MXPA99003602A - Ensambles refractarios - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un conjunto de ensambles refractarios que comprende por lo menos dos ensambles refractarios, el cual es apto para ser utilizado entre un contenedor situado corriente arriba y un contenedor situado corriente abajo de una instalación para transferir metal líquido, en particular acero, que comprende:un canal de colada por el cual el metal fluye desde el contenedor situado corriente arriba hacia el contenedor situado corriente abajo, cada ensamble refractario del canal de colada teniendo por lo menos una superficieque forma una superficie de empalme con una superficie correspondiente de un ensamble refractario adyacente;un dispositivo regulador de flujo para regular el flujo del metal líquido a través del canal de colada;un canal de protección dispuesto alrededor del canal de colada al nivel de por lo menos una superficie de empalme entre ensambles refractarios y teniendo una entrada apta para permitir la admisión de un fluido;los dichos por lo menos dos ensambles refractarios comprendiendo medios aptos para formar dicho canal de protección;dicho conjunto de ensambles refractarios estando caracterizado porque dicho canal de protección tiene una salida apta para permitir que escape el fluido hacia el exterior del canal de colada.

Description

ENSAMBLES REFRACTARIOS - La presente invención se refiere a un ensamble refractario o a un conjunto de ensambles refractarios para una instalación de transferencia de un metal líquido desde un contenedor situado corriente arriba hacia un contenedor situado corriente abajo, que comprende: un contenedor situado corriente arriba un contenedor situado corriente abajo; un orificio de colada en el contenedor situado corriente arriba; un dispositivo regulador del escurrimiento, para regular el flujo de metal líquido a través del orificio de colada; un conjunto de ensambles refractarios dispuestos entre el contenedor situado corriente arriba y el contenedor situado corriente abajo, en la prolongación del orificio de colada y que delimita un canal de colada por el cual se escurre el metal del contenedor situado corriente arriba hacia el contenedor situado corriente abajo, comprendiendo cada uno de los ensambles refractarios del canal de colada, por lo menos una superficie de empalme que forma un empalme o una unión con una superficie correspondiente de un ensamble refractario adyacente; un canal de protección, dispuesto alrededor de un canal de colada al nivel de por lo menos una superficie de empalme entre ensambles refractarios. La expresión "ensamble refractario" se refiere a una pieza monolítica constituida por una o varias cantidades de material refractario, y que eventualmente comprende otros constituyentes, por ejemplo un revestimiento metálico. La expresión "dispositivo regulador del escurrimiento" se refiere a cualquier tipo de dispositivo utilizado en este campo técnico, tal como un tapón de colada, una corredera o gaveta, o también una simple estrangulación. En una instalación de este tipo, la presencia de un dispositivo regulador en el canal de colada implica, cuando se escurre el metal líquido, una caída de la presión. Si el canal de colada no es perfectamente estanco, es posible que el aire sea aspirado en el mismo, como consecuencia de esta depresión. Este es también el caso, en particular al nivel de las superficies de empalme entre los diferentes ensambles refractarios que forman el canal de colada, cuya estanqueidad es difícil de lograr y de mantener. Por lo tanto, se aspira aire, lo cual lleva a una degradación de la calidad del metal. Con el objeto de resolver este problema, es conocido el recurso consistente en crear, mediante un canal de protección, una sobrepresión de un gas neutro alrededor del canal de colada, al nivel de cada superficie de empalme critica. Mediante la expresión "gas neutro" se entiende en este caso un gas que no afecte desfavorablemente la calidad del metal colado. Entre los gases habitualmente utilizados, se encuentran los gases raros tales como el argón, pero también gases tales como el nitrógeno o el dióxido de carbono. De acuerdo con una realización conocida, se forma una ranura en por lo menos alguna de las superficies de empalme entre dos ensambles refractarios adyacentes. Dicha ranura es alimentada en gas neutro bajo presión, y forma de esta manera un canal de protección anular dispuesto alrededor del canal de colada. Una realización de este tipo se revela en por ejemplo la Patente Estadounidense 4.555.050 o en la EP 0.048.641. En el caso particular en el cual algunos ensambles refractarios sucesivos sean móviles el uno con respecto al otro, también es conocida la utilización de un canal de protección. La Solicitud de Patente Francesa FR 74.14636 describe una corredera con dos placas, cada una de las cuales comprende un orificio para el paso del metal líquido; el deslizamiento de .una de las placas con respecto a la otra, permite regular el caudal del metal líquido. Estas dos placas comprenden, cada una de ellas, a lo largo de su plano de empalme común, una ranura en forma de "U", colocada paralelamente pero en sentido opuesto con respecto a la otra, de manera tal que las ramas de una de las "U" cabalgan sobre las ramas de la otra "U", con lo cual materializan un canal de protección cerrado, cualquiera sea la posición relativa de ambas placas. Todas estas disposiciones, conocidas, permiten reemplazar la aspiración de aire por la aspiración de gas neutro, lo cual suprime el problema químico vinculado con el contacto del metal líquido con el aire. Sin embargo, estas soluciones, conocidas, presentan varias desventajas. La introducción de gas en el canal de colada, no es suprimida. Mas aun, es aumentada, por cuanto el canal de protección se halla en sobre-presión. Esto es un inconveniente, en particular en el caso de una transferencia de metal entre un distribuidor y un molde de colada continua. El gas introducido en el canal de colada desemboca en el molde y provoca allí perturbaciones tales como turbulencias, un desplazamiento del polvo de recubrimiento, y el entrampado de dicho polvo en el metal líquido. Además, el gas arrastrado en el molde puede disolverse en el metal líquido y crear ulteriormente defectos en el metal solidificado. Estas perturbaciones degradan por lo tanto la calidad del metal producido. Por otra parte, con el objeto de reducir ia velocidad del metal a su llegada en el moldé, y de reducir por lo tanto la turbulencia en dicho molde, son numerosos los tipos de tubos protectores de chorro que presentan una sección de salida mas grande que su sección de entrada. En tal caso, la velocidad de escurrimiento del metal líquido disminuye progresivamente. La presencia de una cantidad importante de gas en el tubo, puede impedir el funcionamiento correcto de este tipo de tubo; el escurrimiento puede despegarse de las paredes del tubo, y el metal líquido cae entonces en forma de chorro en el molde. La calidad de una superficie de empalme entre dos ensambles refractarios, puede variar en el trascurso de la utilización del canal de colada. Pueden surgir defectos; en particular en el caso de ensambles refractarios móviles el uno con respecto al otro, un desgaste de la superficie de empalme puede ser causa de importantes fugas. Es por lo tanto necesario sofisticar la regulación del aporte de gas neutro en el canal de protección. Una posibilidad es la de regular el caudal de gas neutro introducido en el canal de protección. En este caso, si el defecto de estanqueidad se hace importante, puede darse el caso que el caudal de gas neutro ya no sea suficiente para que solamente el gas neutro ingrese en el canal de colada. En este caso, la presión en el canal de protección se hace negativa, y es posible que el aire ambiente sea aspirado en el canal de colada. En cambio, si la estanqueidad es buena, se introduce a pesar de todo un caudal fijo de gas neutro en el canal de protección, aumenta la presión en el mismo, y el gas neutro penetra en el canal de colada sin que ello sea realmente necesario. Otro posibilidad es la de regular la presión del gas neutro en ocasión de su admisión en el canal de protección. En este caso, si el defecto de estanqueidad se hace importante, el caudal de gas neutro admitido en el canal de colada es importante, lo cual tiene como consecuencia los defectos anteriormente mencionados. En la práctica, cuando el caudal de fuga es importante, no hay mas remedio que utilizar a título alternativo estos dos modos de reducción, aceptándose una determinada cantidad de aire aspirado en lugar un gran exceso de gas neutro. Ello hace que la administración de la regulación sea un asunto complejo e incluya necesariamente un compromiso o transacción entre dos tipos de desventajas. La presente invención tiene precisamente por objeto una instalación para la transferencia de metal líquido, que resuelve los problemas anteriormente mencionados, y conjuntos de ensambles refractarios que permitan su puesta en práctica.

También tiene por objeto un procedimiento para la regulación del aporte de gas neutro en un canal de protección. También tiene por objeto un procedimiento que permita mejorar la estanqueidad de las superficies de empalme entre los ensambles refractarios, durante la utilización del canal de colada. La invención se refiere a un conjunto de ensambles refractarios, que comprende por lo menos dos ensambles refractarios, apto para ser utilizado entre un contenedor situado corriente arriba y un contenedor situado corriente abajo, de una instalación para la transferencia de metal líquido, en especial, de acero. Una instalación de este tipo comprende por lo general un canal de colada por el cual el metal escurre del contenedor corriente situado arriba hacia el contenedor situado corriente abajo; en tal caso, cada ensamble refractario del canal de colada comprende por lo menos una superficie que forma una superficie de empalme con una superficie correspondiente de un ensamble refractario adyacente; un dispositivo regulador del escurrimiento, para regular el flujo de metal líquido a través del canal de colada; un canal de protección dispuesto alrededor del canal de colada al nivel de por lo menos una superficie de empalme entre ensambles refractarios y que comprende una entrada apta para permitir la admisión de un fluido. Dichos por lo menos dos ensambles refractarios, comprenden medios aptos para formar dicho canal de protección. La invención se caracteriza porque dicho canal de protección comprende una salida apta para permitir el escape del fluido hacia el exterior de la instalación. En una variante preferida de la instalación, el canal de protección comprende una entrada en una de las extremidades, y una salida en la otra extremidad. Es preferentemente lineal y continuo. La entrada del canal de protección, y su salida, pueden ser practicadas en un único ensamble refractario. En tal caso, la totalidad del canal de protección es realizada en este ensamble refractario. El canal de protección puede también recorrer sucesivamente varias superficies de empalme del canal de colada; la continuidad del canal de protección está asegurada mediante comunicaciones correspondientes de dicho canal al nivel de las superficies de empalme. En particular, el conjunto de ensambles refractarios puede comprender dos conjuntos refractarios, y estando la entrada del canal de protección, situada en alguno de estos ensambles, estando la salida del canal de protección, situada en el otro. En una variante preferida de la invención, una pérdida de carga calibrada, terminada por una salida al aire libre, es empalmada a la salida del canal de protección. Esta pérdida de carga calibrada, puede ser empalmada en la salida del canal de protección al exterior del conjunto de ensambles refractarios, pero también puede estar constituida por una canalización de débil sección y de longitud adecuada, practicada en el seno mismo de un ensamble refractario. Los conjuntos de ensambles refractarios de acuerdo con la invención, pueden comprender placas que constituyen una corredera móvil. En este caso, por lo menos una de las placas comprende una primera parte en forma de "U" del panal de protección cuyas ramas están alineadas con el movimiento de la gaveta. Una segunda placa, adyacente a la precedente, comprende una segunda parte en forma de "U" del canal de protección, opuesta a la precedente. Una rama de la "U", de una de las placas, está parcialmente superpuesta a una rama de la "U" de la otra placa, para por lo menos algunas de las posiciones de la corredera, de manera de asegurar la continuidad del canal de protección. Las ramas del canal de protección opuestas a las ramas superpuestas, están desplazadas de manera tal de no presentar ninguna superposición entre si, cualquiera sea la posición de la corredera. Las partes del canal de protección, son aptas para empalmarse la una a la otra y con los ensambles refractarios adyacentes, de manera de formar un canal de protección lineal continuo. Para las placas de una corredera de este tipo, la parte en forma de "U" del canal de protección, puede estar dispuesta de manera no simétrica con respecto al canal de colada. La invención se refiere también a un ensamble refractario apto para ser utilizado en un conjunto de ensambles refractarios, tal como anteriormente mencionado. La invención se refiere también a una instalación para la transferencia de un metal líquido, en especial acero, entre un contenedor situado corriente arriba y un contenedor situado corriente abajo, caracterizado porque comprende un conjunto de ensambles refractarios, tal como anteriormente descrito.

En una variante preferida, esta instalación comprende medios aptos para introducir un agente de colmatado en el canal de protección. El agente de colmatado puede ser un polvo, y en particular un polvo que comprende granos de tamaño variable. Entre los polvos útiles como agentes de colmatado, se hallan el grafito u otros materiales refractarios, y los esmaltes, fusibles a la temperatura del canal de protección, y cuya viscosidad en estado líquido es suficiente para obturar por lo menos parcialmente las fugas del canal de protección. El agente de coimatado también puede ser elegido entre las pinturas y las resinas. También puede ser elegido entre las sales o los metales. Finalmente, la invención se refiere a un procedimiento para la regulación del aporte de gas neutro en una instalación de transferencia de metal líquido de acuerdo con la invención. Dentro de los alcances de este procedimiento, se procede a introducir en el canal de protección un caudal de gas neutro regulado en un valor suficiente para que un exceso de gas neutro escape por la salida, cualquiera sea ei caudal de gas neutro aspirado en el canal de colada. En una variante preferida de este procedimiento, se llevan a cabo las siguientes etapas: - se inyecta en el canal de protección, un caudal de gas neutro; - se mide la presión del gas neutro en su entrada en el canal de protección; - se regula el caudal de gas neutro inyectado en el canal de protección, a un valor nominal; - se calcula el caudal de gas neutro a la salida al aire libre; - se ajusta el valor pre-fijado del caudal de gas neutro inyectado en el canal de protección, de manera tal que el caudal de gas neutro a la salida al aire libre, sea siempre positivo. En un perfeccionamiento de este procedimiento, se determina el caudal de gas neutro aspirado en el canal de colada, por diferencia entre el caudal de gas neutro inyectado en el canal de protección y el caudal de gas neutro a la salida del aire libre, y se inyecta entonces un agente de colmatado en el canal de protección cuando dicho caudal de gas neutro aspirado en el canal de colada sobrepasa un límite admitido. En virtud de la disposición lineal y continua del canal de protección, la circulación . del gas neutro asegura el transporte del agente de colmatado en toda la longitud de este canal, evitándose las zonas muertas. La presencia de la abertura del canal de protección, permite evacuar al exterior de la instalación, los eventuales excesos de agente de colmatado. Se deja constancia de que parte de lo descripto e ilustrado en esta solicitud constituye objeto reivindicado en la solicitud Acta n° Surgirán otras características de la invención, en base a la lectura de la siguiente descripción, haciéndose referencia a las figuras adjuntas. En las figuras: - la figura 1 es una vista de conjunto, en corte vertical, de una instalación para la transferencia de metal líquido, de acuerdo con el arte anterior; - la figura 2 es una vista de detalle, en corte vertical, de una instalación para la transferencia de metal líquido, de acuerdo con el arte anterior; - la figura 3 es una vista de detalle, en corte vertical, de una instalación de este tipo de acuerdo con la invención, en la cual un canal de protección lineal está constituido por una ranura que comprende una entrada o salida; - la figura 4 es una vista desde arriba, de un detalle de una instalación de acuerdo con la invención, en el cual el canal de protección lineal está constituido por una ranura que comprende una entrada y una salida; - la figura 5 es una vista semejante a la de la figura 3, en la cual el canal de protección recorre la superficie de empalme entre ensambles refractarios, en varias vueltas helicoidales y comprende, antes de la salida al aire libre, una sección estrecha que constituye una pérdida de carga calibrada; - las figuras 6 y 7 son vistas desde arriba y de frente, de dos placas de una corredera o gaveta de una instalación para la transferencia de metal líquido de acuerdo con la invención, estando la corredera, en una posición completamente abierta; - las figuras 8 y 9 son vistas desde arriba y de frente, de estas mismas dos placas, estando la corredera, en una posición completamente cerrada; - las figuras 10 y 1 1 son vistas desde arriba y de frente, de tres placas de una corredera de una instalación para la transferencia de metal líquido, de acuerdo con la invención; - la figura 12 es la representación esquemática de una instalación de acuerdo con la invención y de sus circuitos auxiliares, que comprende medios para inyectar el gas neutro y un agente de colmatado. La figura 1 representa una instalación para la transferencia de metal líquido de acuerdo con el arte anterior. Comprende un contenedor situado corriente arriba, 2. En el ejemplo representado, el contenedor situado corriente arriba, 2, es un distribuidor que comprende una pared de fondo de acero, 4, recubierta con una capa de material refractario 6. Se ha previsto un orificio de colada en el fondo del distribuidor. Dicho orificio de colada está delimitado por una boquilla de colada interior 8, montada en el espesor del material refractario y que atraviesa la pared de fondo, 4, de acero. La instalación también comprende un contenedor situado corriente abajo, 10. En el ejemplo representado, el contenedor corriente abajo, 10, está constituido por un molde de colada continua. La boquilla interior 8 termina en su parte inferior mediante una placa 12. Bajo la boquilla interior 8 se halla un tubo de protector del chorro, 14, que en su parte superior termina en una placa 16 que se adapta a la placa 12 de la boquilla interior 8. De una manera por si conocida, las placas 12 y 16 son aplicadas la una contra la otra mediante medios por si conocidos, de manera de lograr la mayor estanqueidad posible entre ellas. Hay un canal de protección, cerrado, 18, constituido por una ranura anular practicada, 20, en la superficie de empalme 22 entre la placa 12 y la placa 16. Hay una canalización, 24, para la acometida o llegada de un gas neutro, vinculada a dicha ranura anular 20. Se han designado mediante el número de referencia 26, unos medios reguladores del caudal del metal, en este caso, un tapón de colada. La boquilla interior 8 y el tubo de protección 14, delimitan un canal de colada, 28, por el cual el metal se escurre del contenedor situado corriente arriba, 2, hacia el contenedor situado corriente abajo, 10. En el ejemplo de realización representado, la instalación comprende solamente dos ensambles refractarios (la boquilla interior 8 y el tubo protector del chorro, 14), pero podría comprender una mayor cantidad de ellos, como por ejemplo en el caso de una instalación equipada con una corredera o gaveta que comprende tres placas. Cada uno de los elementos refractarios que delimitan el canal de colada 28, comprende por lo menos una superficie que forma una superficie de empalme 22 con una superficie correspondiente de un elemento refractario adyacente. La figura 2 es una vista de detalle de otro ejemplo representativo de una parte de una instalación para la transferencia de metal líquido de acuerdo con el arte anterior. La figura representa una boquilla colectora 30 insertada en un tubo protector del chorro, 32, formándose así un canal de colada 28. El empalme entre ambos ensambles refractarios comprende una superficie de empalme 22. Hay un canal de protección, 18, constituido por una ranura anular 20 practicada en la superficie de empalme 22 del tubo protector del chorro, 32. Hay una canalización 24 de acometida o llegada de gas neutro, vinculada a esta ranura anular 20.

Tanto en el modo de realización de la figura 1 como en el de la figura 2, el canal de protección 18 es un canal anular cerrado que comprende una alimentación de gas neutro, lo cual implica una administración compleja de la regulación del aporte de gas neutro. La figura 3 representa una instalación para la transferencia de metal líquido según el modo de realización de la invención. En la misma, el canal de protección 34 está constituido por una ranura que no es anular sino lineal, 36, y comprende una entrada 38 situada en una extremidad vinculada a la canalización 24 de acometida del gas neutro, y una salida 40 en la otra extremidad, que permite el escape del gas neutro hacia el exterior de la instalación. En el ejemplo de la figura 3, el canal de protección tiene una forma helicoidal. Esta forma de realización es particularmente adecuada para las superficies de empalme cónicas. En el ejemplo representado, la ranura 36, la entrada 38 y la salida 40, han sido realizadas en un único ensamble refractario 32, pero estos tres elementos podrían haber sido practicados en el otro ensamble refractario 30, total o parcialmente, sin salirse de los alcances de la invención. La figura 4 es una vista desde arriba, de un ensamble refractario 42 de acuerdo con la invención. La entrada 38 y la salida 40 del canal de protección, 34, constituido por una ranura lineaL 36, emergen en la periferia del ensamble refractario mediante orificios perforados en la masa del material refractario. Esta vista del ensamble refractario 42 podría ser por ejemplo una cara inferior de una boquilla interior, una cara superior de un tubo protector del chorro, una placa de un cambiador de tubo, o de manera mas general, todo tramo de un canal de colada 28. En una variante de la invención en la cual el canal de protección lineal 44 está empalmado a una pérdida de carga calibrada 34, la misma puede estar constituida por una sencilla canalización empalmada a la salida de un ensamble refractario. Es ventajoso que esté constituida en el seno propiamente dicho del último ensamble refractario recorrido por el canal de protección, 34, mediante una canalización de reducida sección y de adecuada longitud. En la figura 5 se representa una solución de este tipo. El canal de protección 34 está constituido por una ranura lineal 36 que recorre la superficie de empalme 22 y eventualmente varias vueltas helicoidales. El gas neutro recorre, antes de llegar a la salida al aire libre, 46, una porción de canalización de reducida sección 44, que constituye una pérdida de carga. La elección de las dimensiones de esta porción 44, permite fijar el valor de su pérdida de carga. Este modo de realización de la invención permite evitar la instalación de una canalización exterior de salida, por lo que es particularmente sencillo. Los ejemplos ilustrados en las figuras 3 a 5 han mostrado instalaciones en las cuales el canal de protección 34 recorre un único ensamble refractario. Es posible, sin salirse de los alcances de la invención, realizar una canal de protección 34 que recorra varios ensambles refractarios 42 sucesivos, con lo cual se asegura la protección de varios superficies de empalme 22 por el mismo canal de protección 34, eventualmente en un orden que es diferente del orden de los ensambles refractarios en el canal de colada. De esta manera es posible por ejemplo practicar la entrada 38 en un ensamble refractario 42 y realizar un canal de protección 34 que recorra varias superficies de empalme de la instalación, y que descienda a través de los ensambles refractarios, saliendo en el último ensamble refractario. Las figuras 6, 7, 8 y 9, que muestran un ejemplo de realización, de un conjunto de ensambles refractarios de acuerdo con la invención que comprende una placa superior 48 atravesada por un orificio que forma un canal de colada, 28, una placa inferior 50 que también comprende un orificio, aptas para deslizarse horizontalmente la una con respecto a la otra, con lo cual se permite la regulación del caudal del metal líquido por variación de la abertura del canal de colada 28. Ambas placas 48, 50, comprenden, cada una de las ellas, una ranura en forma de "U", 52. A diferencia de las ranuras conocidas del arte anterior, por ejemplo en la Solicitud de Patente Francesa FR 74.14636, ambas "U" superpuestas se recubren en solamente una sola de sus ramas, en una porción de su longitud 54 que es variable en función de la posición relativa de ambas placas 48 y 50. Las ramas 56 y 58 no se recubren, y están vinculadas, en sus extremidades respectivas, en la salida 40 y en la entrada 38 del canal de protección 34. Por lo tanto, en esta instalación se tiene un canal de protección 34 lineal continuo, que comprende una entrada 38 en una extremidad y una salida 40 en la otra, dispuesto alrededor del canal de colada, 28. Por lo tanto, esta disposición también permite adoptar un procedimiento para la regulación de la inyección de gas neutro de acuerdo con la invención, adoptándose una pérdida de carga calibrada sea en el seno de la placa inferior 50, sea empalmada al exterior de ésta. La separación entre las ramas de la "U" de la placa superior 48, difiere de la separación entre las ramas de la "U" de la placa inferior 50. Por lo menos una de estas "U" es por lo tanto disimétrica con respecto al orificio que forma el canal de colada 28. Este modo de realización es particularmente adecuado para el sistema conocido como'"boquilla de colada de tipo corredera". En las figuras 10 y 1 1 se muestra una ejemplo de realización de un dispositivo de acuerdo con la invención, que consiste en una corredera de tres placas, constituida por una placa superior 48, una placa intermedia 60 apta para deslizarse horizontalmente, y una placa inferior 50. En estas figuras se ha representado la placa superior con trazo discontinuo, la placa intermedia 60 con trazo lleno, y la placa inferior 50 en punteado. Por lo tanto, no se han respetado las convenciones usuales de dibujo técnico relacionados con los rasgos visibles y ocultos. La placa superior 48 comprende la vinculación con el canal de acometida de gas neutro, 24. La disposición del canal de protección 34 al nivel de la superficie de empalme 22 entre la placa superior 48 y la placa intermedia 60, es en todo semejante a la descrita en el ejemplo de las figuras 6, 7, 8, y 9. Rige lo mismo para el canal de protección al nivel de la superficie de empalme entre la placa intermedia 60 y la placa inferior 50. Una perforación 62 empalma la porción en forma de "U", de la cara superior de la placa intermedia 60, con la porción en forma de "U", de la cara inferior de esta misma placa. La , placa inferior 50 comprende un empalme en la salida 40 del canal de protección 34. De esta manera se realiza un canal de protección 34 que asegura una circulación continua del gas neutro desde la entrada 38 hacia la salida 40 de este canal, cualquiera sea la posición de la placa intermedia 60. Se procede a continuación a describir con mayor detalle los diferentes procedimientos para la utilización de una instalación de acuerdo con la invención, ilustrados en la figura 12. En un primer procedimiento, la entrada 38 del canal de protección 34 es alimentada en gas neutro, y su salida 40 se halla al aire libre. La alimentación en gas neutro, está constituido por una fuente de alimentación, que puede ser por ejemplo una garrafa o cilindro de gas neutro, por una válvula de reducción 64, por un caudalímetro 66 y de un regulador de caudal 68. La regulación es efectuada de manera de proveer en el canal de protección 34, un caudal constante de gas neutro superior al caudal máximo de las fugas posibles, de manera que exista siempre un exceso de gas neutro que se escape por la salida 40. De esta manera, al tenerse la certeza que solamente un gas neutro puede ser aspirado en el canal de colada 28, la cantidad de gas neutro aspirado en el canal de colada 28, queda reducida al mínimo compatible con el estado de la superficie de empalme 22, por cuanto la presión en el canal de protección queda reducida al mínimo posible, es decir, a la presión atmosférica. Este procedimiento ofrece la ventaja de una sencillez muy grande para la administración (control), con una eficacia óptima. Una mejora del procedimiento, es la que consiste en adicionar un segundo caudalímetro en la salida 40 del canal de protección 34, de manera de medir el exceso de gas neutro que se escapa por la salida 40. De esta manera, es posible conocer el caudal de gas neutro realmente aspirado en el canal de colada 28, por diferencia con el caudal Qde entrada de gas neutro introducido en el canal de protección 34. Es ventajoso que el caudalímetro sea realizado mediante una pérdida de carga calibrada 44 y mediante un manómetro 70. El caudal Qde salida que atraviesa la pérdida de carga calibrada 44, genera una ligera sobre-presión Pde entrada en el canal de protección 34, leída en el manómetro 70. La relación entre la presión medida en el manómetro 70, Pde entrada, y el caudal de gas neutro, Qde salida ,que escapa en la salida 40, es determinada mediante relaciones empíricas conocidas, tales como: Lide salida = T (P e entrada) siendo "K" una constante de escalonamiento de la pérdida de carga calibrada. Al ser débil la pérdida de carga del canal de protección 34, la presión Pde entrada medida por el manómetro 70 en la entrada del canal de protección 34, es sensiblemente igual a la presión que sería medida en la salida 40 de este canal. La disposición del manómetro 70 en la entrada 38 del canal de protección, permite evitar las dificultades del empalme del mismo con la salida. Estas dificultades comprenden dificultades de entorno en la vecindad del canal de colada 28, y, en el caso en que la pérdida de carga calibrada 44 ha sido practicada en el seno de un ensamble refractario, la accesibilidad. Al realizarse la pérdida de carga calibrada en forma de un tubo de 3 a 4 mm de diámetro y de 1 a 4 m de longitud, se genera una reducida sobre-presión (de 0,1 a 0,3 bar), que es poco perjudicial para el caudal de fuga. Esta forma de realización ofrece la ventaja de poder medir a distancia el exceso de caudal que se escapa en la salida del canal de protección 34. Otra ventaja de este procedimiento, es que esta forma de caudalímetro es sumamente sencilla y robusta y puede ser instalada directamente en la salida del material refractario, a pesar de las dificultades propias del entorno difícil. Por lo tanto, no es necesario instalar una canalización complementaria para instalar el caudalímetro en un entorno protegido y accesible al operario. Tal como se lo ha descrito hasta aquí, el procedimiento permite garantizar la protección del canal de colada contra toda aspiración de aire, sin acrecentar sensiblemente la aspiración de gas neutro. El límite de la performance depende solamente del estado de la superficie de empalme. Una mejora importante de la invención, es la que consiste en introducir en el canal de protección 34, un agente de colmatado. Este agente de colmatado se almacena en un depósito 72, y es introducido a voluntad en la canalización de gas neutro mediante el inyector 74. La introducción del agente de colmatado puede ser continua, por cuanto el exceso de agente de colmatado es automáticamente arrastrado al exterior por la salida 40 junto con el exceso de gas neutro. No existe el riesgo de colmatar la canalización de gas, 24, ni el canal de protección 34, por acumulación de agente de colmatado. Otra ventaja del procedimiento es que, al no presentar el circuito ninguna zona muerta, el gas neutro circula a todo lo largo del canal de protección 34 con una velocidad suficiente para asegurar el transporte del agente de colmatado hacia todo lugar en el cual puede ser necesario. Se prefiere el procedimiento de introducción continua cuando la calidad de la superficie de empalme puede ser alterada en todo momento. En particular, éste es el caso de las superficies de empalme entre placas de una corredera para la regulación de un chorro de colada, que se hallan frecuentemente en movimiento y por lo tanto representan el riesgo de crear en todo momento nuevas fugas. Este es también el caso de las superficies de empalme 22 entre una boquilla colectora de una corredera de bolsillo y un tubo protector del chorro. Los movimientos de la corredera, y las vibraciones del tubo inducidas por el escurrimiento del metal líquido, pueden crear en todo momento un deterioro de la calidad de la superficie de empalme. Otra aplicación de la invención descrita en lo que sigue, será preferentemente aplicada al caso de superficies de empalme que son predominantemente estáticas durante la colada, pero que pueden ser alteradas periódicamente. Este es en particular el caso de los intercambiadores de tubo tales como los descritos en la patente US 4.569.528. En un cambiador de tubo de este tipo, el tubo presenta en su parte superior una placa que es aplicada con fuerza contra una placa fija del contenedor situado corriente arriba. Cuando el tubo se haya gastado, es reemplazado por un tubo nuevo, generalmente por deslizamiento de un tubo nuevo contra la placa superior fija. La superficie de empalme es por lo general fuertemente alterada por la operación del cambio de tubo, mientras que es alterada sólo raramente durante la vida del tubo, siendo entonces la superficie de empalme, estática. Para una aplicación de este tipo, una variante preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, es la que consiste en comandar la introducción del agente de colmatado solamente cuando el estado de la calidad de la superficie de empalme lo requiera. Cuando el caudal de fuga se eleva mas allá de un valor aceptable prefijado, es decir, cuando la presión leída en el manómetro 70 desciende por debajo de un prefijado de umbral, se da inicio a la introducción de agente de colmatado. En cuanto el caudal de las fugas ha sido reducido a un prefijado, es decir, que la presión del manómetro 70 ha vuelto a elevarse por arriba de un umbral, se interrumpe la introducción del agente de coimatado. Este procedimiento puede ser fácilmente automatizado mediante la adjunción de un detector de presión de doble umbral, 76. Otra mejora del procedimiento de acuerdo con la invención, es la que consiste en introducir una tubería adicional de alimentación de gas neutro, constituida por una válvula, 78, eventualmente comandada, un caudalímetro, 80, y un regulador de caudal, 82. La válvula 78 es abierta simultáneamente al producirse el inicio de la introducción de agente de colmatado, de manera de proveer un caudal adicional de gas neutro durante la introducción. Este procedimiento ofrece la ventaja de poder regular el caudal principal de gas neutro provisto por el regulador 68, en un nivel relativamente bajo, por ejemplo de 10 N l/min, lo cual es suficiente durante la operación normal de colada cuando la superficie de empalme está correctamente colmatada, y en disponer de un caudal suficientemente importante cuando la superficie de empalme se ha deteriorada, por ejemplo después de un cambio de tubo, para conservar un exceso de gas neutro, garantizar un transporte eficaz del agente de colmatado y asegurar la evacuación del exceso, por intermedio de la salida 40. Las formas de ejecución descritas en lo que antecede, haciendo referencia a los dibujos, son ejemplos no limitativos de los ensambles refractarios, de las instalaciones y de los procedimientos de la invención. En particular, forman parte de la invención: un canal de protección que recorra una cantidad cualquiera de superficies de empalme 22 entre ensambles refractarios, fijos o móviles.

Claims (16)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un conjunto de ensambles refractarios, que comprende por lo menos dos ensambles refractarios, apto para ser utilizado entre un contenedor situado corriente arriba y un contenedor situado corriente abajo de una instalación para la transferencia de metal líquido, en especial de acero, que comprende: un canal de colada por el cual el metal escurre desde el contenedor situado corriente arriba hacia el contenedor situado corriente abajo, comprendiendo cada ensamble refractario del canal de colada, por lo menos una superficie que forma una superficie de empalme con una superficie correspondiente de un ensamble refractario adyacente; un dispositivo regulador del escurrimiento, para regular el flujo del metal líquido a través del canal de colada; un canal de protección, dispuesto alrededor del canal de colada al nivel de por lo menos una superficie de empalme entre ensambles refractarios y que comprende una entrada apta para permitir la admisión de un fluido; comprendiendo dichos por lo menos dos ensambles refractarios, medios aptos para formar dicho canal de protección; caracterizado porque dicho canal de protección comprende una salida apta para permitir el escape del fluido hacia el exterior de la instalación.

2.- Un conjunto de ensambles refractarios de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el canal de protección comprende una entrada en una extremidad y una salida en la otra extremidad.

3.- Un conjunto de ensambles refractarios, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el canal de protección es lineal y continuo.

4.- Un conjunto de ensambles refractarios, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende dos ensambles refractarios, caracterizado porque la entrada del canal de protección se halla situada en uno cualquiera de estos ensambles, y porque la salida del canal de protección se halla situada en el otro.

5.- Un conjunto de ensambles refractarios, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la entrada del canal de protección, y su salida han sido practicadas en un único ensamble refractario, habiendo la totalidad del canal de protección, sido practicada en este ensamble refractario.

6.- Un conjunto de ensambles refractarios de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el canal de protección recorre sucesivamente varias superficies de empalme del canal de colada, estando la continuidad del canal de protección, asegurada mediante correspondientes comunicaciones de dicho canal al nivel de las superficies de empalme.

7.- Un conjunto de ensambles refractarios de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque hay una pérdida de carga calibrada terminada por una salida al aire libre, y que está empalmada a la salida del canal de protección en el exterior del conjunto de ensambles refractarios.

8.- Un conjunto de ensambles refractarios de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque hay una pérdida de carga calibrada terminada por una salida al aire libre, que está empalmada en la salida del canal de protección, y que está constituida por una canalización de reducida sección y de adecuada longitud, practicada en el seno mismo de un ensamble refractario.

9.- Un conjunto de ensambles refractarios de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y en el cual dos o varios ensambles refractarios sucesivos en forma de placa constituyen una corredera móvil, caracterizado porque por lo menos una de las placas comprende una primera parte en forma de "U" del canal de protección cuyas ramas son alineadas con el movimiento de la corredera, una segunda placa adyacente a la precedente comprende una segunda parte en forma de "U", del canal de protección, opuesta a la precedente, una rama de la "U" de una de las placas está parcialmente superpuesta a una rama de la "U" de la otra placa para por lo menos algunas de las posiciones de la corredera, de manera de asegurar la continuidad del canal de protección, las ramas del canal de protección opuestas a las ramas superpuestas están desplazadas de manera de no presentar entre si ninguna superposición, cualquiera sea la posición de la corredera, las partes del canal de protección son aptas para empalmarse entre si y con los ensambles refractarios adyacentes, de manera de formar un canal de protección (34) lineal continuo.

10.- Ensamble refractario apto para ser utilizado en un conjunto de ensambles refractarios como el descripto en las reivindicaciones, de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes.

11.- Ensamble refractario apto para ser utilizado en un ensamble refractario de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la parte en forma de "U" del canal de protección está dispuesta de manera no simétrica con respecto al canal de colada.

12.- Instalación para la transferencia de metal líquido, en especial de acero, entre un contenedor situado corriente arriba y un contenedor situado corriente abajo, caracterizada porque comprende un conjunto de ensambles refractarios de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

13.- Instalación para la transferencia de metal líquido, de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizada porque comprende medios aptos para introducir un agente de colmatado en el canal de protección.

14.- Procedimiento para la regulación del aporte de gas neutro en una instalación para la transferencia de metal líquido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado porque se procede a inyectar en el canal de protección un caudal de gas neutro regulado con un valor suficiente para que un exceso de gas neutro se escape por la salida cualquiera sea el caudal de gas neutro aspirado en el canal de colada.

15.- Procedimiento para la regulación del aporte de gas neutro en una instalación para la transferencia de metal líquido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado porque se procede a inyectar en el canal de protección un caudal de gas neutro; se mide la presión del gas neutro en el canal de protección; se regula el caudal de gas neutro inyectado en el canal de protección, en un valor pre-fijado; se calcula el caudal de gas neutro a la salida al aire libre; se ajusta el valor pre-fijado del caudal de gas neutro inyectado en el canal de protección, de manera tal el caudal de gas neutro a la salida al aire libre sea siempre positivo.

16.- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque se procede a determinar el caudal de gas neutro aspirado en el canal de colada por diferencia entre el caudal de gas neutro inyectado en el canal de protección y el caudal de gas neutro a la salida al aire libre; se introduce un agente de colmatado en el canal de protección cuando dicho caudal de gas neutro aspirado en el canal de colada sobrepasa un límite admitido..