MX2015003112A - Fundicion continua de materiales usando presion diferencial. - Google Patents

Abstract

Un sistema y métodos para fundición continua. El sistema incluye tina cámara de fusión, una cámara de extracción y una cámara secundaria entremedio. La cámara de fusión puede mantener una presión de fusión y la cámara de extracción puede obtener presión atmosférica. La cámara secundaria puede incluir regiones que pueden ajustarse a diferentes presiones. Durante las operaciones de fundición continua, la primera región adyacente a la cámara de fusión puede ajustarse a una presión que es al menos ligeramente mayor que la presión de fusión; la presión en las regiones posteriores puede disminuirse secuencialmente y luego aumentarse secuencialmente. La presión en la región final puede ser al menos ligeramente mayor que la presión atmosférica. Las presiones diferenciales pueden formar una esclusa de aire dinámica entre la cámara de fusión y la cámara de extracción, que puede prevenir la infiltración de la cámara de fusión por gas no inerte en la atmósfera y, por lo tanto, puede prevenir la contaminación de los materiales reactivos en la cámara de fusión.

Description

FUNDICIÓN CONTINUA DE MATERIALES USANDO PRESIÓN DIFERENCIAL CAMPO DE LA TECNOLOGÍA La presente descripción se refiere generalmente a sistemas, métodos, herramientas, téenicas y estrategias para moldear material fundido. En determinadas modalidades, la descripción se refiere a la fundición continua del material fundido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un horno, tal como un horno de fusión en crisol frió por haz de electrones o arco de plasma, por ejemplo, puede fusionar y fundir los materiales durante períodos de tiempo. Durante las operaciones de fundición continua, el material fundido puede ingresar continuamente en un molde y el material de fundición o lingote puede emerger de forma continua del molde. Por ejemplo, el material fundido puede fluir hacia la parte superior del molde mientras que un mecanismo de extracción realiza el traslado continuo para permitir que el material de fundición emerja desde el fondo del molde. La fundición continua puede reducir la frecuencia de interrupciones para las operaciones de fundición, tales como los retrasos asociados con el cambio de molde entre los ciclos de fundición, por ejemplo. La reducción de interrupciones durante las operaciones de fundición puede aumentar la eficacia de la fundición.

Algunos materiales son reactivos cuando se moldean o a altas temperaturas. Un material que es reactivo en esta forma, cuando se encuentra fundido o calentado a una temperatura particular o por encima de esta, se combinará químicamente en forma inmediata, o de otra manera cambiará químicamente cuando se lo exponga a determinados elementos o compuestos. Por ejemplo, el titanio fundido y el titanio de fundición sólida a una temperatura muy alta son reactivos y combinan químicamente en forma inmediata con oxígeno gaseoso para formar dióxido de titanio y con nitrógeno gaseoso para formar nitruro de titanio. El dióxido de titanio y el nitruro de titanio pueden formar defectos alfa duros en el titanio fundido y lo hacen inadecuado para las aplicaciones previstas. Por consiguiente, el titanio fundido y el titanio de fundición a alta temperatura preferentemente se mantienen en un vacío o en una atmósfera inerte durante determinadas etapas de la operación de fundición. En un horno de crisol frío por haz de electrones, se mantiene un vacío sustancial o elevado en las cámaras de fusión y fundición para permitir la operación de los cañones de haz de electrones. En un horno de crisol frío de arco de plasma, las antorchas de plasma usan un gas inerte tal como el helio o el argón, por ejemplo, para producir plasma. Por consiguiente, en un horno de crisol frío de arco de plasma, la presencia del gas inerte para las antorchas de plasma genera una presión en el horno que puede oscilar entre una presión subatómica a una positiva. Si la cámara de fusión de un horno de fusión en crisol frío por haz de electrones o arco de plasma se infiltra con un gas no inerte, tal como oxígeno o nitrógeno, por ejemplo, el gas no inerte puede contaminar el material fundido en este. Por lo tanto, se debe evitar que el gas de la atmósfera exterior ingrese completa o sustancialmente en la cámara de fusión de un horno que contiene titanio fundido.

Sería ventajoso proporcionar un sistema de fundición continua que sea menos susceptible a la contaminación de titanio u otro material reactivo contenido en este. En terminos más generales, sería ventajoso proporcionar un sistema de fundición continua mejorado que sea útil para el titanio, otros materiales reactivos, y metales y aleaciones metálicas generalmente.

COMPENDIO DE LA INVENCION Un aspecto de la presente descripción se refiere a una modalidad no taxativa de un sistema para fusionar y fundir un material. El sistema comprende una cámara de fusión, una cámara secundaria y una cámara de extracción. La cámara de fusión se estructura para alcanzar en forma operativa una presión de fusión en ella. Además, la cámara secundaria comprende múltiples regiones y al menos un elemento de manejo de presión. Las múltiples regiones comprenden una primera región ubicada adyacente a la cámara de fusión y se estructura la primera región para lograr de forma operativa una primera presión diferencial en esta que es mayor que la presión de fusión. Cada elemento de manejo de presión controla un flujo de gas entre las regiones adyacentes de las múltiples regiones. En forma adicional, la cámara de extracción se ubica adyacente a la cámara secundaria y se estructura la cámara de extracción para lograr en forma operativa una presión atmosférica en ella.

La cámara secundaria puede comprender un perímetro interior y cada elemento de manejo de presión puede comprender un deflector y una abertura central para recibir el material fundido a través de esta. El deflector de cada elemento de manejo de presión se puede extender desde un perímetro interior hasta la abertura central. La cámara de fusión puede comprender un molde para el material fundido. El material fundido puede pasar desde el molde a través de la abertura central de al menos un elemento de manejo de presión de la cámara secundaria y en la cámara de extracción. Las múltiples regiones pueden comprender una segunda región adyacente a la primera región y se puede estructurar la segunda región para lograr de forma operativa una segunda presión diferencial que es menor que la primera presión diferencial. El sistema puede comprender múltiples bombas estructuradas para ajustar la presión en las múltiples regiones de la cámara secundaria. El sistema puede comprender un carro de extracción estructurado para retirar la cámara de extracción de la cámara secundaria y se puede estructurar la cámara de extracción para lograr presión atmosférica en ella tras apartarse de la cámara secundaria. El sistema puede comprender rodillos estructurados para extenderse en forma operativa hacia el material fundido retirado de la cámara secundaria.

Otro aspecto de la presente descripción se dirige a una modalidad no taxativa de un método para fundir materiales. El método comprende controlar la presión en una cámara de fusión, una cámara secundaria y una cámara de extracción. La presión dentro de la cámara de fusión se controla a una presión de fusión. El método también comprende hacer pasar el material fundido desde la cámara de fusión hasta la cámara secundaria, donde la cámara secundaria comprende múltiples regiones y donde las múltiples regiones comprenden una primera región adyacente a la cámara de fusión. El método comprende además el pasaje del material desde la cámara secundaria hasta la cámara de extracción. El método también comprende controlar la presión de la primera región desde la presión de fusión hasta una primera presión diferencial que es mayor que la presión de fusión. El método comprende además controlar la presión de la cámara de extracción desde la presión de fusión hasta la presión atmosférica.

El método puede comprender controlar la presión de una segunda región de la cámara secundaria a una segunda presión diferencial que es menor que la primera presión diferencial, donde la segunda región se encuentra adyacente a la primera región. El método puede comprender controlar la presión de una región final de la cámara secundaria hasta una presión diferencial final que es mayor que la presión atmosférica, donde la región final se encuentra adyacente en forma operativa a la región de extracción. El método puede comprender controlar la presión en regiones ubicadas entre la segunda región y una región intermedia de la cámara secundaria, donde las presiones se ajustan a partir de la presión de fusión hasta presiones que posteriormente disminuyen a partir de la segunda región hasta la región intermedia. El método puede comprender controlar la presión en regiones de la cámara secundaria ubicadas entre la región intermedia y la región final, donde las presiones se ajustan desde la presión de fusión hasta presiones que posteriormente aumentan a partir de la región intermedia hasta la región final. El método puede comprender aplicar energía al material en la cámara de fusión para fusionar el material. El método puede comprender el pasaje del material fundido a través de la cámara secundaria y en la cámara de extracción usando un mecanismo de extracción. El método puede comprender la liberación de la cámara de extracción desde la cámara secundaria para controlar la presión de la cámara de extracción a partir de la presión de fusión a la presión atmosférica. El método puede comprender la extensión de un conjunto de rodillos para entrar en contacto con el material fundido. El método puede comprender el corte del material fundido con un dispositivo de corte. El método puede comprender descargar un segmento de corte del material fundido en un carro de descarga.

Aún otro aspecto de la presente descripción se dirige a una modalidad no taxativa de una cámara para un horno de fundición continua. La cámara comprende un perímetro interno, múltiples regiones y al menos un deflector para controlar el flujo de gas entre las regiones adyacentes de las múltiples regiones. Las múltiples regiones comprenden una primera región ubicada adyacente a la cámara de fusión, donde se estructura la cámara de fusión para lograr en forma operativa una presión de fusión, y donde se estructura la primera región para lograr en forma operativa una primera presión diferencial que es mayor que la presión de fusión. Las múltiples regiones pueden comprender una segunda región adyacente a la primera región, donde se estructura la segunda región para lograr de forma operativa una segunda presión diferencial que es menor que la primera presión diferencial. Cada deflector comprende una abertura y cada deflector se extiende desde el perímetro interior de la cámara hasta la abertura.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las características y ventajas de la presente se pueden entender de mejor manera al referirse a las figuras adjuntas en las que: La Figura 1 es un esquema de un sistema de fundición continua de acuerdo con al menos una modalidad no taxativa de la presente descripción; La Figura 2 es un esquema parcial del sistema de fundición continua de la FIG. 1 que muestra el material fundido en una cámara de fusión; La Figura 3 es un esquema parcial del sistema de fundición continua de la FIG. 1 que muestra un ariete de extracción que lleva material fundido a través de la cámara secundaria; La Figura 4 es una vista detallada del sistema de fundición continua de la FIG. 3 que muestra deflectores de la cámara secundaria; La Figura 5 es un esquema parcial del sistema de fundición continua de la FIG. 1 que muestra un ariete de extracción que lleva material fundido a la cámara de extracción; La Figura 6 es una vista detallada del sistema de fundición continua de la FIG. 5 que muestra las regiones de presión diferencial de la cámara secundaria; La Figura 7 es un esquema parcial del sistema de fundición continua de la FIG. 1 que muestra la cámara de extracción liberada de la cámara secundaria y los primeros rodillos que se extienden hacia el material fundido; La Figura 8 es un esquema parcial del sistema de fundición continua de la FIG. 1 que muestra la cámara de extracción y el carro de extracción que se retiraron del horno y un dispositivo de descarga que descarga un segmento de corte del material fundido; La Figura 9 es un esquema parcial del sistema de fundición continua de la FIG. 8 que muestra el dispositivo de descarga que remueve el segmento de corte del material fundido; La Figura 10 es un esquema parcial del sistema de fundición continua de la FIG. 1 que muestra la remoción de la cámara de extracción y el carro de extracción del horno, y un dispositivo de descarga alternativo que descarga el material fundido; y La Figura 11 es un diagrama de flujo que muestra un proceso para utilizar el sistema de fundición continua de la FIG. 1 de acuerdo con al menos una modalidad no taxativa de la presente descripción.

DESCRIPCIÓN Varias modalidades no taxativas divulgadas y descritas en la presente memoria descriptiva se dirigen a sistemas de fundición continua para metales y aleaciones metálicas. En determinadas modalidades no taxativas, los metales o aleaciones metálicas son materiales reactivos. Una aplicación no taxativa que se describe e ilustra en la presente es una cámara secundaria entre una cámara de fusión y una cámara de extracción de un sistema de fusión y fundición, donde la cámara de fusión se adapta para la fusión en crisol frió por haz de electrones o arco de plasma. Sin embargo, se entenderá que la cámara secundaria se puede utilizar con cualquier cámara de fusión, tal como las cámaras de fusión adaptadas para la inducción sin núcleo y/o la fusión por inducción de tipo canal, por ejemplo.

En varias modalidades no taxativas, un sistema de fundición continua puede incluir una cámara de fusión, una cámara de extracción y una cámara secundaria ubicada entre la cámara de fusión y la cámara de extracción. En algunas modalidades, la cámara de fusión puede incluir una fuente de energía que puede aplicar energía y fusionar un material ubicado dentro de ella. El material fundido puede pasar a un molde de la cámara de fusión para ser fundido. Cuando el material se ha solidificado adecuadamente, se lo puede remover del molde y retirar a traves de la cámara secundaria y hacia la cámara de extracción. Se entenderá que todo el material o regiones de este se pueden moldear o moldearse parcialmente cuando se hayan removido del molde. Inicialmente, se puede lograr una presión de fusión deseada a lo largo de la cámara de fusión, la cámara secundarla y la cámara de extracción. La presión de fusión deseada puede ser un vacio, una presión intermedia menor que la presión atmosférica o una presión positiva por encima de la presión atmosférica, por ejemplo. Si la presión de fusión deseada es una presión positiva, se puede introducir gas al sistema de fundición continua. Se puede utilizar gas inerte en las cámaras y/o áreas del sistema de fundición continua donde el material podría reaccionar con un gas no inerte. Por ejemplo, se puede utilizar un gas inerte en la cámara de fusión para fusionar y fundir un material tal como el titanio, que es reactivo cuando se lo moldea. En al menos una modalidad, la cámara de fusión se puede mantener a la presión de fusión deseada a lo largo de la operación de fundición continua. Además, en algunas modalidades, la presión en la cámara de extracción se puede ajustar a la presión atmosférica. Por ejemplo, la cámara de extracción se puede liberar de la cámara secundaria para proporcionar espacio para la fundición de extensión o material fundido para que salga del sistema de fundición continua. Cuando se aparta la cámara de extracción de la cámara secundaria, la cámara de extracción puede lograr presión atmosférica.

En varias modalidades no taxativas, la presión en la cámara secundaria se puede ajustar o controlar durante las operaciones de fundición continua. Por ejemplo, la cámara secundaria puede incluir múltiples regiones. Asimismo, un elemento de manejo de presión así como también el material fundido ubicado a través de la abertura en el elemento de manejo de presión puede controlar el flujo de gas entre las regiones adyacentes de las múltiples regiones. En otras palabras, las regiones adyacentes en la cámara secundaria se pueden controlar y mantener a distintas presiones. En varias modalidades no taxativas, una primera región adyacente a la cámara de fusión se puede ajustar a una presión que es al menos un poco más elevada que la presión de fusión deseada. En al menos una modalidad, las regiones entre la primera región y una región intermedia de la cámara secundaria se pueden ajustar para disminuir las presiones en forma secuencial o progresiva. En algunas modalidades, una región final de la cámara secundaria adyacente a la cámara de extracción se puede ajustar a una presión que es un poco más elevada que la presión atmosferica. En al menos una modalidad, las regiones entre la región intermedia y región final se pueden ajustar para aumentar las presiones en forma secuencial o progresiva. En otras palabras, la primera región puede ser una primera región de presión alta, la región intermedia puede ser una región de presión menor y la región final puede ser una segunda región de presión alta.

En varias modalidades no taxativas, la cámara secundaria puede formar una esclusa de aire dinámica entre la cámara de fusión y la cámara de extracción. Por ejemplo, la presión más alta en la primera región y la presión decreciente de la primera región a una región posterior de la cámara secundaria pueden dirigir o alejar el gas de la primera región y de la cámara de fusión, y enviarlo a la región posterior de la cámara secundaria. Al alejar el gas de la cámara de fusión, se puede evitar la contaminación del material reactivo en la cámara de fusión. De manera adicional, la presión más elevada en la región final de la cámara secundaria puede evitar que el gas fluya hacia la región final desde la cámara de extracción y/o desde la atmósfera interna adyacente hacia la región final de la cámara secundaria. Al limitar la infiltración de los gases atmosféricos en la cámara secundaria, la contaminación del material reactivo en la cámara de fusión se puede prevenir.

Con respecto a las FIGS. 1 a 10, una modalidad no taxativa de un sistema de fundición continua 20 puede incluir un horno 22 para fusionar y/o fundir el material. En varias modalidades no taxativas, el horno 22 puede incluir horno de fusión en crisol frió por haz de electrones o arco de plasma o un horno de fusión en crisol frió por haz de electrones. En modalidades alternativas, se puede utilizar otro horno adecuado para fusionar el material en el sistema de fundición continua 20. En algunas modalidades, el sistema de fundición continua 20 puede incluir una cámara de fusión 30, una cámara secundaria 50 y/o una cámara de extracción 80. El horno 22 puede fundir el material 24 ubicado en la cámara de fusión 30, por ejemplo. En al menos una modalidad, la cámara secundaria 50 puede estar adyacente a la cámara de fusión 30 y la cámara de extracción 80 puede estar adyacente a la cámara secundaria 50. Por ejemplo, la cámara secundaria 50 se puede ubicar entre la cámara de fusión 30 y la cámara de extracción 80.

Con respecto principalmente a la FIG. 1, la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 se pueden sellar o sellar unas con otras en forma tal que permita su liberación. Por ejemplo, la cámara de fusión 30 se puede sellar a la cámara secundaria 50 y la cámara secundaria 50 se puede sellar a la cámara de extracción 80. En varias modalidades no taxativas, el cierre entre la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y/o la cámara de extracción 80 se puede romper durante la operación de fundición. Por ejemplo, tal como se describe en la presente, la cámara de extracción 80 se puede ubicar en forma movible con respecto a la cámara secundaria 50, de forma que la cámara de extracción 80 se pueda alejar de la cámara 50 y rompa el cierre entre ellas (FIG. 7). En varias modalidades no taxativas, la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 pueden lograr y/o mantener una presión uniforme o sustancialmente uniforme de principio a fin. Por ejemplo, la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 se pueden sellar juntas y controlar a una presión de fusión deseada. En varias modalidades no taxativas, al menos dos de las cámaras 30, 50, 80 se pueden controlar a diferentes presiones. Por ejemplo, la presión en la cámara 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 se puede ajustar durante una operación de fundición continua para proporcionar una esclusa de aire dinámico que prevenga la infiltración de gas no inerte en la cámara de fusión 30 del horno 22. Por ejemplo, la presión de fusión deseada puede ser una presión positiva. Inicialmente, la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 se pueden controlar a una presión de fusión deseada y positiva. En varias modalidades no taxativas, la presión a lo largo de las cámaras 30, 50, 80 puede ser uniforme o sustancialmente uniforme de forma que existan únicamente variaciones de presión leves o nominales dentro de las cámaras 30, 50, 80. Posteriormente, la cámara de extracción 80 puede abrirse a la atmósfera interior para lograr una presión atmosferica, por ejemplo, y la cámara de fusión 30 puede mantener la presión de fusión deseada en ella. En dichas modalidades, la presión a lo largo de la cámara secundaria 50 se puede ajustar para formar una esclusa de aire dinámica que evite la infiltración de la cámara de fusión 30 por medio de la atmósfera exterior que se encuentra en la cámara de extracción 80 y/o que se encuentra fuera de la cámara secundaria 50.

Con respecto aun a la FIG. 1, el sistema de fundición continua 20 puede incluir un sistema de bombeo que controla la presión en la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y/o la cámara de extracción 80. El sistema de bombeo puede evacuar la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 a un vacío, por ejemplo, y/o puede ajustar la presión dentro de las cámaras 30, 50, 80 a varias presiones positivas, por ejemplo. En varias modalidades no taxativas, el sistema de bombeo puede controlar la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 a la misma presión. En forma adicional o alternativa, el sistema de bombeo puede controlar al menos dos de las cámaras 30, 50, 80 a distintas presiones. Asimismo, el sistema de bombeo puede incluir múltiples bombas, fuentes de gas y/o fugas de gas para ajustar la presión en varias de las cámaras 30, 50, 80. Por ejemplo, la cámara de fusión 30 puede comprender un sistema de bombeo de la cámara de fusión, la cámara secundaria 50 puede comprender un sistema de bombeo de la cámara secundaria y la cámara de extracción 80 puede comprender un sistema de bombeo de la cámara de extracción. Cada sistema de bombeo puede incluir una fuente y fuga de gas, es decir, un sistema de relleno, por ejemplo. Además, el sistema de bombeo de la cámara secundaria puede incluir bombas de presión diferencial 60. Tal como se describe en la presente, las bombas de presión diferencial 60 pueden controlar la presión en varias regiones 62 de la cámara secundaria 50, por ejemplo. Además, tal como se describe en la presente, el sistema de bombeo puede formar un sistema de circuitos cerrados o de circuitos parcialmente cerrados, de forma que al menos una parte del gas en el sistema de fundición continua 20 se pueda recuperar, purificar y recielar a través del sistema de fundición continua 20.

Con respecto principalmente a la FIG. 2, la cámara de fusión 30 del sistema de fundición continua 20 puede recibir el material 24 en este para fusionar y fundir. Una fuente de calor o de energía 32 del horno 22 puede extenderse en la cámara de fusión 30 y puede proporcionar energía al material 24 colocado en esta. Por ejemplo, la fuente de energía 32 puede producir un haz de electrones de alta intensidad o un arco de plasma a lo largo de la superficie del material 24. En varias modalidades no taxativas, la cámara de fusión 30 puede incluir un recipiente o crisol 34, tal como un crisol de cobre refrigerado con agua, por ejemplo. Aun con respecto principalmente a la FIG. 2, el crisol 34 puede contener el material 24 mientras que la fuente de calor 32 aplica energía al material 24 ubicado en el crisol 34 para fusionar el material 24.

En varias modalidades no taxativas, la cámara de fusión 30 puede incluir un crisol o molde 36. El material fundido 24 puede ingresar al molde 36, por ejemplo, y puede salir del molde 36 como material de fundición 26, por ejemplo. Con respecto ahora a la FIG. 3, el molde 36 puede ser un molde de fondo abierto de manera que el material de fundición 26 pueda salir del fondo del molde 36 durante la operación de fundición continua. Además, el molde 36 puede tener un perímetro interior que corresponde a la forma prevista del material de fundición 26. Un perímetro interior circular puede producir un cilindro, por ejemplo, y un perímetro interior rectangular puede producir una prima rectangular, por ejemplo. En varias modalidades no taxativas, el molde 36 puede tener un perímetro interior circular que tiene un diámetro de aproximadamente 6 pulgadas a aproximadamente 32 pulgadas, por ejemplo. Además, en varias modalidades no taxativas, el molde 36 puede tener un perímetro interior rectangular que tiene aproximadamente 36 pulgadas a aproximadamente 54 pulgadas, por ejemplo. En varias modalidades no taxativas, el molde 36 puede ser un molde de cobre refrigerado con agua. En algunas modalidades, el molde 36 puede formar una parte del perímetro exterior de la cámara de fusión 30 y se lo puede sellar a la cámara de fusión 30 y/o a la cámara secundaria 50. Por ejemplo, el molde 36 puede formar un pasaje cerrado entre la cámara de fusión 30 y la cámara secundaria 50.

Con respecto principalmente a las FIGS. 2 y 3, es posible insertar una placa de cola de milano 40 en el molde 36 para formar una superficie inferior movible en este. Por ejemplo, se puede remover o retirar la placa de cola de milano 40 del molde 36 y se la hace pasar por el horno de fusión 22 durante la operación de fundición continua. En al menos una modalidad, la placa de cola de milano 40 puede ser una placa de cobre refrigerada con agua. En varias modalidades no taxativas, la placa de cola de milano 40 se puede conectar a un elemento de extracción 42, el cual se puede conectar a un pistón de extracción 82. El pistón de extracción 82 puede incluir un mecanismo de extensión o retracción tal como, por ejemplo, un cilindro hidráulico o ensamblaje de husillo de bolas. En varias modalidades no taxativas, el pistón de extracción 82 puede sacar el elemento de extracción 42 y la placa de cola de milano adjunta 40 a traves de la cámara secundaria 50 y en la cámara de extracción 80. En al menos una modalidad, es posible insertar un bloque de arranque 44 en la placa de cola de milano 40 y una clavija de bloqueo 46 puede asegurar de forma liberable el bloque de arranque 44 a la placa de cola de milano 40. En varias modalidades no taxativas, el bloque de arranque 44 puede ayudar en la extracción de la placa de cola de milano 40 y el material de fundición 26 del molde 36, así como también ayudar en el desacoplamiento posterior del extremo del material de fundición 26 (FIG. 8) de la placa de cola de milano 40, tal como se describe en la patente estadounidense N.° 6,273,179 otorgada a Geltzer, et ál., cuya descripción completa se incorpora en la presente mediante esta referencia.

Con referencia nuevamente a la FIG. 2, la fuente de energía 32 puede aplicar energía al material 24 ubicado en el crisol 34 para fusionar el material 24. En varias modalidades no taxativas, el material fundido 24 puede fluir desde el crisol 34 hasta el molde 36. En al menos una modalidad, el crisol 34 puede inclinarse o ladearse para verter el material fundido 24 en el molde 36. En otras modalidades, el material fundido 24 puede derramarse fuera del crisol 34 y en el molde 36. Con respecto aún a la FIG. 2, el material fundido 24 puede fluir hacia el molde de fondo abierto 36. En varias modalidades no taxativas, cuando el material fundido 24 fluye hacia el molde 26, el material fundido 24 puede cubrir la placa de cola de milano 40 y/o el bloque de arranque 44, por ejemplo, y puede entrar en contacto con los laterales del molde 36, por ejemplo.

En varias modalidades no taxativas, el material fundido 24 puede comprender una material tal como, por ejemplo, titanio (Ti), circonio (Zr), magnesio (Mg), vanadio (V), niobio (Nb) y/o aleaciones de estos que pueden ser reactivas a determinadas temperaturas con gases presente en la atmósfera ambiente. Por ejemplo, el titanio puede ser reactivo cuando se moldea y a temperaturas elevadas. Para proteger un material reactivo durante la fusión y fundición, se puede controlar la atmósfera en la cámara de fusión 30, así como también otras áreas del sistema de fundición continua 20, donde el material se encuentra sustancialmente caliente y por lo tanto reacciona. Por ejemplo, es posible evacuar la presión en la cámara de fusión 30 hacia un vacío sustancial y/o se puede rellenar la cámara de fusión 30 con un gas inerte. Cuando el horno 22 es un horno de fusión en crisol frió por haz de electrones, la presión de la cámara de fusión 30 puede ser aproximadamente un vacío, por ejemplo, y cuando el horno 22 es un horno de fusión en crisol frió de arco de plasma, la cámara de fusión 30 puede rellenarse con un gas inerte a una presión subatmosférica o una presión positiva por encima de la presión atmosférica, por ejemplo.

Con respecto nuevamente a las FIGS. 2 y 3, el material fundido 24 que llena el molde 36 puede formar un cierre fundido 28 entre la cámara de fusión 30 y la cámara secundaria 50. En varias modalidades no taxativas, el material fundido 24 puede estar adyacente a las paredes laterales de una parte del molde 36. Por ejemplo, con respecto aun a las FIGS. 2 y 3, el material fundido 24 puede sostener el perímetro interno del molde 36 a lo largo de la parte o superficie superior del material que llena el molde 36. En varias modalidades no taxativas, el cierre fundido 28 puede proporcionar un barrera que restringe y/o evita el flujo de gas que de otra manera puede ingresar en la cámara de fusión 30 desde la cámara secundarla 50 y/o desde la atmósfera exterior y este podría reaccionar con el material fundido 24 contenido en este. En varias modalidades no taxativas, el material de fundición 26 se puede solidificar o solidificar sustancialmente tras abandonar el molde 36. Se entenderá que al menos las regiones perimetrales exteriores del material de fundición 26 se deben solidificar adecuadamente para mantener la integridad del material de fundición 26 mientras abandona el molde 36. Con respecto principalmente a la FIG. 3, una vez que el material fundido 24 alcanza un nivel deseado en el molde 36, se puede retirar la placa de cola de milano 40 través del fondo abierto del molde 36 mediante el pistón de extracción 82. El pistón de extracción 82 puede tirar el elemento fijo de extracción 42, la placa de cola de milano 40 con el material de fundición 26 que se adjunta a este, a partir del molde 36 y hacia la cámara secundaria 50. En varias modalidades no taxativas, la tasa de extracción del material de fundición 26 desde el molde 34 puede coincidir con la tasa de material fundido 24 que ingresa en el molde 36 a partir del crisol 34 de forma que el nivel de material fundido 24 en el molde 36 permanezca sustancialmente igual durante la operación de fundición continua. Por ejemplo, la tasa de extracción del material de fundición 26 puede ser de aproximadamente 100 lb/hora hasta aproximadamente 2 000 lb/hora En varias modalidades no taxativas, la tasa de extracción puede ser de aproximadamente 1 500 lb/hora hasta aproximadamente 5 000 lb/hora, por ejemplo. La tasa de extracción puede depender del diseño del horno de fusión, de las dimensiones del material de fundición 26, tal como, por ejemplo, el corte transversal de este, y/o de las propiedades de los materiales fundidos y de fundición 24, 26, tal como, por ejemplo, la densidad de estos.

Con respecto principalmente a las FIGS. 4 a 6, la cámara de fusión 30 se puede asegurar a la cámara secundaria 50. Por ejemplo, la cámara de fusión 30 se puede sujetar con abrazaderas, atornillar, ajustar o de otra manera asegurar a una cámara secundaria 50. En al menos una modalidad, se puede colocar una junta retórica o junta, por ejemplo, entre la cámara de fusión 30 y la cámara secundaria 50 para proporcionar un cierre estanco entre ellas. En varias modalidades no taxativas, la cámara de fusión 30 y la cámara secundaria 50 se pueden sujetar la una a la otra de forma liberable, de manera que el molde 36, ubicado entre ellas, se pueda remover, reemplazar y/o intercambiar con otro molde. En varias modalidades no taxativas, tal como se describe en la presente, el molde 36 puede formar un pasaje cerrado entre la cámara de fusión 30 y la cámara secundaria 50. Además, la cámara secundaria 50 se puede ubicar adyacente y/o por debajo de la cámara de fusión 30, por ejemplo. En varias modalidades no taxativas, la cámara secundaria 50 puede formar un cierre dinámico o esclusa de aire entre la cámara de fusión 30, la cual se puede controlar de forma operable a la presión de fusión deseada, por ejemplo, y la cámara de extracción 80 puede controlarse en forma operable a presión atmosférica, por ejemplo. En algunas modalidades, la cámara secundaria 50 puede incluir un sistema de enfriamiento (no se muestra). Las paredes de la cámara secundaria 50 pueden incluir canales, por ejemplo, de forma que el agua y/u otro líquido de enfriamiento puede bombearse a través de los canales para evitar el sobrecalentamiento de la cámara secundaria 50 debido al material de fundición 26 y continuar el enfriamiento del material de fundición 26 en la cámara secundaria 50.

Con respecto incluso a las FIGS. 4 a 6, la cámara secundaria 50 puede incluir al menos un elemento de manejo de presión 64 que controla el flujo de gas entre las regiones adyacentes 62 de las múltiples regiones. Por ejemplo, los elementos de manejo de presión 64 se pueden adaptar para mantener una presión deseada en cada región 62 de la cámara secundaria 50. En algunas modalidades, la cámara secundaria 50 puede incluir, por ejemplo, una serie de elementos de manejo de presión 64. Un elemento de manejo de presión 64 puede ser un deflector o una pared de diafragma, tal como se describe en, por ejemplo, la patente estadounidense N.° 3,888,300 otorgada a Guichard et ál., cuya descripción completa se incorpora a la presente mediante esta referencia. En varias modalidades no taxativas, los elementos de manejo de presión 64 se pueden extender desde el perímetro interno de la cámara secundaria 50 hacia el centro de la cámara secundaria 50, por ejemplo. En al menos una modalidad, los elementos de manejo de presión 64 pueden incluir una abertura 66 que se puede ubicar cerca o en el centro del elemento de manejo de presión 64, por ejemplo. Las aberturas 66 se pueden estructurar para recibir el material de fundición 26 a traves de estas, mientras el material de fundición 26 se retira a través de la cámara secundaria 50. Cuando la cámara secundaria 50 es cilindrica, por ejemplo, y el material 26 es cilindrico, por ejemplo, los elementos de manejo de presión 64 pueden ser discos circulares con una abertura circular a través de estos. En varias modalidades no taxativas, las aberturas 66, a través de los elementos de manejo de presión 64, se pueden adecuar en tamaño para restringir el flujo de gas y limitar el cambio de presión entre las regiones adyacentes 62 de la cámara secundaria 50 cuando el material de fundición 26 se ubica a través de las regiones adyacentes 62. Además, los ensamblajes de rodillos (no se muestran) se pueden ubicar dentro de la cámara secundaria 50 y/o entre los elementos de manejo de presión 64 para dar soporte al material de fundición 26 que se extiende a través de estos, tal como se describe en la patente estadounidense N.° 3,888,300 otorgada para Guichard et ál., cuya descripción completa se incorpora a la presente mediante esta referencia.

Con respecto principalmente a la FIG. 6, cuando el material de fundición 26 se extiende a través de las regiones 62 de la cámara secundaria 50, los elementos de manejo de presión 64 se pueden extender desde el perímetro interno de la cámara secundaria 50 hasta el material de fundición 26, por ejemplo. En varias modalidades no taxativas, el o los elementos de manejo de presión 64, el perímetro interior de la cámara secundaria 50 y el material de fundición 26 pueden definir los límites de una región 62 en la cámara secundaria 50. Por ejemplo, una tercera región de presión diferencial 62c en la cámara secundaria 50 puede estar limitada por un segundo elemento de manejo de presión 64b, un tercer elemento de manejo de presión 64c, el perímetro interior de la cámara secundaria 50 y el material de fundición 26. En varias modalidades no taxativas, una región 62 puede estar limitada también por otra superficie en una de las cámaras 30, 50, 80. Por ejemplo, la primera región de presión diferencial 62a puede estar limitada por una superficie del molde 36, un primer elemento de manejo de presión 64a, la superficie interna de la cámara secundaria 50 y el material de fundición 26. En varias modalidades no taxativas, la abertura 66 a través del elemento de manejo de presión 64 puede proporcionar suficiente espacio para que el material 26 entre a través del elemento de manejo de presión 64 sin entrar en contacto con el elemento de manejo de presión 64. Las aberturas 66 pueden ser solo un poco más grandes que el corte transversal del molde 36, por ejemplo, de modo que se minimice la distancia entre el elemento de manejo de presión 64 y el material de fundición 26 que se extiende a través de estas. En al menos una modalidad, la distancia entre el material de fundición 26 y el elemento de manejo de presión 64 puede ser de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 5 mm, por ejemplo. En otras modalidades, la distancia entre el material de fundición 26 y el elemento de manejo de presión 64 puede ser menos que aproximadamente 2 mm, por ejemplo.

En varias modalidades no taxativas, los elementos de manejo de presión 64 pueden ser metales tales como, por ejemplo, acero inoxidable. Los elementos de manejo de presión 64 pueden incluir un canal interno (no se muestra) a traves del cual se puede bombear agua y/u otros líquidos de enfriamiento para enfriar el horno 22, tal como se describe en, por ejemplo, la patente estadounidense N.° 3,888,300 otorgada a Guichard et ál., cuya descripción completa se incorpora a la presente mediante esta referencia. En al menos una modalidad, los canales en los elementos de manejo de presión 64 pueden conectarse a los canales en las paredes de la cámara, de modo que el agua y/u otros líquidos de enfriamiento puedan circular a través de las paredes de la cámara y a través de los elementos de manejo de presión 64 que se extienden a partir de estos. En varias modalidades no taxativas, con respecto principalmente a la FIG. 4, los elementos de manejo de presión 64 pueden incluir cepillos 68. Los cepillos 68 se pueden extender desde el perímetro interno de los elementos de manejo de presión 64 hasta el material de fundición 26 y pueden reducir además el espacio entre los elementos de manejo de presión 64 y el material de fundición 26. Los cepillos 68 pueden ser de metal tal como, por ejemplo, acero inoxidable. En varias modalidades no taxativas, los cepillos 68 pueden ser suficientemente flexibles de modo que el contacto entre el material de fundición 26 y los cepillos 68 no causarán daño a los elementos de manejo de presión 64. Además, en varias modalidades no taxativas, el contacto entre el material de fundición 26 y los cepillos 68 no contaminarán el material de fundición 26.

Con respecto principalmente a las FIGS. 5 y 6, los elementos de manejo de presión 64 se pueden extender entre las regiones de presión diferencial adyacentes 62 en la cámara secundaria 50. Por ejemplo, un primer elemento de manejo de presión 64a se puede extender entre la primera región de presión diferencial 62a y la segunda región de presión diferencial 62b, un segundo elemento de manejo de presión 64b se puede extender entre la segunda región de presión diferencial 64b y la tercera región de presión diferencial 62b, un tercer elemento de manejo de presión 64c se puede extender entre la tercera región de presión diferencial 62c y la cuarta región de presión diferencial 62d, y etc. En varias modalidades no taxativas, la primera región de presión diferencial 62a puede estar adyacente y/o directamente por debajo de la cámara de fusión 20. Asimismo, la segunda región de presión diferencial 62b pueden estar adyacente y/o directamente por debajo de la primera región de presión diferencial 62a, por ejemplo. En varias modalidades no taxativas, una región de presión diferencial terminal o final 64g puede estar adyacente y/o directamente por encima de la cámara de extracción 80. Asimismo, en al menos una modalidad, una región de presión diferencial intermedia 62d se puede ubicar entre la segunda región de presión diferencial 62b y la región de presión diferencial final 62g, por ejemplo. En determinadas modalidades no taxativas, al menos una región de presión diferencial adicional 62c se puede ubicar entre la segunda región de presión diferencial 62b y la región de presión diferencial intermedia 62d, por ejemplo, y/o al menos una región de presión diferencial adicional 62e, 62f se puede ubicar entre la región de presión diferencial intermedia 62d y la región de presión diferencial final 62g, por ejemplo.

Con respecto incluso a las FIGS. 5 y 6, la cámara secundaria 50 puede incluir siete regiones de presión diferencial 62a, 62b, 62c, 62d, 62e, 62f, 62g, por ejemplo, y siete elementos de manejo de presión 64a, 64b, 64c, 64d, 64e, 64f, 64g, por ejemplo. La cantidad de regiones 62 y de elementos de manejo de presión correspondientes 64 en la cámara secundaria 50 puede depender al menos de las propiedades del material fundido y de fundición 24, 26 y/o de la diferencia de presión entre la presión de fusión y la presión atmosférica, por ejemplo.

En varias modalidades no taxativas, con respecto principalmente a la FIG. 5, las bombas de presión diferencial 60 pueden ajustar la presión en cada región de presión diferencial 62 de la cámara secundaria 50. Por ejemplo, las bombas de presión diferencial 60 pueden extraer gas de las regiones 62. En al menos una modalidad, las bombas 60 pueden evacuar en forma operativa las regiones 62 a un vacío o un vacío sustancial. Además, una fuente de gas 52, 54 y una fuga de gas correspondiente 56, 58 pueden bombear gas a la región 62 para aumentar la presión en ella. En varias modalidades no taxativas, una primera multiplicidad de fugas de gas 56a, 56b, 56c, 56d se puede extender a partir de la primera fuente de gas 52 y una segunda multiplicidad de fugas de gas 58a, 58b, 58c se puede extender a partir de la segunda fuente de gas 54. Las fugas de gas 56, 58 pueden introducir, por ejemplo, aproximadamente 1 SCFM a aproximadamente 25 SCFM de gas en las regiones 62 correspondientes. La primera fuente de gas 52 puede contener un primer gas o primera combinación de gases, por ejemplo, y la segunda fuente de gas 54 puede contener un segundo gas o segunda combinación de gases, por ejemplo. Tal como se describe en la presente, en varias modalidades no taxativas, al menos una fuente de gas 52, 54 puede contener un gas inerte o combinación de gases inertes, por ejemplo. En varias modalidades no taxativas, la fuente de gas 52, 54 puede distribuir gas a múltiples fugas de gas 56, 58. Asimismo, las bombas de presión diferencial 60, fuentes de gas 52, 54 y las fugas de gas 56, 58 pueden controlar la presión en las regiones de presión diferencial 62 de la cámara secundaria 50, de modo que la cámara secundaria 50 forme una esclusa de aire dinámica entre la cámara de fusión 30 y la cámara de extracción 80.

En varias modalidades no taxativas, las bombas de presión diferencial 60 pueden evacuar inicialmente las regiones 62 a un vacío o un vacío sustancial y, posteriormente, las fugas de gas 56, 58 pueden introducir gas en las regiones 62 para lograr una presión que es igual o sustancialmente igual a la presión de fusión deseada. Por ejemplo, las regiones 62 se pueden evacuar a un vacío sustancial de aproximadamente 100 mTorr a aproximadamente 10 mTorr, por ejemplo. Posteriormente, las fugas de gas 56, 58 pueden introducir gas para obtener la presión de fusión deseada de aproximadamente 400 Torr a aproximadamente 1 000 Torr, por ejemplo. En varias modalidades no taxativas, el sistema de bombeo puede controlar la presión a la presión de fusión deseada ±25 Torr a lo largo de toda la cámara secundaria 50, por ejemplo. La presencia de gas en la cámara secundaria 50 puede mejorar la transferencia de calor a partir del material de fundición 26, el cual puede aumentar la tasa de solidificación del material de fundición 26. En otras palabras, el material de fundición 26 se puede enfriar y por lo tanto solidificarse más rápido cuando la cámara secundaria 50 se llena con un gas inerte que cuando la cámara secundaria 50 mantiene un vacío o vacío sustancial, por ejemplo.

Con respecto a las FIGS. 5 y 6, cuando el material de fundición 26 se coloca a través de una región 62 de la cámara secundaria 50, el material de fundición 26, el deflector 64 y el perímetro interno de la cámara secundaria 50 pueden definir los límites de la región 62 en la que se puede obtener y/o mantener una presión deseada, por ejemplo. Una vez que se definieron los límites de una región 62, las bombas de presión diferencial 60, las fuentes de gas 52, 54 y/o las fugas de gas 56, 58 pueden ajustar la presión en la región 62 de la cámara secundaria 50. En varias modalidades no taxativas, las bombas de presión diferencial 60 pueden controlar la presión en varias regiones 62 de la cámara secundaria 50 a diferentes presiones. Por ejemplo, en determinadas modalidades no taxativas, la presión en la primera región de presión diferencial 62a de la cámara secundaria 50 puede aumentar al menos un poco por encima de la presión de fusión deseada. Por ejemplo, la presión en la primera región de presión diferencial 62a se puede controlar de aproximadamente 880 Torr a aproximadamente 930 Torr, cuando la presión de fusión deseada es de aproximadamente 825 Torr a aproximadamente 875 Torr. En otras palabras, la diferencia de presión entre la cámara de fusión 30 y la primera región de presión diferencial 62a puede ser de aproximadamente 10 Torr a aproximadamente 50 Torr, por ejemplo. Además, en determinadas modalidades no taxativas, la presión en la segunda región de presión diferencial 62b se puede controlar para que sea un poco menor que la presión en la primera región de presión diferencial 62a. Por ejemplo, la presión en la segunda región de presión diferencial 62b se puede controlar de aproximadamente 825 Torr a aproximadamente 850 Torr. En varias modalidades no taxativas, la diferencia de presión entre la primera región de presión diferencial 62a y la segunda región de presión diferencial 62b puede ser de aproximadamente 10 Torr a aproximadamente 50 Torr. En consecuencia, en determinadas modalidades no taxativas, la primera región de presión diferencial 62a puede ser una región de presión alta que separa la cámara de fusión 50 de las regiones posteriores 62b, 62c, etc., en la cámara secundaria 50 y que evita la infiltración de la cámara de fusión 30 por un gas no inerte en la atmosfera externa.

Con respecto incluso a las FIGS. 5 y 6, la presión en las regiones posteriores 62c de la cámara secundaria 50 entre la segunda región de presión diferencial 62b y la región de presión diferencial intermedia 62d puede disminuir en forma progresiva, por ejemplo. En varias modalidades no taxativas, la presión puede disminuir en forma progresiva de aproximadamente 10 Torr a aproximadamente 100 Torr entre las regiones adyacentes 62, por ejemplo. La cantidad y tamaño de las regiones 62 y de los elementos de manejo de presión 64 entre la segunda región de presión diferencial 62b y la región de presión diferencial intermedia 62d puede variar. En al menos una modalidad, la cantidad de regiones adicionales 62 puede depender de las propiedades materiales del material fundido 24 y del material de fundición 26, así como tambien de la presión dentro de la cámara de fusión 30 y de la cámara de extracción 80. En varias modalidades no taxativas, la cantidad de regiones adicionales 62 puede depender de la tasa de transferencia de calor a partir del material de fundición 26. Por ejemplo, al menos una región 62 se puede ubicar entre la segunda región de presión diferencial 62b y la región de presión diferencial intermedia 62d. En determinadas modalidades no taxativas, es posible ubicar de dos a cinco regiones 62 entre la segunda región de presión diferencial 62b y la región de presión intermedia 62d. En varias modalidades no taxativas, es posible ubicar más de cinco regiones 62 entre la segunda región de presión diferencial 62b y la región de presión intermedia 62d, por ejemplo. Es posible colocar una cantidad suficiente de regiones 62 entre la cámara de fusión 30 y la región intermedia 62d de la cámara secundaria 50, de modo que el material de fundición 26 se enfríe suficientemente tras alcanzar la región intermedia 62d. El material de fundición 26 se puede enfriar a tal punto que la exposición a la atmósfera exterior en la cámara de extracción no causará contaminación. Por ejemplo, una aleación de titanio de fundición se puede enfriar a aproximadamente < 1000-1200 °F cuando el titanio de fundición 26 alcance la región de presión diferencial intermedia 62d para evitar la reactividad y la contaminación del titanio de fundición 26 por medio de un gas no inerte en las regiones inferiores 62e, 62f, 62g de la cámara secundaria 50 y en la atmósfera exterior.

Aun con respecto a las FIGS. 5 y 6, la presión en la región de presión diferencial intermedia 62d se puede controlar para que sea menor que la presión en las regiones adyacentes de la cámara secundaria 50. Por ejemplo, la presión en las regiones que están directamente por encima y directamente por debajo de la región de presión diferencial intermedia 62d puede ser mayor que la presión en la región de presión diferencial intermedia 62d. En otras palabras, la región de presión diferencial intermedia 62d puede ser una región de baja presión entre la primera región de presión diferencial 62a y la región de presión diferencial final 62g. En determinadas modalidades no taxativas, la presión en la región de presión diferencial intermedia 62d puede ser de aproximadamente 250 Torr a aproximadamente 300 Torr, por ejemplo. En varias modalidades no taxativas, la presión en la región de presión diferencial intermedia 62d puede ser de aproximadamente 100 Torr a aproximadamente 400 Torr, por ejemplo.

Con respecto incluso a la modalidad ilustrada en las FIGS. 5 y 6, la presión en las regiones posteriores 62e, 62f de la cámara secundaria 50 entre la región de presión diferencial intermedia 62d y la región de presión diferencial final 62g puede aumentar en formar progresiva. En varias modalidades no taxativas, la presión puede aumentar en forma progresiva de aproximadamente 10 Torr a aproximadamente 100 Torr entre las regiones adyacentes 62, por ejemplo. La cantidad y tamaño de las regiones 62 y de los elementos de manejo de presión 64 entre la región de presión diferencial intermedia 62d y la región de presión diferencial final 62g puede variar. En al menos una modalidad, la cantidad de regiones adicionales 62 puede depender de las propiedades materiales del material fundido 24 y del material de fundición 26, así como tambien de la presión dentro de la cámara de fusión 30 y de la cámara de extracción 80. En varias modalidades no taxativas, la cantidad de regiones 62 adicionales puede ser suficiente para aumentar gradualmente la presión en la región de presión diferencial final 62g para que sea un poco mayor que la presión atmosférica. Por ejemplo, al menos una región 62 se puede ubicar entre la región de presión diferencial intermedia 62d y la región de presión final 62g. En determinadas modalidades no taxativas, es posible ubicar de dos a cinco regiones 62 entre la región de presión diferencial intermedia 62d y la región de presión final 62g. En varias modalidades no taxativas, es posible ubicar más de cinco regiones 62 entre la región de presión diferencial intermedia 62d y la región de presión diferencial final.

La región de presión diferencial final 62g puede estar adyacente a la cámara de extracción 80 o por encima de esta. En varias modalidades no taxativas, la región de presión diferencial final 62g puede lograr una presión que sea al menos un poco mayor que la presión atmosferica. Por ejemplo, en determinadas modalidades no taxativas, la presión en la región de presión diferencial final 62g puede ser de aproximadamente 740 Torr a aproximadamente 850 Torr, y/o la diferencia entre la presión en la región de presión diferencial final 62g y la presión atmosférica puede ser de aproximadamente 10 Torr a aproximadamente 100 Torr, por ejemplo. En otras palabras, la región de presión diferencial final 62g puede ser una segunda región de alta presión en la cámara secundaria 50.

Tal como se describe en la presente, el cierre fundido 28 proporciona un cierre entre la cámara de fusión 30 y la cámara de extracción 80. Sin embargo, si el cierre fundido 28 se rompe, la esclusa de aire dinámica de la cámara secundaria 50 puede proporcionar un cierre secundario para evitar la contaminación de la cámara de fusión 30. Adicionalmente, la cámara secundaria 50 puede evitar la contaminación del material de fundición 26 ubicado en la cámara secundaria 50 que todavía se encuentra a una temperatura en la que el material de fundición 26 es reactivo a los gases no inertes. La primera región de presión diferencial 62a puede evitar la contaminación, ya que se aleja el gas de la primera región de presión diferencial 62a, es decir, una región de presión relativamente alta hacia la región de presión diferencial intermedia 62d, es decir, una región de presión relativamente baja. En otras palabras, el gas se aleja de la cámara de fusión 30 y se lo dirige hacia la región intermedia 62d de la cámara secundaria 50. Asimismo, la primera región de presión diferencial 62a puede disminuir las fluctuaciones de presión en la cámara de fusión 30, dado que el gas en la cámara de fusión 30 no tratará de escapar de la cámara de fusión 30 a la cámara secundaria 50 si se rompe el cierre fundido 28. Por otra parte, si el cierre fundido 28 se rompiera y la cámara de fusión 30 se operara a una presión positiva y la primera región de presión diferencial 62a se operara a un vacío o temperatura menor, por ejemplo, el gas trataría de salir de la cámara de fusión 30 hasta alcanzar la cámara secundaria 50, creando de este modo, una fluctuación de presión en la cámara de fusión 30.

Además, la región de presión diferencial final 62g puede evitar la contaminación de la cámara de fusión 30 dado que el gas que se encuentra fuera de la cámara secundaria 50 y/o la cámara de extracción 80 se aleja de la región de presión diferencial final 62g, es decir, una región de alta presión hacia la atmósfera exterior, es decir, una región de alta presión. En otras palabras, el gas no inerte en la atmósfera exterior no tratará de fluir desde la atmósfera exterior hasta la región de presión diferencial final 62g de la cámara secundaria 50 dado que la región de presión diferencial final 62g es una región de alta presión. Además, las presiones decrecientes de la región de presión diferencial final 62g a la región de presión diferencial intermedia 62d conducirá el flujo de gas hacia la región de presión diferencial intermedia 62d en vez de hacia la región de presión diferencial final 62d.

Con referencia nuevamente a la FIG. 6, la primera fuente de gas 52 puede contener un primer gas o primera combinación de gases, por ejemplo, y la segunda fuente de gas 54 puede contener un segundo gas o segunda combinación de gases, por ejemplo. Además, en varias modalidades no taxativas, al menos el primer gas o primera combinación de gases puede ser un gas inerte o una combinación de gases inertes tales como helio y/o argón, por ejemplo. El primera fuente de gas 52 puede suministrar gas a las regiones 62 en la cámara secundaria 50 a partir de la primera región de presión diferencial 62a o la primera región de presión diferencial, pasando por la región de presión diferencial intermedia 62d o región de baja presión. En otras palabras, la primera fuente de gas 52 se puede conectar a las regiones 62 de la presión decreciente en forma progresiva desde la primera región de alta presión 62a adyacente a la cámara de fusión 30, pasando por la región de baja presión o la región de presión diferencial intermedia 62d. La presencia de gas inerte en las regiones 62 adyacentes a la cámara de fusión 30 puede asegurar que, si el cierre fundido 28 se rompe, el gas inerte, en vez del gas no inerte puede ingresar a la cámara de fusión 30 y, por lo tanto, se puede evitar en gran medida la contaminación del material fundido 24 en la cámara de fusión 30. Las bombas de presión diferencial 60 y las fugas de gas 56 pueden extraer el gas inerte desde dichas regiones 62 o introducirlo en estas para ajustar la presión contenida en ellas. Tal como se describe en la presente, antes que el material de fundición 26 salga de la región de presión diferencial intermedia 62d, el material de fundición 26 puede ser enfriado en forma suficiente de modo que no sea reactivo a los gases no inertes. Sin embargo, el material de fundición 26 se puede calentar y reaccionar en forma suficiente entre la primera región de presión diferencial 62a y la región de presión diferencial intermedia 62d. Por consiguiente, la primera fuente de gas 52 que suministra gas a las regiones de presión diferencial 62a, 62b, 62c, 62d, por ejemplo, debería suministrar gas inerte para evitar la contaminación del material de fundición 26 potencialmente reactivo que se extiende a traves de este.

Aun con respecto a la FIG. 6, la segunda fuente de gas 54 puede suministrar gas a las regiones 62 en la cámara secundaria 50, que están ubicadas después de la región de presión diferencial intermedia 62d y pasando por la región de presión diferencial final 62g o la segunda región de alta presión. La segunda fuente de gas 54 puede suministrar gas o gases no inertes, tal como aire comprimido, por ejemplo, sin arriesgar la contaminación del material de fundición 26 que se ubica en ella. Por ejemplo, el material de fundición 26 se puede enfriar en forma suficiente cuando pasa por la región intermedia 62d de modo que no sea reactivo a los gases no inertes. En modalidades alternativas, la segunda fuente de gas 54 también puede incluir o constar de gases inertes esencialmente.

En varias modalidades no taxativas, las bombas de presión diferencial 60 se pueden conectar a un sistema de recuperación de gases (no se muestra). El gas inerte utilizado en el sistema de fundición continua 20 puede ser costoso y, por lo tanto, el sistema de recuperación de gases puede tratar de recuperar y recielar el gas inerte para futuros usos. Por ejemplo, el sistema de recuperación de gases puede bombear gas desde las regiones 62 de la cámara secundaria 50, comprimir el gas retirado, procesar el gas por medio de un sistema de purificación y devolver el gas a la fuente de gas 52, 54. En otras palabras, el gas se puede reciclar por medio del sistema. En varias modalidades no taxativas, el sistema de purificación del sistema de recuperación de gases puede ser externo al horno de fusión 22. En algunas modalidades, cuando la primera fuente de gas 52 suministra gas inerte a las regiones superiores 62a, 62b, 62c, 62d de la cámara secundaria 50, por ejemplo, y cuando la segunda fuente de gas 54 suministra gas no inerte a las regiones inferiores 62e, 62f, 62g de la cámara secundaria 50, por ejemplo, la presión decreciente en forma progresiva de la primera región de presión diferencial 62a a la región de presión diferencial intermedia 62d puede permitir la recuperación del gas inerte en dichas regiones 62a, 62b, 62c, 62d, por ejemplo. En al menos una modalidad, una pequeña cantidad de gas no inerte puede fluir a la región de presión diferencial intermedia 62d, que se encuentra controlada a una presión menor durante las operaciones de fundición continua desde una región inferior adyacente 62e. En varias modalidades no taxativas, es posible minimizar el volumen de flujo de gas entre las regiones 62 adyacentes. Por ejemplo, el volumen de flujo de gas puede depender del espacio entre el material de fundición 26 y el elemento de manejo de presión 64, así como también del diferencial de presión entre las regiones 62 adyacentes. En varias modalidades no taxativas, la bomba de presión diferencial intermedia 64d que corresponde a la región de presión diferencial intermedia 62d puede extraer el gas de la región de presión diferencial intermedia 62d. Durante el proceso de recuperación, el poco volumen de gas no inerte que extrajo la bomba 64d, por ejemplo, se puede remover antes que el gas regrese a la primera fuente de gas 52, de modo que el gas inerte se pueda recielar a través del sistema de fundición continua 20 en las cámaras y/o regiones donde el material 24, 26 es reactivo. Por otra parte, si se aumentó la presión en la cámara secundaria 50 a temperatura atmosférica después de la primera región de presión diferencial 62a en vez de disminuirse en forma progresiva a una región de presión 62d, entonces el gas inerte en la primera región de presión diferencial 62a puede escapar a la atmósfera exterior, por ejemplo.

En varias modalidades no taxativas, con respecto principalmente a las FIGS. 6 y 7, la cámara de extracción 80 se puede ubicar adyacente a la cámara secundaria 50. En algunas modalidades, la cámara de extracción 80 se puede ubicar en forma móvil en relación con la cámara secundaria 50. Cuando la cámara de extracción 80 se ubica adyacente a la cámara secundaria 50, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 se puede sellar juntas. Una junta retórica o junta 70 (FIG. 6) se puede ubicar entre la cámara de extracción 80 y la cámara secundaria 50 para proporcionar un cierre estanco entre ellas, por ejemplo. De manera adicional o alternativa, una esclusa accionada hidráulicamente (no se muestra) puede sellar la cámara de extracción 80 a la cámara secundaria 50, por ejemplo. En varias modalidades no taxativas, la cámara de extracción 80 se puede controlar a la misma presión que la cámara de fusión 30, es decir, a la presión de fusión deseada. Tal como se describe en la presente, la cámara de extracción 80 puede alcanzar en forma operativa la presión atmosférica durante las operaciones de fundición continua y la cámara secundaria 50 puede proporcionar una esclusa de aire dinámica entre la cámara de fusión 30, que se puede mantener a una presión de fusión deseada, y la cámara de extracción 80.

Con respecto principalmente a la FIG. 1, un carro de extracción o liberación 100 se puede ubicar adyacente a la cámara de extracción 80 o por debajo de esta. El carro de extracción puede incluir una plataforma 102 que puede dar soporte a la cámara de extracción 80, por ejemplo. En algunas modalidades, la operación del carro de extracción 100 puede elevar o bajar la cámara de extracción 80. Por ejemplo, el carro de extracción 100 puede incluir un segundo pistón de extracción 104 que puede mover de forma operativa la plataforma de extracción 102 hacia arriba y abajo con relación a la cámara secundaria 50. En varias modalidades no taxativas, el pistón de extracción 104 puede hacer descender la plataforma de extracción 102 para liberar la cámara de extracción 80 de la cámara secundaria 50. La liberación de la cámara de extracción 80 puede abrir la cámara de extracción 80 a la atmósfera exterior. En otras palabras, el cierre entre la cámara de extracción 80 y la cámara secundaria 50 se puede romper cuando la cámara de extracción 80 se desconecta o se aleja de la cámara secundaria 50. Sin embargo, incluso cuando la cámara de extracción 80 se abre hacia la atmósfera exterior y logra presión atmosferica, el material fundido 24 en la cámara de fusión 30 puede seguir protegido del gas inerte en la atmósfera por el cierre fundido 28 y la esclusa de aire dinámica de la cámara secundaria 50, tal como se describe en la presente. Con respecto a las FIGS. 1 y 8, el carro de extracción 100 se puede colocar sobre un carril o riel de guía 106. El carro de extracción 100 puede incluir ruedas, por ejemplo, y puede rodar a lo largo del riel o rieles 106 entre una posición operativa (FIG. 1) y una posición de montaje (FIG. 8). En varias modalidades no taxativas, una vez que el segundo pistón de extracción 104 se pliegue para retirar la plataforma 102 y bajar la cámara de extracción 80, el carro de extracción 100 puede moverse a la posición de montaje.

Con referencia nuevamente a la FIG. 7, el sistema de fundición continua 20 puede incluir un conjunto primario de rodillos 92. En varias modalidades no taxativas, el conjunto primario de rodillos 92 se puede configurar para que se mueva entre una posición retraída FIG. 5) y una posición extendida (FIG. 7). Por ejemplo, el conjunto primario de rodillos 92 se puede extender hacia el material de fundición 26, de modo que el conjunto primario de rodillos 92 pueda entrar en contacto con el material de fundición 26 cuando el conjunto primario de rodillos 92 se encuentre en la posición extendida. En varias modalidades no taxativas, el conjunto primario de rodillos 92 puede entrar en contacto con el material de fundición 26 luego de que se haya retirado y/o liberado la cámara de extracción 80 desde la cámara secundaria 50. Por ejemplo, es posible bloquear el conjunto primario de rodillos 92 por medio de la cámara de extracción 80, de modo que se evita que el conjunto primario de rodillos 92 se extienda hasta el material de fundición 26 antes de la retracción de la cámara de extracción 80. En determinadas modalidades no taxativas, el conjunto primario de rodillos 92 puede ayudar a controlar la velocidad de extracción del material de fundición 26. En otras palabras, la tasa de rotación del conjunto primario de rodillos 92 puede afectar la velocidad en la que el material de fundición 26 sale del molde 36.

Con respecto ahora a la FIG. 8, el sistema de fundición continua 20 puede incluir un conjunto secundario de rodillos 94. En varias modalidades no taxativas, el conjunto secundario de rodillos 94 se puede configurar para que se mueva entre una posición retraída FIG. 5) y una posición extendida (FIG. 8). Por ejemplo, el conjunto secundarlo de rodillos 94 se puede extender hacia el material de fundición 26, de modo que el conjunto secundario de rodillos 94 pueda entrar en contacto con el material de fundición 26 cuando el conjunto secundario de rodillos 94 se encuentre en la posición extendida. En varias modalidades no taxativas, el conjunto secundario de rodillos 94 puede entrar en contacto con el material de fundición 26 luego de que se haya retirado y/o liberado la cámara de extracción 80 desde la cámara secundaria 50. Por ejemplo, es posible bloquear el conjunto secundario de rodillos 94 por medio de la cámara de extracción 80, de modo que se evita que el conjunto secundario de rodillos 94 se extienda hasta el material de fundición 26 antes de la retracción de la cámara de extracción 80. En algunas modalidades, el conjunto secundario de rodillos 94 puede ayudar a controlar la velocidad de extracción del material de fundición 26. En otras palabras, en determinadas modalidades no taxativas, la tasa de rotación del conjunto secundario de rodillos 92 puede afectar la velocidad en la que el material de fundición 26 sale de la cámara secundaria 50. Además, el conjunto secundario de rodillos 94 puede dirigir el material de fundición 26 hacia un dispositivo de descarga, tal como se describe en la presente. En varias modalidades no taxativas, aún con respecto principalmente a la FIG. 8, un dispositivo de corte 96 puede cortar el material de fundición 26 luego de que el material de fundición 26 haya sido extraído a través de la cámara secundaria 50. El dispositivo de corte 96 puede cortar el material de fundición 26 por debajo del conjunto primario de rodillos 92, por ejemplo, y/o por encima del conjunto secundario de rodillos 94, por ejemplo.

Con referencia a las FIGS. 8 y 9, en determinadas modalidades no taxativas, un primer dispositivo de descarga 110 puede incluir el mecanismo de soporte telescópico 112 y/o pinzas 114. Por ejemplo, las pinzas 114 pueden asegurar o apretar el material de fundición 26 debajo del primer y/o conjunto secundario de rodillos 92, 94. Adicionalmente, en varias modalidades no taxativas, el mecanismo de soporte telescópico 112 puede sostener las pinzas 114. En al menos una modalidad, el mecanismo de soporte telescópico 112 puede plegarse o plegarse parcialmente para bajar el material de fundición 26 que sostienen las pinzas 114. El mecanismo de soporte telescópico 112 puede plegarse para mover el material de fundición 26 de una configuración vertical (FIG. 8) a una configuración horizontal (FIG. 9), por ejemplo. Con respecto principalmente a la FIG. 9, el primer dispositivo de descarga 110 puede moverse o rodarse a lo largo de los carriles de guías 106 para mover el segmento de corte del material de fundición 26 lejos del sistema de fundición continua 20, por ejemplo.

Con referencia ahora a la FIG. 10, en varias modalidades no taxativas el sistema de fundición continua 20 puede incluir un segundo dispositivo de descarga 118. En varias modalidades no taxativas, el segundo dispositivo de descarga 118 puede incluir un miembro de soporte 120 que sostiene los rodillos 122 adicionales. En determinadas modalidades, los rodillos 122 adicionales pueden dirigir el material de fundición 26 a lo largo de una vía formada por el miembro de soporte 120 y/o mediante rodillos 122 adicionales. Por ejemplo, los rodillos 122 pueden dirigir el material de fundición 26 a lo largo de una vía moldeada, por ejemplo, y dirigir el material de fundición 26 de una configuración vertical a una configuración horizontal. En varias modalidades no taxativas, el dispositivo de corte 96 puede cortar un segmento del material de fundición 26 luego de que el miembro de soporte 120 haya guiado al material de fundición 26 a la configuración deseada.

Con respecto principalmente a las FIGS. 1 a 11, el funcionamiento del sistema de fundición continua 20 puede incluir una etapa de iniciación 202 y una etapa de fundición continua 204. En varias modalidades no taxativas, la cámara de extracción 80 puede juntarse con la cámara secundaria 50 durante la etapa de iniciación 202 de la operación de fundición. En determinadas modalidades no taxativas, cuando la cámara de extracción 80 se libera de la cámara secundaria 50, puede comenzar la etapa de fundición continua 204 de la operación de fundición. En el paso 210 de la etapa de iniciación 202, el sistema de bombeo puede evacuar la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 hasta un vacío o básicamente vacío. Por ejemplo, en determinadas modalidades no taxativas, la presión en la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 puede evacuarse en un intervalo de aproximadamente 100 mTorr a aproximadamente 10 mTorr. En varias modalidades no taxativas, la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 pueden tener una tasa de fugas baja. Por ejemplo, en varias modalidades no taxativas, las cámaras 30, 50, 80 pueden tener una tasa de fugas de aproximadamente 10 mTorr aumento / minuto a menos de aproximadamente 5 mTorr aumento / minuto. La integridad del cierre entre la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y/o la cámara de extracción 80 puede confirmarse. En el paso 212, el sistema de bombeo puede controlar la presión en la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80 a la presión de fusión deseada. Por ejemplo, cuando la presión de fusión deseada es una presión positiva, las cámaras 30, 50, 80 pueden volver a llenarse con un gas inerte para alcanzar la presión de fusión deseada.

En varias modalidades no taxativas, una vez que se obtiene la presión de fusión deseada en toda la cámara de fusión 30, la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80, paso 214, puede iniciarse. En el paso 214, puede aplicarse energía al material 24 en la cámara de fusión 30 para fusionar el material 24. Posteriormente, en el paso 216, el material fundido 24 puede pasar de la cámara de fusión 30, por la cámara secundaria 50 y hasta la cámara de extracción 80. Por ejemplo, puede entrar material en el molde 36 como material fundido 24 y puede salir del molde 36 como material de fundición 26. Por ejemplo, el material de fundición 26 pasa luego a través de la cámara secundaria 50 y entra en la cámara de extracción 80.

Adicionalmente, en el paso 218 de la etapa de iniciación 202, la presión en la primera región de presión diferencial 62a puede controlarse a una primera presión diferencial que es al menos apenas mayor que la presión de fusión deseada. Adicionalmente, en el paso 220, la presión en la segunda región de presión diferencial 62b puede controlarse a una segunda presión diferencial que es al menos apenas menor que la primera presión de fusión. En otras palabras, la primera región de presión diferencial 62a puede ser una región de presión alta que separa la cámara de fusión 30 de las regiones posteriores 62 de la cámara secundaria 50 y que evita la contaminación de la cámara de fusión 30 por un gas no inerte en la atmosfera externa.

Adicionalmente, en el paso 222 de la etapa de iniciación 202, la presión en la o las regiones posteriores 62 puede disminuir progresivamente entre la segunda región de presión diferencial 62b y la región de presión diferencial intermedia 62d, por ejemplo. Además, en el paso 224, la región de presión diferencial intermedia 62d puede controlarse a una presión diferencial intermedia que es la presión más baja en las regiones 62 de la cámara secundaria 50, por ejemplo. En otras palabras, la región de presión diferencial intermedia 62d puede ser una región de baja presión entre la primera región de presión diferencial 62a y la región de presión diferencial final 62g. Adicionalmente, en el paso 226, la presión en las regiones posteriores entre la región de presión diferencial intermedia 62d y la región de presión diferencial final 62g puede aumentar progresivamente hacia la presión atmosferica, por ejemplo. Adicionalmente, en el paso 228, la presión en la región de presión diferencial final 62g puede controlarse al menos un poco más de la presión atmosférica, por ejemplo.

Las regiones adyacentes 62 pueden mantener o básicamente mantener presiones diferenciales distintas una vez que el material de fundición 26 se coloca a través de los elementos de manejo de presión 64 que definen los lados de la región 62. Por consiguiente, en varias modalidades no taxativas, la presión en cada región puede controlarse en cualquier momento luego de que el material de fundición 26 se extiende a través de la respectiva región 62. En varias modalidades no taxativas, la presión en las regiones 62 de la cámara secundaria 50 puede controlarse simultáneamente para diferentes presiones de funcionamiento, es decir, la primera presión diferencial, la presión diferencial intermedia, la presión diferencial final, etc., luego de que el material de fundición 26 pasa a través de toda la cámara secundaria 50 y entra en la cámara de extracción 80. En otras palabras, los pasos 218, 220, 222, 224, 226 y 228 pueden iniciarse simultáneamente. Por ejemplo, una vez que el material de fundición 26 entra en la cámara de extracción 80, el sistema de bombeo puede activarse para iniciar los pasos 218, 220, 222, 224, 226 y 228. Adicional o alternativamente, la presión en las regiones 62 puede controlarse secuencialmente mientras el material de fundición 26 pasa a traves de la cámara secundaria 50. Por ejemplo, el paso 218 puede ser seguido por el paso 220, que puede ser seguido por el paso 222, que puede ser seguido por el paso 224, que puede ser seguido por el paso 226, que puede ser seguido por el paso 228. En varias modalidades no taxativas, la presión en cada región 62 puede ajustarse luego de que el material de fundición pasa a través de la región 62. En otras modalidades, los pasos pueden realizarse en un orden diferente.

También durante la etapa de iniciación 202 en el paso 230, la cámara de extracción 80 puede controlarse a presión atmosférica. En varias modalidades no taxativas, la cámara de extracción 80 puede liberarse de la cámara secundaria 50 para obtener presión atmosférica. En otras palabras, la liberación de la cámara de extracción 80 puede romper el cierre entre la cámara secundaria 50 y la cámara de extracción 80. Adicionalmente, cuando la cámara de extracción 80 se libera de la cámara secundaria, el sistema de fundición continua 20 puede operar de modo tal que el material de fundición 26 puede continuar extendiéndose desde el molde 36. En varias modalidades no taxativas, la cámara de extracción 80 se libera de la cámara secundaria 50 para proporcionar espacio para la longitud en expansión del material de fundición 26.

Durante la etapa de fundición continua 204 del funcionamiento de fundición, el material fundido 24 puede continuar pasando de la cámara de fusión 30 a través de la cámara secundaria 50, es decir, el paso 232. En varias modalidades no taxativas, la cámara de extracción 80 puede permanecer liberada y/o apartada de la cámara secundaria 50. Por consiguiente, el material de fundición 26 puede continuar fluyendo de la cámara de fusión 30, que se mantiene en la presión de fusión deseada, a través de la cámara secundaria 50, que se controla a varias presiones diferenciales a través de la atmósfera externa y dentro de esta. El cierre fundido 28 y la esclusa de aire dinámica de la cámara secundaria 50 puede prevenir la contaminación de la cámara de fusión 30 mediante la atmósfera externa en la cámara de extracción y/o fuera de la cámara secundaria 50. Adicionalmente, en varias modalidades no taxativas, en el paso 234, el material de fundición puede hacerse rodar entre el conjunto primario y/o secundario de rodillos 92, 94; en el paso 236, el material de fundición 26 puede cortarse mediante el dispositivo de corte 96; y/o, en el paso 238, el material de fundición 26 puede descargarse por uno de los dispositivos de descarga 110, 118, por ejemplo. El material de fundición 26 puede hacerse rodar entre el conjunto de rodillos primarios y/o secundarios 92, 94 antes y/o después de que se corte el material de fundición 26 con el dispositivo de corte 96, por ejemplo. Adicionalmente, el material de fundición 26 puede cortarse mediante el dispositivo de corte 96 antes y/o después de que se descargue el material de fundición 26 mediante los dispositivos de descarga 110, 118, por ejemplo. La etapa de fundición continua 204 de la función de fundición continua puede continuar hasta que no se proporciona más material adicional 24 al molde 36. 51 bien varias modalidades de equipo, sistemas y métodos descritos en la presente se discuten respecto a la fundición de los metales reactivos y aleaciones de metales, se entenderá que las presentes invenciones no se limitan a esto y pueden utilizarse respecto a la fundición de cualquier metal o aleaciones de metales, sean o no reactivos cuando se funden o a temperaturas elevadas.

Varias modalidades se describen e ilustran en esta memoria descriptiva para proporcionar un entendimiento completo de los elementos, pasos y usos del dispositivo y los métodos descritos. Se entiende que las distintas modalidades descritas e ilustradas en la presente memoria descriptiva no son taxativas ni exhaustivas. Por lo tanto, la invención no se encuentra limitada por la descripción de las distintas modalidades no taxativas ni exhaustivas descritas en la presente memoria descriptiva. En las circunstancias adecuadas, los rasgos y características descritas respecto a varias modalidades pueden combinarse, modificarse o reorganizarse con pasos, componentes, elementos, rasgos, aspectos, características, limitaciones y similares de otras modalidades. Se tiene la intención de que tales modificaciones y variaciones se incluyan dentro del alcance de la presente memoria descriptiva. Como tal, las reivindicaciones pueden modificarse para enumerar todos los elementos, pasos, limitaciones, rasgos y/o características descritos expresa o inherentemente o apoyados expresa o inherentemente por la presente memoria descriptiva. Además, los solicitantes se reservan el derecho de modificar las reivindicaciones para renunciar afirmativamente a los elementos, pasos, limitaciones, rasgos y/o características que se encuentran presentes en la téenica previa, independientemente de si tales rasgos se encuentran descritos explícitamente en la presente. Por lo tanto, cualquiera de tales modificaciones cumple con los requisitos del título 35 del U.S.C. (Código de los Estados Unidos), artículo 112, primer párrafo, y el título 35 del U.S.C., artículo 132(a). Las distintas modalidades descritas y reveladas en la presente memoria descriptiva pueden comprender, consta o básicamente constar de los pasos, limitaciones, rasgos y/o características tan variadamente como se describe en la presente.

Todas las patentes, publicaciones u otro material descriptivo identificado en la presente se incorpora en su totalidad mediante referencia a la presente memoria descriptiva a menos que se indique lo contrario, pero solo en la medida en que el material incorporado no entre en conflicto con definiciones, declaraciones u otro material descriptivo existente que se establezca expresamente en la presente memoria descriptiva. Como tal, y en la medida en que sea necesario, la descripción expresa como se establece en la presente memoria descriptiva suplanta cualquier material conflictivo incorporado a la presente mediante referencia. Cualquier material, o parte de él, que se indique que se incorpora en la presente memoria descriptiva mediante referencia, pero que entre en conflicto con definiciones, declaraciones u otro material descriptivo existente indicado en la presente solo se incorpora en la medida en la que no surjan conflictos entre el material incorporado y el material descriptivo existente. Los solicitantes se reservan el derecho de modificar la presente memoria descriptiva para enumerar cualquier materia o parte de esta incorporada a la presente mediante referencia.

Los artículos gramaticales "un", "una", "el" y "la", cuando se usan en la presente memoria descriptiva y tal como se usan, pretenden incluir "al menos uno" o "uno o más" a menos que se indique lo contrario. Por lo tanto, los artículos se usan en la presente memoria descriptiva para hacer referencia a uno o más de uno (es decir, "al menos uno") de los objetos gramaticales del artículo. A modo de ejemplo, "un componente" significa uno o más componentes y, por lo tanto, posiblemente se contemple más de un componente y se puedan emplear o usar en una implementación de las modalidades descritas. Además, el uso de un sustantivo singular incluye el plural y el uso de un sustantivo plural incluye el singular, a menos que el contexto del uso requiera lo contrario.

Claims (25)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para fusionar y fundir material, que comprende: una cámara de fusión, donde la cámara de fusión se estructura para alcanzar en forma operativa una presión de fusión; una cámara secundaria, que comprende: múltiples regiones, donde las múltiples regiones comprenden una primera región colocada junto a la cámara de fusión y al menos un elemento de manejo de presión, donde cada elemento de manejo de presión controla un flujo de gas entre las regiones adyacentes de las múltiples regiones y donde la primera región se estructura para obtener de manera operativa una primera presión diferencial que es mayor que la presión de fusión; y una cámara de extracción que se ubica adyacente a la cámara secundaria, donde la cámara de extracción se estructura para lograr en forma operativa una presión atmosférica.

2. El sistema de la Reivindicación 1, donde la cámara secundaria comprende un perímetro interno y donde cada elemento de manejo de presión comprende: un deflector; y una abertura central para recibir material de fundición por este, donde el deflector de cada elemento de manejo de presión se extiende desde el perímetro interno a la abertura central.

3. El sistema de la Reivindicación 2, donde la cámara de fusión comprende un molde para el material de fundición y donde el material de fundición se estructura para pasar del molde, a traves de la abertura central de al menos uno de los elementos de manejo de presión de la cámara secundaria, a la cámara de extracción.

4. El sistema de la Reivindicación 1, donde las múltiples regiones comprenden una segunda región adyacente a la primera región y donde se estructura la segunda región para lograr de forma operativa una segunda presión diferencial que es menor que la primera presión diferencial.

5. El sistema de la Reivindicación 1, que comprende múltiples bombas estructuradas para ajustar la presión en las múltiples regiones de la cámara secundaria.

6. El sistema de la Reivindicación 5, donde la bomba correspondiente a la primera región se estructura para ajustarse a la presión de la primera región de la presión de fusión a la primera presión diferencial cuando una parte del material de fundición se extiende a través de la primera región.

7. El sistema de la Reivindicación 5, donde las múltiples regiones comprenden una región final adyacente a la cámara de extracción, donde la bomba correspondiente a la región final se estructura para ajustar la presión en la región final de la presión de fusión a la presión diferencial final cuando una parte del material de fundición se extiende a través de la región final y donde la presión diferencial final es mayor que la presión atmosférica.

8. El sistema de la Reivindicación 5, donde las múltiples regiones comprenden una región intermedia entre la primera región y la región final, donde la bomba correspondiente a la región intermedia se estructura para ajustar la presión en la región intermedia de la presión de fusión a la presión diferencial intermedia cuando una parte del material de fundición se extiende a través de la región intermedia y donde la presión diferencial intermedia es menor que la primera presión diferencial y la final.

9. El sistema de la Reivindicación 8, donde las múltiples bombas descienden de manera operativa la presión entre las regiones adyacentes de la primera región a la región intermedia y aumentan de manera operativa la presión entre las regiones adyacentes de la región intermedia a la región final.

10. El sistema de la Reivindicación 1, que comprende múltiples bombas estructuradas para ajustar un volumen de gas en cada región de las múltiples regiones para generar la presión en estas y donde el gas en las regiones de la primera región a la región intermedia consta esencialmente de gases inertes.

11. El sistema de la Reivindicación 1, que comprende un carro de extracción estructurado para apartar la cámara de extracción de la cámara secundaria y donde la cámara de extracción se puede estructurar para lograr presión atmosférica tras apartarse de la cámara secundaria.

12. El sistema de la Reivindicación 1 , que comprende rodillos estructurados para extenderse de forma operativa hacia el material de fundición retirado de la cámara secundaria.

13. Un método para fundir material que comprende: controlar la presión en una cámara de fusión, una cámara secundaria y una cámara de extracción a una presión de fusión; pasar el material de fundición de la cámara de fusión a la cámara secundaria, donde la cámara secundaria comprende múltiples regiones, y donde las múltiples regiones comprenden una primera región adyacente a la cámara de fusión; pasar el material de la cámara secundaria a la cámara de extracción; controlar la presión de la primera región de la presión de fusión a una primera presión diferencial que es mayor que la presión de fusión; y controlar la presión de la cámara de extracción de la presión de fusión a la presión atmosferica.

14. El método de la Reivindicación 13, que comprende la evacuación de la cámara de fusión, la cámara secundaria y la cámara de extracción a básicamente un vacío antes de controlar la presión en estas a la presión de fusión.

15. El método de la Reivindicación 13, que comprende controlar la presión de una segunda región de la cámara secundaria a una segunda presión diferencial que es menor que la primera presión diferencial, donde la segunda región se encuentra adyacente a la primera región.

16. El método de la Reivindicación 15, que comprende controlar la presión de una región final de la cámara secundaria a una presión diferencial final que es mayor que la presión atmosférica, donde la región final se encuentra adyacente en forma operativa a la cámara de extracción.

17. El método de la Reivindicación 16, que comprende el control de la presión en las regiones ubicadas entre la segunda región y una región intermedia, donde las presiones se ajustan de la presión de fusión a presiones que disminuyen secuencialmente de la segunda región a la región intermedia.

18. El método de la Reivindicación 16, que comprende el control de la presión en las regiones ubicadas entre la región intermedia y la región final, donde las presiones se ajustan de la presión de fusión a presiones que aumentan secuencialmente de la región intermedia a la región final.

19. El método de la Reivindicación 13, que comprende aplicar energía al material en la cámara de fusión para fusionar el material.

20. El método de la Reivindicación 13, que comprende pasar el material de fundición a través de la cámara secundaria y dentro de la cámara de extracción, donde un mecanismo de extracción se mueve para pasar el material de fundición a través de este.

21. El método de la Reivindicación 13, puede comprender la liberación de la cámara de extracción de la cámara secundaria para controlar la presión de la cámara de extracción de la presión de fusión a la presión atmosférica.

22. El método de la Reivindicación 13, que comprende la extensión de un conjunto de rodillos para entrar en contacto con el material de fundición.

23. El método de la Reivindicación 13, que comprende el corte del material de fundición con un dispositivo de corte.

24. El método de la Reivindicación 23, que comprende descargar un segmento de corte del material de fundición en un carro de descarga.

25. Una cámara para un horno de fundición continua, que comprende: un perímetro interno; múltiples regiones, donde las múltiples regiones comprenden una primera región ubicada adyacente a una cámara de fusión del horno, donde se estructura la cámara de fusión para lograr en forma operativa una presión de fusión, y donde se estructura la primera región para lograr en forma operativa una primera presión diferencial que es mayor que la presión de fusión, y una segunda región colocada adyacente a la primera región, donde se estructura la segunda región para lograr de forma operativa una segunda presión diferencial que es menor que la primera presión diferencial; y al menos un deflector para controlar el flujo de gas entre las regiones adyacentes de las múltiples regiones, donde cada deflector comprende una abertura y donde cada deflector se extiende de un perímetro interno de la cámara a la abertura. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un sistema y metodos para fundición continua. El sistema incluye una cámara de fusión, una cámara de extracción y una cámara secundaria entremedio. La cámara de fusión puede mantener una presión de fusión y la cámara de extracción puede obtener presión atmosférica. La cámara secundaria puede incluir regiones que pueden ajustarse a diferentes presiones. Durante las operaciones de fundición continua, la primera región adyacente a la cámara de fusión puede ajustarse a una presión que es al menos ligeramente mayor que la presión de fusión; la presión en las regiones posteriores puede disminuirse secuencialmente y luego aumentarse secuencialmente. La presión en la región final puede ser al menos ligeramente mayor que la presión atmosférica. Las presiones diferenciales pueden formar una esclusa de aire dinámica entre la cámara de fusión y la cámara de extracción, que puede prevenir la infiltración de la cámara de fusión por gas no inerte en la atmósfera y, por lo tanto, puede prevenir la contaminación de los materiales reactivos en la cámara de fusión.