MXPA96005784A - Boquilla para la introduccion de un metal liquidoen una lingotera de colada continua de productosmetalicos, e instalacion de colada continua deproductos metalicos equipada con una boquilla deeste tipo - Google Patents

Boquilla para la introduccion de un metal liquidoen una lingotera de colada continua de productosmetalicos, e instalacion de colada continua deproductos metalicos equipada con una boquilla deeste tipo

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MXPA96005784A MXPA/A/1996/005784A MX9605784A MXPA96005784A MX PA96005784 A MXPA96005784 A MX PA96005784A MX 9605784 A MX9605784 A MX 9605784A MX PA96005784 A MXPA96005784 A MX PA96005784A
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La presente invención se refiere a boquilla para la introducción de un metal líquido en una lingotera de colada continua de productos metálicos, del tipo que comprende una chimenea cuyo extremo superior estádestinado a estar empalmado por medios de fijación a la boquilla de salida de un recipiente que contiene el citado metal líquido, y cuyo extremo inferior estáempalmado a una parte terminal de la boquilla equipada con orificios destinados a repartir el citado metal líquido dentro del espacio de colada definido por la citada lingotera, caracterizada porque la citada parte terminal comprende, en su zona superior, al menos una abertura destinada a permitir el calentamiento del interior de la citada parte terminal por medio de calentamiento tales como un quemador.

Description

"BOQUILLA PARA LA INTRODUCCIÓN DE UN METAL LIQUIDO EN UNA LINGOTERA DE COLADA CONTINUA DE PRODUCTOS MET LICOS, E INSTALACIÓN DE COLADA CONTINUA DE PRODUCTOS METÁLICOS EQUI PADA CON UNA BOQUILLA DE ESTE TIPO" DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a la colada continua dé los metales, especialmente del acero. De manera más ore cisa, se refiere a los tubos de material refractario denominados "boquillas", los cuales están empalmados habi— tualmente por su extremo superior al recipiente que sirve de depósito de metal liquido y cuyo extremo inferior se sumerge en el baño de metal líquido contenido en la lin<-gotera en la que se inicia la solidificación del producto metálico. La principal función de estas boquillas es pro teger de la oxidación atmosférica al chorro de metal lí-quido en su recorrido entre el recipiente y la lingotera. Permiten igualmente, gracias a configuraciones aoropiadas de su extremo inferior, orientar favorablemente los derrames del metal liquido dentro de la lingotera para que la solidificación del producto se efectúe en las mejores con diciones posibles. La colada puede tener lugar en una lingotera que deba conferir al producto una sección de forma rectangu— lar muy alargada, lo que hace que habitualmente se le designe por la expresión "producto Dlano". Este es el caso cuando, en siderurgia, se cuela acero en forma de palan— REF: 23599 quillas, ßß decir, de productos que tienen aproximadamen- -te 0,6 a 3 m de ancho y un espesor generalmente del rden de 20 sm, pero que puede descender hasta algunos cm en — ciertas instalaciones recientes denominadas "máquinas de colada de palanquillas delgadas". En estos ejemplos, Is lingotera está compuesta por paredes fijas de cobre o de aleación de cobre enfriadas enérgicamente oor su cara fría que no está en contacto con el metal. Se experimentan igualmente instalaciones que permiten obtener directamen-te, por solidificación del metal líquido, bandas de acero de algunos mm de espesor. Para hacer esto, se utilizan-lingoteras cuyo espacio de colada está delimitado en sus lados mayores por un par de cilindros enfriados interiormente, con ejes horizontales paralelos y que siran alrede dor de estos ejes en sentidos inversos, y en sus lados pe queños por placas de cierre (denominadas caras laterales) de material refractario, aplicadas contra los extremos de los cilindros. Los cilindros o las caras laterales pue— den ser substituidos igualmente por bandas sin fin enfria das , Para proporcionar orientaciones favorables a los derrames del metal en la lingotera, se dá a veces a la — parte inferior terminal de la boquilla una forma compleja, alargada paralelamente a los lados mayores del espacio de colada. Esta ocupa, pues, una proporción importante de -este espacio, particularmente en el caso de la colada de productos delgados entre cilindros. Presente igualmente una masa de material refractario que es preciso precalen tar imperativamente con cuidado antes de la colada, so -pena de correr el riesgo de una coagulación del metal en el interior o alrededor de la boquilla al comienzo de -colada. Este es el caso tanto más cuando que la boquilla está equipada en su interior con obstáculos que estrechan losalmente su sección con objeto de imponer al metal -— pérdidas de carga que estabilicen su derrame, Y por seguridad, con objeto de evitar una citada coagulación en-el curso de la colada si la temperatura del metal en el repartidor debiera bajar sensiblemente (especialmente -en los últimos minutos de la colada) , se llega frecuente mente a colar elß metal a una temperatura superior a la -que sería metalúrgicamente deseable para obtener un producto de la mejor calidad. Se puede prever igualmente -recalentar el metal presente en el repartidor para mante ner su temperatura constante durante toda la colada, gra cias a un dispositivo de inducción o un soplete de plasma. Pero estos dispositivos son costosos para la instalación y para el uso, porque complican la construcción -de la instalación de colada y consumen mucha energía. Se ha propuesto igualmente incor orar a la boquilla ele-mentos calentadores en forma de resistencias eléctricas, que pueden actuar durante la propia colada. Pero esto complica singularmente la construcción y la utilización -de la boquilla (véase el documento JP 1-228649) . El objeto de la invención es proponer a los usua ríos un tipo de boquilla y una instalación de colada que-la incorpore, los cuales permiten solventar en una amplia medida los problemas térmicos que se acaban de citar, sin que se deba complicar exageradamente la construcción y -la utilización de la boquilla. Con estos objetives a la vista, la invención tie ne por objeto una boquilla para la introducción de un ma-tal líquido en una lingotera de colada continua de produc tos metálicos, del tipo que comprende una chimenea cuyo -extremo superior está destinado a estar empalmado por me-dios de fijación a la boquilla de salida de un recipiente que contiene el citado metal líquido, y cuyo extremo infe rior está empalmado a una parte terminal de la boquilla -equipada con orificios destinados a repartir el citado ma tal líquido dentro del espacio de colada definido por la citada lingotera, caracterizada porque la citada parte — terminal comprende, en su zona superior, al menos una aber tura destinada a permitir el calentamiento del interior -de la citada parte terminal por medios de calentamiento -tales como un quemador. La invención tiene igualmente or objeto una ins talación de colada continua de productos metálicos, del tipo que comprende una lingotera sin fondo en las paredes enfriadas enérgicamente por su interior que definen un espacio de colada y una boquilla de material refracta rio empalmada por su extremo superior a un recipiente que contiene un metal líquido, y cuyo extremo inferior -lleva el citado metal líquido al citado espacio de colada, caracterizada porque la citada boquilla es del tipo-descrito anteriormente. Esta instalación puede ser, principalmente, una instalación de colada de palanquillas clásicas o una ins_ talación de colada de bandas delgadas, directamente a — partir de metal líquido, tal como una colada entre cilin dros. Como se habrá comprendido, la invención consiste en equipar una boquilla con al menos una abertura — que permita el naso de un dispositivo tal co o un quemador que pueda calentar el interior de la boquilla. Cuan do, como es preferible casi siempre, se emplean varios -quemadores, debe estar previsto un número de aberturas-correspondiente. Si es necesario, estos quemadores pue den actuar, tanto antes como durante la colada. Durante la colada, las aberturas deben ser mantenidas permanente mente por encima del nivel de metal líquido, y pueden — ser utilizadas también para introducir en el metal lfqui do elementos de adición en pequeñas cantidades, aprove— chándose, si es necesario, de la acción de los quemado— res para compensar las pérdidas térmicas debidas a esta -adición. Al comienzo de la colada, se puede introducir -también en el metal, gracias a estas aberturas, un oolvo-exotérmico que favorece la puesta en marcha de la colada-o la fusión de las solidificaciones parásitas, las cuales vienen a ser así temporales. Para una utilización eficaz de este tipo de boquilla, es indispensable impedir que el aire pueda atravesar estas aberturas y contamine el metal en ei interior de la boquilla. Así pues, está muy aconse jado, a este efecto, cerrar al menos la parte inferior de la boquilla con una tapa que aseaure isualmente la orotec ción de la lingotera respecto del medio ambiente. La in-vención está particularmente adaptada al caso en que la -boquilla presente, en su parte inferior, una forma ensan chada y alargada, estando destinada esta parte inferior a estar orientada paralelamente a los lados mayores de la lingotera, La invención será comprendida mejor con la lectu ra de la descripción que sigue, haciendo referencia a las figuras anexas siguientes: - las fisuras la y Ib que muestran, vistas en — sección según respectivamente la-la y Ib-Ib, un ejemplo -de boquilla según la invención, así como la linaotera y el entorno de la lingotera de la máquina de colada continua de palanquillas así equipada; - las figuras 2a y 2b que muestran, vistas en-sección según respectivamente Ila-IIa y Ilb-IIb, un ejem-pío de boquilla según la invención, así como la lingotera y el entorno de la lingotera de la máquina de colada-de bandas delgadas entre dos cilindros así equipada; - las figuras 3a y 3b que muestran, vistas en -sección según respectivamente Illa-Illa y IlIb-IIIb, otro ejemplo de boquilla seaún la invención, así como la lingo tera y el entorno de la lingotera de la máquina de colada de bandas delgadas entre dos .cilindros así equipada. El ejemplo de realización representado en las -figuras la y Ib se refiere a la colada continua de palan-quillas de acero clásicas, de un espesor del orden de 20cm y de una anchura comprendida aproximadamente entre 0,6 y -3 m» La instalación de colada comprende un depósito de -metal líquido denominado "repartidor", no representado. -El acero líquido se derrama desde el repartidor, con un -caudal controlable por el operador, a través de un orificio practicado en el fondo del repartidor. Este orificio se prolonga por una boquilla tubular de salida 1 de un -material refractario tal como la alúmina grafitada, cuyo espacio interior 2 es cilindrico, y a la cual está empal-mada una boquilla 3 de un tipo según la invención. Esta boquilla 3 es de un material refractario similar al precedente, o de un material diferente cuya naturaleza tiene en cuenta las limitaciones de construcción de la boquilla 3 o las condiciones fisicoquímicas que reinan den tro de la lingotera. Ella comprende dos partes, ejecuta das en una sola oleza en el ejemplo representado. La primera parte es una chimenea 4 de forma exterior globalmente cilindrica de diámetro "d", y cuyo -espacio interior cilindrico 5 prolonga el de la boquilla de salida 1, siendo igual a él o, preferentemente, ligeramente superior en diámetro, a fin de que una ligera de salineación eventual de los dos espacios 2 y 5 no tenga consecuencia sobre los derrames del metal . El empalme -entre la boquilla de salida 1 y la chimenea 4 de la bo<— quilla 3 debe ser tan estanco como sea posible para evitar la creación de una corriente de aspiración de la at ósfera ambiente en el interior de la boquilla 3. En el ejemplo representado, este empalme es efectuado por la -fijación a una y a otra, por medios no representados, de un anillo superior 6 y de un anillo inferior 7, los cuales se apoyan sobre asientos 8, 9 practicados respectiva mente en el extremo inferior de la boquilla de salida 1 y en el extremo superior de la chimenea 4 , La segunda arte de la boquilla 3, denominada -parte terminal, tiene las funciones de recibir el acero -líquido que sale de la chimenea 4, y de repartirlo en el espacio de colada definido por la linaotera 10. Esta lin gotera 10, que, tal como está representada en las figu— ras la y Ib, está adaptada para la colada de palanquillas de acero de formato clásico, comprende, como habitualmen-te, dos lados grandes 11, 11' y dos lados pequeños 12, 12' constituidos por paredes de cobre o de aleación de cobre -enfriadas enérgicamente y por su interior y sobre las cuales se inicia la solidificación del metal líquido. Ella -confiere al espacio de colada 13 una sección transversal -rectangular constante en toda su altura. Por debajo de la chimenea 4, la bosuilla 3 conserva un espesor "e" igual al diámetro exterior "d" de la chimenea 4, o poco diferente -de él. Vista en sección longitudinal vertical, la parte -terminal de la boguilla 3 tiene una forma pentagonal; cuan do la boquilla 3 está colocada, el fondo 14 es sensiblemen te horizontal, las paredes laterales 15, 15", 15'', 15'" son sensiblemente verticales, y estas ltimas están empalma das al extremo inferior de la chimenea 4 por paredes oblí== cuas 16, 16 ' . Según la invención, estas paredes oblicuas 16, 16" comprenden, cada una, una abertura 17, 17'. La función de estas aberturas 17, 17' será aclarada más adelante, pero — ellas no tienen, en principio, ninsuna función en la intro-ducción del metal líquido en el espacio de colada 13, Esta introducción está asegurada normalmente por series de — orificios practicados en el fondo 14 y en las paredes la terales 15, 15', 15'', 15'" de la boquilla 3, y situados de manera que, en condiciones de colada normales, se en— cuentren siempre por debajo del nivel 18 de la superficie del metal líquido dentro de la lingotera. Una primera se • rie de orificios 19, 19' está practicada en las paredes laterales 15' ', 151'' que están frente a los lados mayores 11, 11' de la linaotera 10. Estos producen corrientes — que deben alimentar preferentemente al menisco, es decir, la zona de contacto entre la superficie del metal líquido y la lingotera 10, aportando a ella la cantidad de calor - necesaria para la prevención de las solidificaciones pará= sitas y para la fusión del polvo de cobertura dispuesto ha bitualmente sobre la superficie, A este efecto, estos ori ficios 19, 19' están repartidos sobre el conjunto de la an chura de las paredes 15'', 151'1, y pueden estar orientados horizontalmente, o estar inclinados de manera que orien ten el metal líquido que les atraviesa en dirección del me nisco. Una segunda serie de orificios 20, 20' está practi cada en las paredes laterales 15, 15' que están frente a - los lados pequeños 12, 12' de la lingotera 10, Estos son generalmente en número de uno oor oared 15, 15', debido a la pequeña anchura de ésta. Ellos tienen la misma función que los orificios 19, 19' de la primera serie. Sus emplaza mientos, sus dimensiones y sus orientaciones deben estar determinadas, además, para que no envíen a los ángulos -de la lingotera 10 una cantidad de metal caliente que -pudiera favorecer la refusión parcial de la piel de metal sólido formado a su nivel. Una citada fragilización de-la piel, si ésta llegara hasta la ruptura, podría provocar graves incidentes de colada (perforaciones) . Una — tercera serie de orificios 21 está practicada en el fondo 14, de manera que alimenten de metal caliente a la -parte inferior del espacio colada 13. En el ejemplo representado, estos orificios 21 están orientados vertlcal_ mente, pero se puede imaginar, orientarlos oblicuamente -si esto pareciera til. Se puede prever igualmente dis_ ponerlos en varias filas, repartidas a una y otra parte del plano medio longitudinal la-la de la boquilla. En el ejemplo representado, la boquilla 3 com— prende igualmente, de manera aconsejada, pero no obliga toria, un inserto 22 dispuesto en un alojamiento 23 en-el interior de la chimenea 4, el cual estrecha localmen-te el espacio interior 5 de la chimenea 4. Este estre— chamiento local tiene por efecto hacer que el metal pier da una parte de su energía, lo que conduce a un mejor -llenado del conjunto del espacio interior de la boquilla 3 y del conjunto de sus orificios de salida 19, 19', 20, 20', 21, Los derrames del metal fuera de la boquilla 3 se efectúan así con una mejor regularidad, lo que es favorable para la calidad del metal colado. Como está representado, este inserto 22 puede tomar la forma de un -elemento tubular de diámetro más pequeño que el de la chimenea 4 , pero se le pueden conferir otras formas , — por ejemplo la de un a ilamiento de pastillas perforadas. Se puede, también, disponerlo en el extremo aguas arriba o aguas abajo de la chimenea 4. Por otra parte, siempre con el objeto de asegurar una mejor regularidad de los -derrames, se ha previsto disponer en el fondo 14 de la -boquilla 3 un tabique 24 situado debajo de la chimenea 4, destinado a romper y a separar en dos corrientes el cho rro de metal líquido que se derrama en la parte inferior de la boquilla 3. Así pues, este tabique 24 divide el-espacio interior de la parte terminal de la boquilla 3 en dos compartimientos, estando cada uno debajo de una -abertura 17, 17' . La instalación se completa con un dispositivo -que asegura la protección contra la atmósfera ambiente -del espacio que rodea la lingotera 10. El uso de tal dispositivo no es indispensable en una instalación clási^ ca de colada de palanquillas, porque en ellas el acero -líquido está protegido de la atmósfera por la boquilla -completamente cerrada y por el polvo de cobertura, Pe-ro las aberturas 17, 17' de la boquilla 3 según la in— vención provocan una exposición del espacio interior de -la boquilla 3 a la atmósfera ambiente y, por consiguiente, es particularmente importante hacer inerte esta atmós fera para evitar una oxidación del metal. A este efecto, en el ejemplo representado, el reborde 25 de la lingotera 10 comprende sobre todo su contorno un collarín 26 que so porta un canal 27 que contiene un material de estanquei-dad tal como arena 28. Una tapa 29 solidaria del anillo-superior 6, por tanto del repartidor, delimita el espacio que está sobre la lingotera 10, y su parte inferior está constituida por un borde 30 aue cae vertical hundiéndose en la arena 28 del canal 27, el cual se comporta, así, co mo una junta de estanqueidad que permite un cierto despla zamiento vertical de la tapa 29. Así oues, ésta puede — acompañar los movimientos ascendentes-descendentes del re partidor y de la boquilla 3, gracias a los cuales se oue-de regular la profundidad de inmersión de la boquilla 3-en el acero líquido, sin que sea afectado el estado inerte del entorno de la linaotera 10. Este desplazamiento -vertical es también compatible con los movimientos de oscilaciones verticales, que es clásico imponer a la linaotera. Dicha manera de asegurar esta estanqueidad es conocida en sí misma v, naturalmente, no es la única oosi— ble. Entre sus ventajas, se ouede citar el hecho de in— cluir debajo de la tapa 29 la zona de empalme entre la -boquilla de salida 1 del repartidor y la chimenea 4 de la bosuilla 3 y, por tanto, minimizar las consecuencias de -un eventual defecto de estanqueidad de este empalme. Según la invención, la tapa 29 está perforada — por dos aberturas 31, 31', cuyas dimensiones y emplaza mientos permiten insertar en ellas dos quemadores 32, 32' orientados en dirección de las aberturas 17, 17' practica das en la boquilla 3. Se dá, así, la posibilidad de que-estos quemadores calienten el metal líquido cuando éste -se encuentra en el interior mismo de la boquilla 3, están do encargado cada quemador 32, 32' de una mitad de la bo quilla 3. Se podría pensar en la utilización de un solo-quemador 32, 32', pero está claro aue la homogeneidad del calentamiento es mejor si hay dos de estos, en particular si se utiliza el tabique 24 que separa físicamente el espacio interior de la parte terminal de la boquilla 3 en -dos compartimientos . Cada uno de estos quemadores compren de una llegada de gas combustible 33, 33' y una llegada-de gas comburente 34, 34', Este comburente puede ser oxf_ geno o, preferentemente, aire, porque una regulación defectuosa del caudal de comburente que impusiera un consumo incompleto de éste provocaría una menor oxidación, tan to del metal como de los refractarios. La utilización de sopletes de plasma, es igualmente previsible, Cada uno -de estos quemadores 32, 32' está provisto de un collarín 35, 35' que permite obturar de manera estanca la abertu ra 31, 31' de la tapa 29 que atraviesa, A este efecto, el collarín 35, 35' está fijado a la tapa 29 por medios no representados. Se tiene también la posibilidad de -no utilizar los quemadores 32, 32' más que durante la -fase de precalentamiento de la boquilla 3, durante la -cual estos realizan un precalentamlento particularmente eficaz del interior de la boquilla 3 , Durante la colada, se puede, o bien dejarlas en posición, sirviéndose eventualmente de ellos para insuflar un gas neutro deba jo de la tapa 29, por encima del espacio de colada, o -bien suprimirlos y sustituirlos por cubiertas estancas que aislan del aire exterior el espacio de colada. Asociando estos quemadores 32, 32' a otros quemadores que calientan por el exterior la parte terminal de la boqui lia 3, se puede realizar un excelente precalentamiento del conjunto de la boquilla 3, incluido su espacio inte rior. Después de este precalentamlento, se lleva el -conjunto repartidor boquilla 3-tapa 29 por encima de la lingotera 10, se regula la altura del repartidor de manera que se confiera a la boquilla 3 su hundimiento nominal en la lingotera 10, y se pone en marcha la colada, Así, es posible dar una configuración compleja a este -espacio interior, disponiendo en él elementos de refrac tario (tales como el tabique 24) de formas cualesquiera destinadas a mejorar el comportamiento hidrodinámico del metal líquido, sin que estos elementos provoquen pérdi— das térmicas excesivas al comienzo de la colada que po--drían conducir a una coagulación del metal en el interior de la boquilla 3. En caso de obstrucción parcial o total de los -orificios 19, 20, 20', 21 que haría insuficiente el caudal de metal que puede derramarse fuera de la boquilla 3, y si el dispositivo de protección contra la atmósfera am biente permite un desplazamiento vertical suficiente de-la boquilla 3, ésta puede ser hundida eventualmente más profundamente en la lingotera, de manera gue las aberturas 17, 17' se sumerjan al menos parcialmente y contribu yan igualmente a la alimentación de metal líquido a la -lingotera. Se puede, así, continuar la colada, incluso-en condiciones deterioradas con relación a las condiciones normales. Esta disposición se aplica igualmente a la cola da de palanquillas delgadas, cuyo esoesor a la salida de la lingotera es, por ejemplo, de 5 a 7 cm. En las instalaciones para la colada de tales productos, las lingoteras tienen, o bien caras planas paralelas 2 a 2, o bien caras convergentes hacia la salida de la lingotera, o — bien caras mixtas planas/cóncavas. En todos los casos, la boquilla 3 es diseñada de acuerdo con el contorno horizon tal del espacio de colada 13, Las figuras 2a, 2b representan otro ejemplo de utilización de la invención, aplicada a la colada de — bandas delgadas, de espesor del orden de algunos mm, — cuando ésta es realizada entre dos cilindros enfriados enérgicamente. Los rganos comunes en sus funciones y en su confisuración entre este ejemplo y el representado en las figuras la, Ib están indicados aguí con las -mismas referencias. Como es conocido, el espacio de co lada 13 de la lingotera está constituido por dos cilindros 36, 36' próximos, de ejes horizontales, puestos en rotación en sentidos inversos alrededor de sus ejes. Es_ tos son enfriados enérgicamente por su interior para — que la solidificación del producto de colada se inicie sobre sus superficies externas formando pieles solidifi^ cadas que se reúnen en el cuello 37, es decir, en el lu gar en que los cilindros están más próximos uno a otro, para formar la banda colada. El metal líquido tal como el acero está confinado lateralmente en este espacio de colada por caras laterales 38, 38' de refractario apli cadas contra los cantos 40, 40' de los cilindros 36, 36', La boquilla 39 según la invención, representada en las figuras 2a, 2b, difiere de la representada en las figuras la, Ib en los puntos siguientes, que la ha-cen adaptada para un uso en una colada entre cilindros: - su parte terminal, en lugar de tener un espesor "e" sensiblemente constante, se estrecha progresivamente de arriba hacia abajo, de manera que se adapte a -la forma del espacio de colada 13; - los diferentes orificios practicados en esta-pared terminal para la introducción del metal líquido en el espacio de colada 13 están repartidos de manera un po co diferente, siendo entendido que, aquí también, esta -repartición no es más que un ejemplo no limitativo. Una primera serie de orificios 41, 41' está —-practicada en las paredes laterales 15'', 15''' de la bo quilla 39 que están frente a los cilindros 36, 36'. Estos están repartidos en una anchura tan grande como sea-posible. En particular si, como está representado, es— tan orientados hacia arriba, alimentan preferentemente -la zona de primer contacto entre el metal líquido y el -cilindro al que están próximos y aportan a ella la canti dad de calor necesaria para el impedimento de las solidi ficaciones parásitas. Una segunda serie de orificios 42, 42' está practicada en las paredes laterales 15, 15' de-la boquilla 39 que están frente a las caras laterales 38, 38' que confinan el espacio de colada 13, Estos pueden, también orientar los derrames del metal líquido hacia arriba. Preferentemente, ellos alimentan también de me-tal caliente, de manera privilegiada, los ángulos del es pació de colada 13 formados por las aristas de encuentro de los cilindros 36, 36' y de las caras laterales 38, 38', porque estas zonas tienen tendencia a enfriarse más que-el resto del espacio de colada 13 , Este enfriamiento pue de producir varios efectos negativos, tales como infil— traciones sólidas entre cilindro y cara lateral. Otros -orificios 43, 43', 44, 44', 45, 45', 46, 46' están perforados a través de las paredes laterales 15, 15' y/o el --fondo 14 de la boquilla 39, y orientan el metal líquido -que sale de ellos hacia la parte baja del espacio de cola da 13, más bien en dirección de las caras laterales 38, -38' para los orificios 43, 43', 44, 44', 45, 45' y más — bien en dirección del cuello 37 para los orificios 46, 46' Es evidente que la configuración que acaba de ser descri ta no es más que un ejemplo no limitativo, pudiendo el nú mero, la repartición y la orientación de los orificios de la boquilla 39 ser diferentes en función de las configura ciones precisas de la boquilla 39 y del espacio de colada 13, Como en el ejemplo precedente, está prevista una tapa 29 solidaria del anillo superior 6 y perforada por -dos aberturas 31, 31' que permiten el paso de dos quemado res 32, 32', Esta tapa 29 cubre el espacio de colada, le aisla de la atmósfera ambiente, y asegura el calentamien to del espacio interior de la bosuilla 39, antes y, even tualmente, durante la colada. Aquí el canal 27, lleno de arena 28, que recibe el borde 30 que cae vertical de la -tapa 29 se apoya sobre las caras laterales 38, 38' por -intermedio de soportes verticales 47, 47'. Y debajo de -este canal 27, por encima de los cilindros 36, 36', están fijados unos tacos 48, 48' cuyas superficies inferiores se adaptan a la forma de la superficie exterior de los cí lindros 36, 36' estando distantes de ellos algunos mm como máximo. Preferentemente, a través de estos tacos 48, 48' se insufla un gas neutro al interior de los espacios 49, 49' que les separan de los cilindros 36, 36', con objeto de constituir una barrera gaseosa a la penetración de aire en el espacio que rodea la lingotera. Otro ejemplo de boquilla 50 según la lnvención-está representado en las figuras 3a y 3b, Esta, como la boquilla 39, está adaptada especialmente para la colada de bandas delgadas entre dos cilindros. Ella está integrada a un dispositivo para hacer inerte el espacio de -colada 13 semejante al descrito anteriormente y represen tado en las figuras 2a, 2b, Esta boquilla 50 está forma da por dos partes distintas. La primera parte 51 está constituida como una -boquilla del tipo de la boquilla 3 representada en las -figuras la, Ib, con algunas modificaciones; r- la chimenea 4 puede ser acortada, de manera -que, en el curso de la colada, el fondo 14 esté sumergido en el metal líquido solamente en una profundidad reía tiva ente pequeña; en consecuencia, los orificios 19, 19', 20, 20' practicados en las paredes laterales 15, 15', — 15'', 15''' están situados justo encima del fondo 14, de manera que permanezcan sumergidos cuando la superficie -del metal líquido está a su nivel habitual durante la co lada; - el espesor de esta primera parte 51, en lugar de ser constante, disminuye ligeramente en su porción -— terminal, de manera que acompañe al estrechamiento pro— gresivo del espacio de colada 13 , La segunda parte de la boquilla 50 está constituida por un cesto 52 que rodea a distancia la porción -inferior de la primera parte 51. Este se apoya sobre — asientos 53, 53' practicados sobre los tacos 48, 48'. En su parte inferior, presenta igualmente un estrechamiento, de manera que se adapte al espacio de colada 13 y que se mantenga a distancia aproximadamente uniforme entre cada una de sus paredes externas y el cilindro 36, 36' que es tá frente a ella. Así, el metal líquido que sale de la primera parte 51 de la boquilla 50, en lugar de derramar se directamente en el espacio de colada 13, pasa en pri- " mer lugar al interior del cesto 52, De éste sale por — una serie de orificios practicados en el fondo 54 y en -las paredes laterales 55, 55', 56, 56' del cesto 52. Los orificios 57, 57', 58, 58' le orientan hacia las caras laterales 38, 38', los orificios 59, 59' le orientan hacia los cilindros 36, 36', y los orificios 60, 61, 62, 63, 64, 65 le orientan hacia la parte baja del espacio-de colada 13, Así, se uede prever, a este efecto, que dos orificios del fondo 54 que están próximos den al metal líquido direcciones convergentes, con objeto de que-las corrientes choquen mutuamente. Resulta de esto un -derrame difuso del metal que evita así impactos locales-sobre la piel solidificada, los cuales conducirían a su-calentamiento, incluso a su refusión. Naturalmente, se-puede prever también este tipo de disposición para los -fondos 14 de las boquillas 3 y 39 que han sido descritas anteriormente y que están representadas en las figuras -la, Ib y 2a, 2b, La superficie del metal líquido está -al mismo nivel 18 (excepto las pérdidas de carga) en el-volumen interno de la primera parte 51 de la boquilla 50, en el cesto 52 y en el espacio de colada 13, La utilización de dicho cesto 52 presenta varias ventajas. Constituye un absorbente suplementario de ener sía, confiriendo, pues, una mejor estabilidad a los derra mes del metal líquido dentro del espacio de colada 13 y- • atenuando las fluctuaciones del nivel 18 de su superfi-cié, conduciendo todo en el sentido de una mejora de la-calidad de los productos colados. Por otra parte, permite retener una gran parte de las inclusiones no metálicas y diversas impurezas presentes en el metal líguido que se derrama fuera del repartidor: se puede así, colar produc-tos más limpios. Pero, como contrapartida, si dicho cesto 52 se utilizara en una boquilla de tipo habitual, déte rioraria el precalentamiento de la boquilla, puesto que -después del montaje, haría inaccesible oor el exterior el fondo 14 de la primera parte 51 de la boquilla a la que -él rodea. Ahora bien, debido al aumento de la masa to— tal de refractario que provocaría la utilización de un — cesto 52, la buena ejecución de tal precalentamiento sería de una importancia todavía mayor. La asociación de-un cesto 52 con una boquilla 50 según la invención per i-te resolver este problema. En efecto, la resencia de — aberturas 17, 17' dá acceso al fondo 14 de la primera par te 51, incluso después del montaje de la boquilla 50. Así pues, esta primera parte 51 puede ser calentada por los -quemadores 32, 32', tanto antes de la colada, como, si se desea, durante ésta. En variante, se puede prever que -el cesto 52 se apoye sobre otros rganos de la máquina — distintos a los tacos 48, 48', incluso sobre la primera -parte 51 de la boquilla. En articular, se puede retener esta solución cuando la boquilla 50 deba ser utilizada en una instalación clásica de colada continua de palanquillas Otra ventaja de las boquillas 3, 39, 50 según -' la invención es gue la presencia de las aberturas 17, 17' hace posible la introducción de elementos de adición, -en forma de materiales sólidos o de gas. Esta introduc ción, como se muestra en la figura la, puede ser realiza da gracias a conductos 66, 66' que atraviesan la taoa 29, y cuyo extremo inferior está sobre las aberturas 17, 17'. A través de estos conductos 66, 66' (los cuales, fuera -de los períodos de adición de materiales, deben estar -obturados o ser utilizados eventualmente para la insufla ción de gas inerte) , se pueden introducir materiales sólidos en forma de polvo, de granulados, de hilo o de hilo forrado, o de lanzas de pequeño diámetro que permiten hacer burbujear gas en el metal líquido, Estos mismos -conductos 66, 66' (u otros similares dispuestos al lado de ellos) pueden servir igualmente para introducir instrumentos de medida en el interior de la boquilla 3, tales como medios de medida de la temperatura del metal li_ quido o de su contenido en oxígeno disuelto, o una sonda de toma de muestras gaseosas que permite verificar si la atmósfera dentro de la boquilla 3 es completamente inerte. Se pueden introducir igualmente por estos conductos 66, 66' medios de toma de muestras de metal líquido, tales como tubos de vidrio bajo vacío. Los otros tipos de boquillas descritos y representados pueden estar equipa-dos igualmente con tales conductos 66, 66', o con dispositivos funcionalmente equivalentes. Para garantizar un buen reparto de estas adiciones en el interior de la boquilla 3, 39, 50, es preferible emplear dos conductos — 66, 66' más bien que uno sólo, en particular en el caso en que se utilice un tabique 24. Se dá así la posibilidad de realizar microadiciones de elementos de aleación en un estado tardío de la elaboración, asegurando una ho mogeneidad de estas adiciones mejor gue si fueran efec--tuadas en la lingotera. Además, la posibilidad de calen tar el metal durante la colada, gracias a los quemadores 32, 32', en el mismo lugar en que son efectuadas esas — adiciones, permite compensar eficazmente su eventual efec to endotérmico sobre el metal líquido. Como es conocido, estas microadiciones pueden tener, principalmente, las -funciones de ajustar finamente la composición del metal, de mejorar sus condiciones de solidificación y de modifi car la composición y la morfología de las inclusiones no metálicas. Otra ventaja de las boquillas 3, 39, 50 según -la invención es que las aberturas 17, 17' hacen fácil -su fabricación en una sola pieza por compactado isostáti co en caliente del material refractario que las constitu ye, incluso cuando se desea conferirles una forma inte-— rior compleja, Este compactado es realizado habitualmen te alrededor de un núcleo en una o varias piezas, el cual debe poder ser retirado seguidamente sin dañar la boqui— lia. Las aberturas 17, 17' de las boquillas según la invención permiten precisamente retirar sucesivamente las-diferentes piezas que componen el núcleo, Pero no es obli_ gatoria la realización del conjunto de la boquilla según la invención en una sola pieza y se puede prever realizar la boquilla en varias partes que se ensamblan una a otra antes de la colocación de la boquilla en el repartidor, o en el momento de esta colocación. Naturalmente, sin salirse del espíritu de la invención, es posible aportar variantes a las configuraciones de las boquillas y de sus entornos que han sido des— critas y representadas. En particular, se pueden utili— zar otros medios para asegurar la estanqueidad de la bo— quilla y del espacio de colada respecto del aire exterior. Por otra parte, en ciertos casos, se puede juzgar sufl- -ciente la presencia de un solo dispositivo de calentamien to (y por tanto de una sola . abertura 17 , 17 ' ) , si la - -orientación y la potencia del dispositivo y la configura ción interior de la boguilla permiten, a pesar de todo, -un calentamiento conveniente del conjunto del metal líqui_ do que transita por la boquilla. Se puede, también, aumentar las posibilidades de atrapamiento de las inclusio-nes insertando filtros de inclusiones, tales como elemen-tos porosos de refractario, en al menos algunos de los -orificios de salida. Finalmente, se puede pensar, ta — bi n, en prescindir de la tapa 29 y de sus elementos ane xos, y en fijar los quemadores 32, 32' directamente so— bre la parte terminal de la boquilla 3, 39, 50, por sus collarines 35, 35', asegurando gue las uniones collarín 35, 35' -boquilla 3, 39, 50 están estanqueizadas correctamente cuando la bosuilla 3, 39, 50 está en servicio. -Es preciso entonces que la parte terminal de la boquilla 3, 39, 50 esté equipada con medios que permiten la fijación de los quemadores 32, 32'. Como anteriormente, se puede considerar que los quemadores 32, 32' no sean activos más que durante la fase de precalentamiento de la boquilla 3, 39, 50 (en cuyo caso, durante la colada, — pueden ser sustituidos por tapas sue obstruyen las aber turas 17, 17'), o que funcionen igualmente durante la -propia colada. Si se desea poder efectuar raicroadicio-nes al interior mismo de la boquilla, es preciso entonces que los conductos 66, 66' atraviesen la pared de la propia boquilla 3, 39, 50. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se <— refiere» Habiéndose descrito la invención como antecede, a como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (1)

  1. R E I V I N D I C A C I ON E S 1,- Bosuilla para la introducción de un metal -líquido en una lingotera de colada continua de produc— tos metálicos, del tipo que comprende una chimenea cuyo-extremo superior está destinado a estar empalmado por me dios de fijación a la boquilla de salida de un recipiente que contiene el citado metal líquido, y cuyo extremo-inferior está empalmado a una parte terminal de la boqui lia equipada con orificios destinados a repartir el cita do metal líquido dentro del espacio de colada definido -por la citada lingotera, caracterizada porque la citada parte terminal comprende, en su zona superior, al menos-una abertura destinada a permitir el calentamiento del -interior de la citada parte terminal ñor medios de calen tamiento tales como un quemador. 2.- Boquilla según la reivindicación 1, caracte rizada porque las citadas aberturas son en número de dos, y porque comprende en el espacio interior de su citada -parte terminal un tabique situado debajo de la citada chi menea y que separa al citado espacio interior en dos co partimientos, de los que cada uno está situado debajo de una de las citadas aberturas. 3,- Bosuilla según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque la citada parte terminal está rodea da por un cesto provisto de orificios para el paso del me tal liquido al espacio de colada, 4,- Boquilla según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque comprende medios de fijación de los citados medios de calentamiento en la citada parte -terminal de la boquilla. 5.- Boquilla según una de las reivindicaciones -1 a 4, caracterizada porque comprende medios para la in— troducción de elementos de adición, de instrumentos de me dida o de medios de toma de metal lísuido en el interior-de la citada parte terminal de la bosuilla, 6.- Boquilla según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porgue comprende un inserto aue estrecha localmente el paso del metal líauido a la chimenea o a uno de sus extremos, 7,- Instalación de colada continua de productos metálicos, del tipo que comprende una linaotera sin fondo en las paredes enfriadas enérgicamente oor su interior que definen un espacio de colada, y una boquilla de material-refractario conectada por su extremo superior a un reci— píente que contiene un metal líquido, y cuyo extremo infe rior conduce el citado metal lísuido al citado espacio de colada, caracterizada porque la citada boquilla es del -tipo según la reivindicación 1, 8,- instalación de colada continua según la rei-vindicación 7, caracterizada porgue comprende una tapa -que cubre el citado espacio de colada, estando provista-la citada tapa de al menos una abertura que permite insertar en ella medios de calentamiento tales como un que mador y de orientarlos en dirección de una de las cita— das aberturas de la citada bosuilla. 9,- Instalación de colada continua según la rei vindicación 8, caracterizada porque comprende medios deintroducción de elementos de adición, de instrumentos de medida o de medios de toma de metal líquido en el inte— rior de la citada parte terminal de la citada boquilla, y porque los citados medios atraviesan la citada tapa. 10,- Instalación de colada continua según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizada porque la -citada tapa es solidaria de los citados medios de fija— ción de la citada chimenea a la citada boquilla de salida del recipiente que contiene el metal líquido, 11.- Instalación de colada continua según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizada porque — comprende un cesto provisto de orificios de salida para el metal líquido, que rodea la parte terminal de la boquilla. 12.- Instalación de colada continua según una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizada porque -está adaptada para la colada continua de palanquillas. 13 ,- instalación de colada continua según una de las reivindicaciones 6 a 11, caracterizada porque está — adaptada para la colada continua de bandas, directamente-a partir de metal líquido. 14,- instalación de colada continua según la rei vindicación 13, caracterizada porque está constituida por una instalación de colada entre dos cilindros. RESUMEN DE LA INVENCIÓN La invención tiene por objeto una boquilla (3, 39, 50) para la introducción de un metal liquido en una lingotera (10) de colada continua de productos metálicos, del tipo que comprende una chimenea (4) cuyo extre rao superior está destinado a estar empalmado por medios de fijación (6, 7) a la boquilla de salida (1) de un re cipiente que contiene el citado metal liquido, y cuyo -extremo inferior está empalmado a una parte terminal de la boquilla (3, 39, 50) equipada con orificios (19, 20, 20', 21, 41, 42, 42', 43, 43'-, 44, 44', 45, 45', 46, 46'} destinados a repartir el citado metal líquido dentro del espacio de colada (13) definido por la citada lingotera (10) , caracterizada porque la citada parte terminal com prende, en su zona superior, al menos una abertura (17, 17') destinada a permitir el calentamiento del interior de la citada parte terminal por medios de calentamiento tales como un quemador (32, 32 ' ) . La Invención tiene igualmente por objeto una -instalación de colada continua de productos metálicos, del tipo que comprende una lingotera sin fondo (10) en las paredes (11), 11', 12, 12', 36, 36') enfriadas enér gicamente por su interior que definen un espacio de so-lada (13), y una boquilla (3, 39, 50) de material refras tario conectada por su extremo superior a un recipiente que contiene un metal líquido, y cuyo extremo inferior -conduce el citado metal líquido al citado espacio de colada (13), caracterizada porque la citada boquilla (3, 39, 50) es del tipo precedente , Figura para el resumen: figura la.
MXPA/A/1996/005784A 1995-11-23 1996-11-22 Boquilla para la introduccion de un metal liquidoen una lingotera de colada continua de productosmetalicos, e instalacion de colada continua deproductos metalicos equipada con una boquilla deeste tipo MXPA96005784A (es)

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FR9513903A FR2741555B1 (fr) 1995-11-23 1995-11-23 Busette pour l'introduction d'un metal liquide dans une lingotiere de coulee continue de produits metalliques, et installation de coulee continue de produits metalliques equipees d'une telle busette
FR9513903 1995-11-23

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MX9605784A MX9605784A (es) 1997-10-31
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