatore provoca una deformazione non uniforme delle stesse dovuta alla dilatazione termica del materiale con conseguenti problemi legati ai difetti superficiali che questa deformazione non uniforme provoca sulle billette/blumi in formazione. The non-uniform temperature along the longitudinal walls of the crystallizer causes a non-uniform deformation of the same due to the thermal expansion of the material with consequent problems linked to the surface defects that this non-uniform deformation causes on the billets / blooms in formation.

Inoltre, è noto che durante la discesa all'interno del cristallizzatore, la pelle delle billette/blumi solidificantisi tende a ritirarsi. Furthermore, it is known that during the descent inside the crystallizer, the skin of the solidifying billets / blooms tends to shrink.

Questo provoca un distacco della pelle della billetta/blumo dalla parete del cristallizzatore riducendo enormemente lo scambio termico fra billetta/blumo e cristallizzatore a tal punto che il raffreddamento della billetta/blumo, e quindi la formazione della pelle, viene praticamente bloccato con conseguenze molto gravi per la billetta/blumo in formazione. This causes a detachment of the skin of the billet / bloom from the wall of the crystallizer, enormously reducing the heat exchange between billet / bloom and crystallizer to such an extent that the cooling of the billet / bloom, and therefore the formation of the skin, is practically blocked with very serious consequences. for the billet / bloom in formation.

Nel tipo noto di lingottiere, lo scambio termico ha valori appena accettabili solo per il primo tratto del cristallizzatore, che si estende per circa un quarto della sua lunghezza, in cui la pelle della billetta/blumo è sostanzialmente a contatto I con la parete del cristallizzatore. i Per assicurare che la billetta/blumo in uscita dal cristallizzatore abbia uno spessore della pelle tale da evitare la sua rottura e la conseguente fuoriuscita del metallo liquido è quindi necessario adottare una velocità di colata ridotta. In the known type of mold, the heat exchange has barely acceptable values only for the first section of the crystallizer, which extends for about a quarter of its length, in which the skin of the billet / bloom is substantially in contact with the wall of the crystallizer. . To ensure that the billet / bloom leaving the crystallizer has a skin thickness such as to avoid its breakage and the consequent leakage of the liquid metal, it is therefore necessary to adopt a reduced casting speed.

Nel caso di bìllette/blumi a sezione quadrata, rettangolare o poligonale in generale, un altro problema è legato al fatto che gli spigoli della billetta/blumo sono soggetti ad un raffreddamento più intenso in quanto, in corrispondenza dei detti spigoli, il calore viene asportato su entrambi i lati dello spigolo. In the case of bills / blooms with a square, rectangular or polygonal section in general, another problem is linked to the fact that the edges of the billet / bloom are subjected to a more intense cooling since, in correspondence with said edges, the heat is removed. on both sides of the corner.

Da ciò deriva che, in corrispondenza degli spigoli della billetta/blumo, la pelle si forma più rapidamente ed.il conseguente ritiro del materiale fa sì che la billetta/blumo si stacchi molto presto dalla parete del cristallizzatore, interrompendo così il processo di raffreddamento e solidificazione. From this it follows that, at the edges of the billet / bloom, the skin forms more rapidly and the consequent shrinkage of the material causes the billet / bloom to detach very quickly from the crystallizer wall, thus interrupting the cooling process and solidification.

Per questo motivo, in corrispondenza degli spigoli, la pelle della billetta/blumo presenta uno spessore ridotto rispetto alle sue pareti laterali e si instaurano dei gradienti di temperatura fra gli spigoli e le pareti laterali della billetta/blumo. Questi gradienti di temperatura generano delle tensioni, sia nella parete del cristallizzatore che all'interno della billetta/blumo in raffreddamento, che portano alla formazione di cricche e di altri difetti superficiali che abbassano la qualità del prodotto in uscita. For this reason, at the edges, the skin of the billet / bloom has a reduced thickness with respect to its side walls and temperature gradients are established between the edges and the side walls of the billet / bloom. These temperature gradients generate tensions, both in the crystallizer wall and inside the cooling billet / bloom, which lead to the formation of cracks and other surface defects that lower the quality of the output product.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere altri ed ulteriori vantaggi la proponente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato. To obviate the drawbacks of the known art and to obtain other and further advantages, the present applicant has studied, tested and implemented the present invention.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO EXPOSURE OF THE FOUND

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale. The present invention is expressed and characterized in the main claim.

Le rivendicazioni secondarie espongono varianti all'idea di soluzione principale. The secondary claims set out variants to the main solution idea.

Scopo del presente trovato è quello di ottenere un cristallizzatore per colata continua di billette o blumi il quale permetta di aumentare la velocità di estrazione grazie ad un aumentato scambio termico tra parete del cristallizzatore e fluido refrigerante. The object of the present invention is to obtain a crystallizer for continuous casting of billets or blooms which allows to increase the extraction speed thanks to an increased heat exchange between the crystallizer wall and the cooling fluid.

Ulteriore scopo è quello di fornire un cristallizzatore in cui venga ridotta al minimo la deformazione termica dello stesso cristallizzatore. A further object is to provide a crystallizer in which the thermal deformation of the crystallizer itself is reduced to a minimum.

Il cristallizzatore secondo il trovato presenta pareti con spessore ridotto, compreso tra 4 e 10 mm, vantaggiosamente tra 6 e 8 mm, che ne rendono "elastico" il comportamento. The crystallizer according to the invention has walls with a reduced thickness, between 4 and 10 mm, advantageously between 6 and 8 mm, which make its behavior "elastic".

Le pareti del cristallizzatore cooperano esternamente con camere di raffreddamento che presentano una parete intermedia specifica per ogni parete del cristallizzatore a definire con detta parete un canale di circolazione del fluido refrigerante. The walls of the crystallizer cooperate externally with cooling chambers which have a specific intermediate wall for each wall of the crystallizer to define with said wall a channel for the circulation of the cooling fluid.

Detto canale di circolazione presenta una sezione ortogonale all'asse del cristallizzatore che, come larghezza, presenta una larghezza inferiore alla parete del cristallizzatore e come spessore, o luce di transito del fluido refrigerante, un valore che è al massimo di tre millimetri. Said circulation channel has a section orthogonal to the axis of the crystallizer which, in terms of width, has a width less than the wall of the crystallizer and as a thickness, or transit opening of the cooling fluid, a value that is at most three millimeters.

E' nello spirito del trovato correlare la pressione del fluido refrigerante al valore del coefficiente di scambio termico che si vuole ottenere fra la parete del cristallizzatore ed il fluido refrigerante. It is in the spirit of the invention to correlate the pressure of the refrigerant fluid to the value of the heat exchange coefficient which is to be obtained between the wall of the crystallizer and the refrigerant fluid.

Il trovato prevede anche che, regolando la pressione del fluido di raffreddamento, è possibile deformare le pareti del cristallizzatore nelle zone volute e nel modo voluto. The invention also provides that, by regulating the pressure of the cooling fluid, it is possible to deform the walls of the crystallizer in the desired areas and in the desired manner.

Nel presente trovato, per fluido refrigerante si intende l'acqua per uso industriale e comunque quell'acqua che normalmente viene utilizzata nelle lingottiere per raffreddare il cristallizzatore. In the present invention, by refrigerant fluid is meant water for industrial use and in any case that water which is normally used in ingot molds to cool the crystallizer.

Secondo il trovato, detta acqua può avere, all'ingresso in lingottiera, una temperatura compresa tra 10°C e 60°C. According to the invention, said water can have, upon entering the mold, a temperature of between 10 ° C and 60 ° C.

Secondo una variante, il trovato prevede di adottare, come fluido refrigerante, acqua additivata con sostanze che ne permettono un utilizzo anche a temperature di ingresso nella lingottiera inferiori allo zero e fino a -25°C/-30°C. According to a variant, the invention provides for adopting, as a cooling fluid, water with additives which allow it to be used even at inlet temperatures below zero and up to -25 ° C / -30 ° C.

E' pure una variante del trovato l'utilizzare, come fluido refrigerante, altre sostanze liquide, ad esempio glicole, con una temperatura di ingresso in lingottiera compresa tra -10°C/-15°C e -70°C/-80°C. E' una ulteriore variante del trovato l'utilizzare, come fluido refrigerante, gas liquefatti, puri o combinati con altri gas o liquidi, aventi una temperatura all'ingresso della lingottiera compresa tra -3°C e -270°C. It is also a variant of the invention to use, as cooling fluid, other liquid substances, for example glycol, with an inlet temperature in the mold comprised between -10 ° C / -15 ° C and -70 ° C / -80 ° C. A further variant of the invention is to use, as a cooling fluid, liquefied gases, pure or combined with other gases or liquids, having a temperature at the inlet of the mold comprised between -3 ° C and -270 ° C.

Nel seguito, i vari parametri indicati sono riferiti ad un fluido refrigerante costituito da una delle varie tipologìe di acqua, detta anche acqua normale , come normalmente utilizzata per raffreddare, in un processo industriale, lingottiere per colata continua e si fa riferimento ad una temperatura di detta compresa tra circa 20° e 50°C. Secondo il trovato, a seconda dei casi, il fluido refrigerante può fluire sia in equicorrente che in controcorrente con la direzione di avanzamento della billetta o blumo all'interno della camera di colata. In the following, the various parameters indicated refer to a cooling fluid consisting of one of the various types of water, also known as normal water, as normally used to cool, in an industrial process, ingot molds for continuous casting and reference is made to a temperature of said between about 20 ° and 50 ° C. According to the invention, depending on the case, the refrigerant fluid can flow both in co-current and in counter-current with the direction of advancement of the billet or bloom inside the casting chamber.

La combinazione delle pareti elastiche e della pressione differenziata del fluido refrigerante che agisce su dette, consente di ridurre notevolmente, fino ad eliminare, il distacco della pelle della billetta/blumo solidificantesi dalla parete del cristallizzatore, garantendo uno scambio termico sempre elevato. The combination of the elastic walls and the differentiated pressure of the refrigerant fluid acting on them, allows to considerably reduce, up to eliminating, the detachment of the skin of the solidifying billet / bloom from the crystallizer wall, guaranteeing an always high heat exchange.

Dato che lo spessore della pelle della billetta/blumo è proporzionale alla quantità di calore sottratta alla billetta/blumo, tanto maggiore sarà lo scambio termico tanto mciggiore sarà la velocità di colata. Since the thickness of the skin of the billet / bloom is proportional to the amount of heat removed from the billet / bloom, the greater the heat exchange, the better the casting speed.

A parità di altre condizioni, il cristallizzatore secondo il trovato consente quindi di aumentare la velocità di colata, con conseguente aumento della produttività dell’impianto stesso. All other conditions being equal, the crystallizer according to the invention therefore allows to increase the casting speed, with a consequent increase in the productivity of the plant itself.

Secondo una prima formulazione del cristallizzatore secondo il trovato, detti canali di circolazione non interessano le zone d'angolo del ccistallizzatore per evitare dì provocare un raffreddamento eccessivo degli spigoli della billetta/blumo in formazione che cooperano con le dette zone d'angolo. According to a first formulation of the crystallizer according to the invention, said circulation channels do not affect the corner zones of the installer in order to avoid causing an excessive cooling of the edges of the billet / bloom under formation which cooperate with said corner zones.

In corrispondenza degli spigoli, il cristallizzatore secondo il trovato presenta degli elementi di irrigidimento idonei a quantomeno controllare le deformazioni del cristallizzatore provocate dalla dilatazione termica conseguente al suo riscaldamento. At the corners, the crystallizer according to the invention has stiffening elements suitable for at least controlling the deformations of the crystallizer caused by the thermal expansion resulting from its heating.

Detti elementi di irrigidimento sono ricavati direttamente nel cristallizzatore stesso, totalmente o parzialmente, o sono elementi ausiliari esterni che vengono fissati su, o fatti cooperare con, gli spigoli del cristallizzatore. Said stiffening elements are obtained directly in the crystallizer itself, totally or partially, or they are external auxiliary elements which are fixed on, or made to cooperate with, the edges of the crystallizer.

Secondo il trovato, per aumentare lo scambio termico fra fluido refrigerante e parete del cristallizzatore, almeno parte di almeno una faccia di ogni singolo canale di circolazione presenta mezzi perturbatori del flusso di fluido refrigerante, detti mezzi perturbatori essendo idonei a rompere i filetti fluidi mantenendo un regime di elevata turbolenza. According to the invention, in order to increase the heat exchange between the cooling fluid and the wall of the crystallizer, at least part of at least one face of each individual circulation channel has means for perturbing the flow of cooling fluid, said perturbing means being suitable for breaking the fluid threads while maintaining a high turbulence regime.

Secondo una formulazione del trovato, almeno parte della faccia esterna della parete del cristallizzatore a contatto con il fluido refrigerante coopera con propri mezzi perturbatori del flusso che, rompendo i filetti fluidi dello strato limite, portano il fluido refrigerante a scorrere in modo turbolento con conseguente aumento dello scambio termico e che, inoltre, aumentano la superficie di scambio. According to one formulation of the invention, at least part of the outer face of the crystallizer wall in contact with the refrigerant fluid cooperates with its own flow-perturbing means which, by breaking the fluid threads of the boundary layer, cause the refrigerant fluid to flow in a turbulent manner with a consequent increase heat exchange and which, moreover, increase the exchange surface.

Detti mezzi perturbatori possono essere realizzati mediante rugosità, cave o rigature ricavate sulla faccia esterna della parete del cristallizzatore, che aumentano anche la superficie di scambio. Said perturbing means can be made by means of roughness, hollows or grooves obtained on the external face of the crystalliser wall, which also increase the exchange surface.

Dette cave possono essere sostanzialmente orizzontali, sostanzialmente verticali, ovvero inclinate rispetto alla direzione del flusso del fluido refrigerante a seconda dell’effetto che si vuole ottenere. Said slots can be substantially horizontal, substantially vertical, or inclined with respect to the direction of the flow of the refrigerant fluid depending on the effect to be obtained.

Secondo il trovato, le cave possono avere un andamento parallelo, o non, fra loro. According to the invention, the caves can have a parallel or not parallel course.

Secondo una variante, almeno parte della faccia interna, rivolta verso il cristallizzatore, della parete intermedia della camera di raffreddamento definente il canale di circolazione, presenta un'alternanza di restringimenti ed allargamenti che, creando un effetto Venturi, costringono il fluido refrigerante ad un moto turbolento e vorticoso che' anch'esso concorre a rompere i filetti fluidi dello strato limite e migliora lo scambio termico con la parete del cristallizzatore. According to a variant, at least part of the internal face, facing the crystallizer, of the intermediate wall of the cooling chamber defining the circulation channel, has an alternation of narrowings and enlargements which, creating a Venturi effect, force the refrigerant fluid to move turbulent and swirling which also helps to break the fluid threads of the boundary layer and improves the heat exchange with the crystallizer wall.

In una particolare forma di realizzazione del cristallizzatore secondo il trovato, la parete intermedia del canale di circolazione è mobile ortogonalmente alla parete del cristallizzatore e coopera con mezzi di regolazione per avvicinarsi od allontanarsi dalla parete del cristallizzatore, allo scopo di variare lo spessore o luce, del canale di circolazione e quindi la sezione di passaggio del fluido refrigerante quando coopera direttamente con la faccia esterna della parete del cristallizzatore. Ciò permette di regolare la pressione e la velocità del detto fluido refrigerante all'interno del canale di circolazione. In a particular embodiment of the crystallizer according to the invention, the intermediate wall of the circulation channel is movable orthogonally to the wall of the crystallizer and cooperates with adjustment means to approach or move away from the crystallizer wall, in order to vary the thickness or light, of the circulation channel and therefore the section through which the cooling fluid passes when it cooperates directly with the external face of the crystallizer wall. This allows to regulate the pressure and the speed of the said refrigerant fluid inside the circulation channel.

Secondo il trovato la pressione del fluido refrigerante, nel caso di fluido refrigerante costituito da acqua normale, almeno all’ingresso del canale di circolazione relativo al tratto corrispondente alla zona inferiore del cristallizzatore, in cui la pelle in formazione si stacca dalla parete del cristallizzatore, è compresa tra 5 e 20 bar. According to the invention, the pressure of the cooling fluid, in the case of a cooling fluid consisting of normal water, at least at the inlet of the circulation channel relating to the portion corresponding to the lower zone of the crystallizer, in which the skin being formed detaches from the wall of the crystallizer, it is between 5 and 20 bar.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS

Le figure allegate sono fornite a titolo esemplificativo non limitativo ed illustrano alcune soluzioni preferenziali del trovato. The attached figures are provided by way of non-limiting example and illustrate some preferential solutions of the invention.

Nelle tavole abbiamo che: In the tables we have that:

- la fig. 1 illustra, con una sezione longitudinale, una lingottiera adottante un cristallizzatore secondo il trovato; - la fig. 2 illustra, in scala ingrandita, una sezione verticale parziale del cristallizzatore di fig. 1; - fig. 1 shows, with a longitudinal section, an ingot mold adopting a crystallizer according to the invention; - fig. 2 shows, on an enlarged scale, a partial vertical section of the crystallizer of fig. 1;

- la fig. 3 illustra, con una vista lungo la linea A-A, la faccia esterna del cristallizzatore di fig. 2; - fig. 3 shows, with a view along the line A-A, the external face of the crystallizer of fig. 2;

- la fig. 4 illustra una variante della fig. 2; - fig. 4 shows a variant of fig. 2;

- la fig. 5 illustra, con una vista lungo la linea B-B, la faccia esterna del cristallizzatore di fig. 4; - fig. 5 shows, with a view along the line B-B, the external face of the crystallizer of fig. 4;

- la fig. 6a illustra la sezione trasversale parziale lungo la linea C-C del cristallizzatore di fig. 5; - fig. 6a shows the partial cross section along the line C-C of the crystallizer of fig. 5;

- le figg. 6b e 6c illustrano due possibili varianti di fig. 6a; - figs. 6b and 6c illustrate two possible variants of fig. 6a;

- la fig. 7 illustra, in scala ingrandita, una sezione trasversale di un cristallizzatore secondo il trovato; - le figg. 8 illustrano, con una sezione trasversale parziale, sei delle possibili forme di realizzaz ione degli elementi di irrigidimento . - fig. 7 shows, on an enlarged scale, a cross section of a crystallizer according to the invention; - figs. 8 show, with a partial cross section, six of the possible embodiments of the stiffening elements.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Con riferimento alle figure allegate, il numero di riferimento 10 indica generalmente una lingottiera secondo il trovato con cui viene fatto cooperare uno scaricatore 25 di metallo liquido. With reference to the attached figures, the reference number 10 generally indicates an ingot mold according to the invention with which an unloader 25 of liquid metal is made to cooperate.

Nel caso di specie, la lingottiera 10 illustrata nelle figure ha una sezione trasversale quadrata, ma il trovato si riferisce sia a lingottiere a sezione rettangolare, sia a lingottiere a sezione poligonale che a lingottiere aventi una qualsivoglia sezione trasversale. In the present case, the mold 10 illustrated in the figures has a square cross section, but the invention relates both to molds with a rectangular section and to molds with a polygonal section and to molds having any cross section.

La lingottiera 10 secondo il trovato comprende un cristallizzatore 11 le cui pareti presentano uno spessore compreso tra 4 e 10 mm, vantaggiosamente tra 6 e 8 mm. The mold 10 according to the invention comprises a crystallizer 11 whose walls have a thickness of between 4 and 10 mm, advantageously between 6 and 8 mm.

Un cristallizzatore 11 presenta sostanzialmente una zona superiore che corrisponde all'intorno desi menisco ed alla zona inferiore di detto fino a che la pelle in formazione del blumo/billetta 24 è sostanzialmente appoggiata sulla faccia interna del cristallizzatore 11. A crystallizer 11 substantially has an upper area which corresponds to the surrounding desi meniscus and to the lower area of said until the skin in formation of the bloom / billet 24 is substantially resting on the inner face of the crystallizer 11.

Secondo il trovato, all'inizio della zona superiore il fluido refrigerante, nel caso di acqua normale, presenta una pressione compresa tra 1,5 e 15 bar. According to the invention, at the beginning of the upper zone the refrigerant fluid, in the case of normal water, has a pressure of between 1.5 and 15 bar.

Un cristallizzatore 11 presenta poi una zona inferiore che inizia sostanzialmente nell'intorno di dove la pelle in formazione della billetta/blumo 24 in estrazione inizia a staccarsi dalla faccia interna del cristallizzatore 11, fino alla fine del cristallizzatore 11 stesso. A crystallizer 11 then has a lower zone which starts substantially around where the forming skin of the billet / bloom 24 being extracted begins to detach from the inner face of the crystallizer 11, up to the end of the crystallizer 11 itself.

La lingottiera 10 secondo il trovato comprende pareti di contenimento 13, disposte esternamente al cristallizzatore 11, e definenti con detto una o più camere di raffreddamento 14 in cui viene fatto scorrere il fluido refrigerante in pressione. The mold 10 according to the invention comprises containment walls 13, arranged externally to the crystallizer 11, and defining with said one or more cooling chambers 14 in which the refrigerant fluid under pressure is made to flow.

Secondo le esigenze di scambio termico fra fluido refrigerante e cristallizzatore 11, e quindi in relazione al processo di raffreddamento e solidificazione della billetta/blumo 24 in formazione, il fluido refrigerante può essere fatto scorrere in controcorrente, o nello stesso senso di avanzamento della billetta/blumo 24 in formazione. Nel caso di specie, detta camera di raffreddamento 14 presenta un condotto di alimentazione 22a, munito di mezzi a valvola di regolazione 23a, ed condotto di uscita 22b dotato anch’esso di mezzi valvola di regolazione 23b. According to the heat exchange requirements between the cooling fluid and the crystallizer 11, and therefore in relation to the cooling and solidification process of the billet / bloom 24 under formation, the cooling fluid can be made to flow in counter-current, or in the same direction of advancement as the billet / bloom 24 in formation. In this case, said cooling chamber 14 has a supply duct 22a, equipped with adjustment valve means 23a, and an outlet duct 22b also equipped with adjustment valve means 23b.

Nella lingottiera 10 secondo il trovato, dette camere di raffreddamento 14 presentano per ogni lato del cristallizzatore 11 specifiche pareti intermedie 20, che nel caso di fig. 1 sono previste mobili trasversalmente secondo le frecce 17. In the mold 10 according to the invention, said cooling chambers 14 have specific intermediate walls 20 for each side of the crystallizer 11, which in the case of fig. 1 are provided transversely movable according to the arrows 17.

Dette pareti intermedie 20 possono anche presentare fori. Said intermediate walls 20 can also have holes.

Tra la parete intermedia 20 e la faccia esterna 12 del cristallizzatore 11 sono presenti canali di circolazione 21, almeno uno per ogni lato del cristallizzatore 11. Between the intermediate wall 20 and the external face 12 of the crystallizer 11 there are circulation channels 21, at least one for each side of the crystallizer 11.

Posizionando in senso ortogonale all'asse del cristallizzatore 11 le pareti intermedie 20 è possibile variare lo spessore, o luce, del rispettivo canale di circolazione 21 e quindi le condizioni idrauliche del flusso di fluido refrigerante. By positioning the intermediate walls 20 orthogonal to the axis of the crystallizer 11, it is possible to vary the thickness, or opening, of the respective circulation channel 21 and therefore the hydraulic conditions of the flow of refrigerant fluid.

Secondo una formulazione del trovato, detti canali di circolazione 21 non cooperano direttamente con gli spigoli 15 del cristallizzatore 11, che non vengono raffreddati dal fluido refrigerante che scorre all’interno delle camere di raffreddamento Secondo il trovato, è presente un tratto a spessore maggiorato 32 in corrispondenza degli spigoli 15 del cristallizzatore 11 in modo da ridurre lo scambio termico con il fluido refrigerante. According to one formulation of the invention, said circulation channels 21 do not directly cooperate with the edges 15 of the crystallizer 11, which are not cooled by the cooling fluid which flows inside the cooling chambers. According to the invention, there is a section with increased thickness 32 at the edges 15 of the crystallizer 11 so as to reduce the heat exchange with the cooling fluid.

Nelle figure 7 e 8f, il canale di circolazione 21 presenta, in corrispondenza delle estremità laterali, pareti 30 svasate con l'inclinazione che può variare a piacere in modo da modulare e graduare lo scambio termico in corrispondenza degli spigoli 15 del cristallizzatore 11. In Figures 7 and 8f, the circulation channel 21 has, at the lateral ends, flared walls 30 with the inclination that can vary as desired so as to modulate and graduate the heat exchange at the edges 15 of the crystallizer 11.

Il cristallizzatore 11, riscaldandosi per effetto del metallo liquido che scorre all'interno della camera di colata 31, si deforma in maniera elastica e la pressione del fluido refrigerante agisce in modo da compensare detta deformazione. The crystallizer 11, heating up due to the effect of the liquid metal flowing inside the casting chamber 31, is deformed in an elastic manner and the pressure of the cooling fluid acts in such a way as to compensate for said deformation.

Variando la pressione del fluido refrigerante che circola all'interno della camera di raffreddamento 14, e quindi all'interno del canale di circolazione 21, è possibile far sostanzialmente aderire le pareti del cristallizzatore 11 alla pelle della billetta/blumo 24 anche nella zona inferiore del cristallizzatore 11, assicurando così un alto coefficiente di scambio termico su tutta la sua lunghezza. By varying the pressure of the refrigerant fluid that circulates inside the cooling chamber 14, and therefore inside the circulation channel 21, it is possible to make the walls of the crystallizer 11 substantially adhere to the skin of the billet / bloom 24 also in the lower area of the crystallizer 11, thus ensuring a high heat exchange coefficient over its entire length.

Variando la pressione del fluido refrigerante, è anche possibile variare lo scambio termico tra faccia esterna 12 del cristallizzatore 11 e fluido in pressione. By varying the pressure of the cooling fluid, it is also possible to vary the heat exchange between the external face 12 of the crystallizer 11 and the pressurized fluid.

Nel caso di cristallizzatore 11 secondo il trovato a sezione rettangolare, almeno le sue pareti larghe presentano camere di raffreddamento 14 e canali di circolazione 21 autonomi e con pressioni del fluido di raffreddamento autonome. In the case of a crystalliser 11 according to the invention with a rectangular section, at least its wide walls have cooling chambers 14 and circulation channels 21 which are autonomous and with autonomous pressures of the cooling fluid.

Il tratto a spessore maggiorato 32 può essere ottenuto mediante elementi di irrigidimento 16 ottenuti interamente (16a, fig. 8c) o in parte (116a, figg. 8b, 8d) direttamente dalla parete del cristallizzatore 11, ovvero essere costituito da elementi di irrigidimento autonomi 16b (figg. 8a, 8e, 8f). The section with increased thickness 32 can be obtained by means of stiffening elements 16 obtained entirely (16a, fig.8c) or in part (116a, figs.8b, 8d) directly from the wall of the crystallizer 11, or consisting of autonomous stiffening elements 16b (figs.8a, 8e, 8f).

Gli elementi di irrigidimento 16 possono essere anche realizzati in più pezzi . The stiffening elements 16 can also be made in several pieces.

Gli elementi di irrigidimento angolare autonomi 16b possono essere associati , ovvero collegati rigidamente, ad esempio mediante brasatura, agli spigoli 15 del cristallizzatore 11 secondo i l trovato . The autonomous angular stiffening elements 16b can be associated or rigidly connected, for example by brazing, to the edges 15 of the crystalliser 11 according to the invention.

L'elemento di irrigidimento 16a. 116a ricavato dalla parete del cristallizzatore 11 può essere conformato a forma di poligono pieno, a forma di "T" od avere altra forma. The stiffening element 16a. 116a obtained from the wall of the crystallizer 11 can be shaped in the shape of a solid polygon, in the shape of a "T" or have another shape.

Nel caso di elementi di irrigidimento 16b autonomi, essi possono essere conformati a "T", ad "L" o ad omega o avere altre forme. In the case of autonomous stiffening elements 16b, they can be "T", "L" or omega shaped or have other shapes.

Nella forma realizzativa illustrata nelle figg. 8d e 8f, l'elemento di irrigidimento, che in fig. 8d è ricavato (116a) dalla parete del cristallizzatore 11 mentre in fig. 8f è un elemento autonomo (16b), è conformato a "T" ed è inserito all'interno di un vano 29 definito sul tratto a spessore maggiorato 32. In the embodiment illustrated in figs. 8d and 8f, the stiffening element, which in fig. 8d is obtained (116a) from the wall of the crystallizer 11 while in fig. 8f is an autonomous element (16b), is shaped like a "T" and is inserted inside a compartment 29 defined on the section with increased thickness 32.

Il vano 29 può essere o meno percorso da fluido refrigerante. The compartment 29 may or may not be traversed by refrigerant fluid.

L'elemento di irrigidimento 16 assolve ad una duplice funzione di irrigidimento e bloccaggio delle deformazioni del cristallizzatore 11 e di riduzione dello scambio termico in corrispondenza degli spigoli 15 del cristallizzatore 11. The stiffening element 16 performs a dual function of stiffening and locking the deformations of the crystallizer 11 and of reducing the heat exchange at the edges 15 of the crystallizer 11.

Per aumentare lo scambio termico fra fluido refrigerante e cristallizzatore 11, la faccia esterna 12 del cristallizzatore 11 presenta vantaggiosamente degli elementi perturbatori 18 che, rompendo i filetti fluidi dello strato limite, portano il fluido refrigerante a scorrere con moto turbolento all'interno del canale di circolazione 21 con conseguente aumento dello scambio termico. To increase the heat exchange between the cooling fluid and the crystallizer 11, the external face 12 of the crystallizer 11 advantageously has some perturbing elements 18 which, by breaking the fluid threads of the boundary layer, cause the cooling fluid to flow with turbulent motion inside the duct. circulation 21 with consequent increase in heat exchange.

Detti elementi perturbatori 18 possono essere realizzati da rugosità o cave ricavate sulla faccia esterna 12 del cristallizzatore 11 e/o da rugosità o cave ricavate sulla faccia interna della parete intermedia 20. Said perturbing elements 18 can be made from roughness or cavities obtained on the external face 12 of the crystallizer 11 and / or from roughness or cavities obtained on the internal face of the intermediate wall 20.

Nel caso di specie, detti elementi perturbatori 18 comprendono una pluralità di cave 19 in cui il fluido refrigerante si insinua determinando la rottura dello strato limite che il fluido refrigerante crea sulla faccia esterna 12 del cristallizzatore 11. In the present case, said perturbing elements 18 comprise a plurality of slots 19 in which the cooling fluid enters, causing the breakage of the boundary layer that the cooling fluid creates on the external face 12 of the crystallizer 11.

Dette cave 19 possono avere un andamento sostanzialmente orizzontale, ovvero inclinato (fig. Said hollows 19 can have a substantially horizontal or inclined course (fig.

3). 3).

Secondo una variante (fig. 5), dette cave 19 hanno un andamento sostanzialmente verticale ed alcune forme possibili sono illustrate nelle figg. 6a, 6b e According to a variant (fig. 5), said hollows 19 have a substantially vertical course and some possible shapes are illustrated in figs. 6a, 6b and

Nel caso di specie, dette cave 19 sostanzialmente verticali sono realizzate mediante una pluralità di risalti 26 equidistanti. In the present case, said substantially vertical hollows 19 are made by means of a plurality of equidistant projections 26.

Secondo un'altra variante ancora, anche la parete intermedia 20 presenta sulla sua faccia interna,' rivolta verso la parete del cristallizzatore 11, elementi perturbatori 18 comprendenti un'alternanza di allargamenti 27 e restringimenti 28 allo scopo di determinare sul fluido refrigerante circolante un effetto Venturi che rende vorticoso e turbolento il moto del fluido refrigerante, accentuando così lo scambio termico. According to yet another variant, the intermediate wall 20 also has on its internal face, facing the wall of the crystallizer 11, perturbing elements 18 comprising an alternation of enlargements 27 and narrowings 28 in order to determine an effect on the circulating refrigerant fluid. Venturi which makes the motion of the refrigerant fluid swirl and turbulent, thus accentuating the heat exchange.

Claims

CLAIMS 1 - Crystallizer for continuous casting of billets or blooms (24) associated with an ingot mold (10), said crystallizer (11) comprising a box-like structure whose walls cooperate externally with cooling chambers (14) in which the refrigerant fluid circulates and internally with the skin of the billets or blooms (24) being formed, in the cooling chamber (14) being present intermediate walls (20) creating with the external faces (12) of the crystallizer (11) circulation channels (21), being present at least an upper zone cooperating at least with the part underneath the liquid metal meniscus and a lower zone starting around the detachment area of the skin forming from the internal face of the crystallizer (11) and extending towards the outlet of the crystallizer (11) itself , characterized by the fact that it has walls having a thickness between 4 and 10 mm, that the width of the circulation channel (21) is less than the width of the relative wall of the crystallizer (11) and that at least part of at least one wall of the circulation channel (21) has elements (18) that disturb the flow of refrigerant fluid. 2 - Crystallizer as in claim 1, characterized in that it has walls having a thickness of between 6 and 8 mm. 3 - Crystallizer as per claim 1 or 2, characterized in that the thickness, or transit light, of the circulation channel (21) is at most three millimeters. 4 - Crystallizer as in one or the other of the preceding claims, characterized by the fact that there is at least one independent circulation channel (21) for each side of the crystallizer (11) and that the edges (15) of the crystallizer (11) they are not cooled by 1 refrigerant fluid circulating in the circulation channels (21). 5 - Crystallizer as claimed in either of the preceding claims, characterized in that it has stiffening elements (16) associated with the edges (15) of the crystallizer (11) ■ 6 - Crystallizer as claimed in one or the other of the preceding claims, characterized in that the stiffening elements (16a, 116a) are obtained directly from the walls of the crystallizer (11). 7 - Crystalliser as claimed in either of the preceding claims, characterized in that the stiffening elements (16b) are external auxiliary elements which cooperate with the edges (15) of the crystalliser (11). 8 - Crystalliser as claimed in one or the other of the preceding claims, characterized in that at least part of the external face (12) of the walls of the crystalliser (11) in contact with the refrigerant fluid cooperates with disturbing elements (18) of the boundary layer of the fluid threads. 9 - Crystallizer as in Claim 8, characterized in that said perturbing elements (18), present on the external face (12) of the crystallizer (11), comprise a plurality of slots (19) or projections (26). 10 - Crystallizer as in claim 9, characterized in that the hollows (19) or the projections (26) present on the external face (12) of the crystallizer (11) are placed substantially parallel to the longitudinal axis of the crystallizer (11) and increase the heat exchange surface. 11 - Crystallizer as in one or the other of the preceding claims, characterized by the fact that the perturbing elements (18) are present in the intermediate wall (20) facing the crystallizer (11) and comprise an alternation of enlargements (27) and narrowings (28). 12 - Crystallizer as in one or the other of the preceding claims, characterized in that the refrigerant fluid is fed at a pressure also correlated to the value of the heat exchange coefficient to be obtained between the wall of the crystallizer (11) and the fluid refrigerant. 13 - Crystallizer as claimed in one or the other of the preceding claims, characterized in that the cooling fluid which laps the walls of the crystallizer (11) is normal water at a temperature between 10 ° C and 60 ° C. 14 - Crystallizer as in one or the other of the preceding claims up to 12, characterized in that the refrigerant fluid that laps the walls of the crystallizer (11) is water with additives at a temperature down to -25 ° C / -30 ° C . 15 Crystallizer as to one or the other of the previous sales up to 12, characterized by the fact that the cooling fluid which laps the walls of the crystallizer (11) is glycol, or other similar substance, at a temperature including between -10 ° C and -80 ° C. 16 - Crystallizer as in one or the other of the preceding claims up to 12, characterized in that the refrigerant fluid which laps the walls of the crystallizer (11) is pure liquid gas or added with another gas or liquid at a temperature between - 3 ° C and -270 ° C. 17 - Crystallizer according to one or the other of the preceding claims, characterized in that, in the case of a refrigerant fluid consisting of normal water, said is fed with a pressure, at the inlet of the circulation channel (21) relative to the lower zone, between 5 and 20 bar. 18 - Crystallizer according to one or the other of the preceding claims, characterized in that, in the case of a refrigerant fluid consisting of normal water, said is fed with a pressure, at the inlet of the circulation channel (21) relative to the upper zone, between 1.5 and 15 bar.