PT1317978E

PT1317978E - Tubo de coquilha para a fundição contínua de metais

Info

Publication number: PT1317978E
Application number: PT02027024T
Authority: PT
Inventors: Dietmar Kolbeck; Roland Hauri; Egon Mackowiak; Gerhard Hugenschuett
Original assignee: Km Europa Metal Ag
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2007-03-30
Also published as: TW200300713A; RU2302312C2; US20040188056A1; CA2412202A1; DK1317978T3; JP4278367B2; ATE353256T1; MXPA02012104A; EP1317978B1; CN1422714A; BR0204987A; US6736202B2; JP2003170250A; TWI244952B; CN1261257C; DE10160135A1; ES2277610T3; KR20030047781A; EP1317978A1; DE50209433D1

Description

DESCRIÇÃO "TUBO DE COQUILHA PARA A FUNDIÇÃO CONTÍNUA DE METAIS" A presente invenção refere-se a um tubo de coquilha para a fundição continua de metais, de acordo com as caracteristicas do conceito genérico da reivindicação 1.

Para a dissipação do calor que se acumula aquando da fundição continua de metais, é conhecido que se instala um tubo de coquilha num revestimento com circulação de água. Neste caso, deve para isso haver o cuidado, com base nas dimensões interiores do revestimento com circulação de água, por um lado e as dimensões exteriores do tubo de coquilha, por outro lado, de ser formado um espaço estreito, definido com precisão pela termotécnica, através do qual circula água de refrigeração de baixo para cima, a qual absorve e transporta para fora o calor que se acumula. Se for utilizado um tubo de coquilha no formato Beam Blank então também o contorno interior do revestimento com circulação de água deve corresponder ao contorno exterior de um tal formato. A dissipação do calor por meio da água de refrigeração é determinada consideravelmente pela velocidade da água no espaço estreito entre o tubo de coquilha e o revestimento com circulação de água. Este espaço estreito aumenta, no entanto, aquando de cada recalibração de um tubo de coquilha, devido ao desgaste condicionado pelo atrito e à redução da espessura de parede de um tubo de coquilha, causada forçosamente por esse 1 motivo. 0 aumento do espaço estreito para a água está ligado, no entanto, a uma redução da velocidade da água e, por conseguinte, também a uma redução da dissipação de calor. A partir do documento GB 954719, é conhecido que coquilhas para a fundição continua de metais são providas de orifícios de refrigeração, que se prolongam quer em direcção longitudinal, quer também em direcção transversal do tubo de coquilha. No caso de tubos de coquilha no formato Beam Blank, resulta, no entanto, o problema de os orifícios de refrigeração transversais ao prolongamento longitudinal apenas com grande esforço poderem ser produzidos nos tubos de coquilha. Além disso, no caso da geometria especial do formato Beam Blank, surgem cargas térmicas locais extremas nas transições entre secções de parede que limitam, por um lado, uma zona de flange, e, por outro, uma zona em ponte. Esta carga térmica local conduz, no caso de proporções geométricas desfavoráveis das transições, a um sobreaquecimento do tubo de coquilha e a uma redução drástica da sua vida útil.

Cabe à invenção - partindo do estado actual da técnica - o objectivo de criar um tubo de coquilha para a fundição contínua de metais, que possua uma vida útil melhorada e no qual possam ser evitados sobreaquecimentos locais.

Uma primeira solução do objectivo consiste nas características da reivindicação 1.

De acordo com as características da reivindicação 1, a distância de dois canais de refrigeração adjacentes um ao outro nas transições, é agora menor do que a distância de canais de refrigeração adjacentes nas restantes secções de parede. 2

Com isto está ligada, em primeiro lugar, a vantagem de poder ser suprimido, em principio, um revestimento com circulação de água, que deve ser adaptado ao contorno exterior de a uma coquilha em tubo. Esta redução nítida da despesa de fabrico torna-se perceptível, em especial, no caso de um tubo de coquilha num formato Beam Blank.

Através da dissipação do calor por meio dos canais de refrigeração na parede de tubo, já não resultam quaisquer condições variáveis na dissipação de calor. 0 número das recalibrações não tem influência no poder de refrigeração.

Os canais de refrigeração podem, em princípio, sair em todas as secções de parede, nos lados frontais da parede de tubo. Nestas zonas, para uma montagem sem problemas e uma vedação segura de um tubo de coquilha após a recalibração, é possível realizar sem problemas mesmo soldaduras, que, após a recalibração, são modificadas simplesmente para nova dimensão.

Quando os canais de refrigeração são providos de uma secção transversal circular, resulta a outra vantagem, após a dobragem de uma coquilha em tubo num formato Beam Blank, de neste caso também as secções transversais de muitos canais de refrigeração serem deformadas ovalmente e, nomeadamente, no sentido de as zonas da superfície se ampliarem na direcção do canal de fundição, de modo que se pode contar com uma dissipação de calor mais elevada.

Uma segunda solução consiste nas características da reivindicação 2. De acordo com a mesma, é também possível prever canais de refrigeração apenas nas transições arredondadas, enquanto as restantes secções de parede, bem como as transições 3 arredondadas, podem ser refrigeradas através de um revestimento com circulação de água, adaptado ao contorno exterior da parede de tubo. No caso desta solução, nem toda a parede de tubo é atravessada por canais de refrigeração. Pelo contrário, estão disponíveis orifícios de refrigeração exclusivamente nas zonas nas quais sobreaquecimentos locais conduziriam a uma diminuição da vida útil do tubo de coquilha. Através da combinação de um revestimento com circulação de água com canais de refrigeração produzidos nas transições arredondadas da parede de tubo, podem ser evitados sobreaquecimentos locais nas transições arredondadas e aumentada a vida útil do tubo de coquilha.

De acordo com as características da reivindicação 3, também é possível prever um revestimento com circulação de água e, ao mesmo tempo, orifícios de refrigeração, quer nas transições arredondadas, quer também nas restantes secções de parede da parede de tubo, sendo que a distância de dois canais de refrigeração, adjacentes um ao outro nas transições, é menor do que a distância nas restantes secções de parede.

Os canais de refrigeração previstos nas transições podem prolongar-se desde o lado frontal superior da parede de tubo até aproximadamente à zona da altura média da parede de tubo. Deste modo, é providenciada uma dissipação de calor mais intensiva, em secções de parede sujeitas localmente a fortes solicitações térmicas (reivindicação 4) .

De acordo com a reivindicação 5, está previsto que, no contorno exterior da parede de tubo, estarem previstas condutas de alimentação de agente refrigerante e condutas de descarga de agente refrigerante associadas aos canais de refrigeração. Estas podem estar previstas, de modo especialmente vantajoso, na zona 4 da altura média, no contorno exterior da parede de tubo (reivindicação 6) . Para a preparação de um sistema de canais de refrigeração, os canais de refrigeração produzidos na direcção dos lados frontais das paredes de tubo são fechados e ligados uns aos outros através de canais de transbordo.

Para a refrigeração do tubo de coquilha, é possível, em princípio, ligar as condutas de alimentação de agente refrigerante e condutas de descarga de agente refrigerante a um circuito de refrigeração separado. Mas, de modo vantajoso, o agente refrigerante que circula entre a parede de tubo e o revestimento com circulação de água pode também atravessar os canais de refrigeração e providenciar uma dissipação de calor intensiva, em zonas de solicitação térmica mais elevada (reivindicação 7) . Para facilitar a entrada de agente refrigerante nos canais de refrigeração, a partir do espaço entre entre o revestimento com circulação de água e a parede de tubo, podem estar previstos meios de guia adequados, no contorno exterior da parede de tubo e/ou no revestimento com circulação de água, que guiem o circuito de corrente do agente refrigerante para os canais de refrigeração.

As características de acordo com a invenção tornam-se especialmente perceptíveis, de modo vantajoso, no caso de um tubo de coquilha com uma secção transversal em forma de T duplo, de acordo com a reivindicação 8. 0 tubo de coquilha é constituído, de um modo preferido, por cobre ou por uma liga de cobre. A invenção é explicada em seguida em pormenor, com base num exemplo de realização ilustrado nos desenhos. Mostram: 5

Figura 1 a secção da extremidade superior de um tubo de coquilha, no formato Beam Blank, em perspectiva;

Figura 2 o tubo de coquilha da figura 1, em representação algo alongada, numa outra perspectiva e

Figura 3 a secção da extremidade superior de um tubo de coquilha, no formato Beam Blank, de acordo com uma outra forma de realização.

Por 1 é designado nas figuras 1 e 2 um tubo de coquilha no formato Beam Blank. 0 tubo 1 de coquilha apresenta uma secção transversal em forma de T duplo, com uma espessura D da parede 2 de tubo, que se mantém constante ao longo da totalidade da periferia. 0 contorno 3 interior do tubo 1 de coquilha determina a secção transversal do bilete de fundição.

Para dissipar o calor que se acumula aquando da fundição, são produzidos na parede 2 de tubo canais 4 de refrigeração, que se prolongam através da totalidade do comprimento L do tubo 1 de coquilha, os quais podem ser atravessados por água de refrigeração, de acordo com a seta KW, de baixo para cima. Ou seja, os canais 4 de refrigeração terminam nos lados 5 frontais da parede 2 de tubo, sendo que apenas um lado 5 frontal pode ser reconhecido.

Os canais 4 de refrigeração são produzidos na parede 2 de tubo através de uma operação de furar e, nomeadamente, antes do tubo 1 de coquilha ser curvado. Através da dobragem, os canais 4 6 de refrigeração podem então deformar-se parcialmente de forma tão oval, que são formadas zonas de superfície maiores, na direcção do contorno 3 interior, através das quais é melhorada a dissipação de calor. 0 contorno 3 interior especial do tubo 1 de coquilha possui transições 6 arredondadas, entre secções 9 de parede, que limitam por um lado uma zona 7 de flange, e, por outro, uma zona 8 em ponte. A distância A de dois canais 4 de refrigeração, adjacentes um ao outro nas transições 6, é menor do que a distância B nas restantes secções 9 de parede.

Enquanto que nos exemplos de realização das figuras 1 e 2 os canais 4 de refrigeração atravessam os tubos 1 de coquilha na totalidade do seu comprimento L, também é concebível que os canais 4 de refrigeração previstos nas transições 6 se prolonguem desde o lado 5 frontal superior da parede 2 de tubo até aproximadamente à zona da altura média da parede 2 de tubo. Estes canais 4 de refrigeração, para a preparação de um circuito de refrigeração, podem ser ligados uns aos outros nos seus lados frontais superiores e ser alimentados com um agente refrigerante, através de condutas de alimentação de agente refrigerante e condutas de descarga de agente refrigerante, na zona da altura média da parede 2 de tubo.

Adicionalmente, o tubo 1 de coquilha pode estar inserido num revestimento com circulação de água, adaptado ao contorno 10 exterior da parede 2 de tubo, de modo que o tubo 1 de coquilha, no seu conjunto, está rodeado por um espaço estreito de refrigeração atravessado por um agente refrigerante. 7 A figura 3 mostra, numa perspectiva algo diferente, uma outra forma de realização de um tubo 11 de coquilha, com um contorno 12 interior, no formato Beam Blank, igualmente com transições 13 arredondadas, entre secções 16 de parede, que limitam, por um lado uma zona 14 de flange, e, por outro, uma zona 15 em ponte. No caso deste exemplo de realização, existem orificios 4 de refrigeração apenas nas zonas 13 de transição. A totalidade do tubo 11 de coquilha, de uma maneira não representada em pormenor, está inserida num revestimento com circulação de água, adaptado ao contorno 17 exterior da parede 18 de tubo, através do qual são refrigeradas quer as restantes secções 16 de parede, quer também as zonas 13 de transição providas de orificios 4 de refrigeração.

Apresentação dos números de referência 1 - Tubo de coquilha 2 - Parede de tubo de 1 3 - Contorno interior de 1 4 - Canais de refrigeração 5 - Lados frontais de 2 6 - Transições entre 7 e 8 7 - Zona de flange 8 - Zona em ponte 9 - Secções de parede 10 - Contorno exterior de 1 11 - Tubo de coquilha 12 - Contorno interior de 11 13 - Transições entre 14 e 15 14 - Zona de flange 15 - Zona em ponte 16 - Secção de parede de 18 17 - Contorno exterior de 18 18 - Parede de tubo A - Distância B - Distância D - Espessura de 2 L - Comprimento de 1 KW - Água de refrigeração

Lisboa, 14 de Março de 2007 9

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Tubo de coquilha para a fundição contínua de metais, cuja parede (2) de tubo possui um contorno (3) interior, no formato Beam Blank, com transições (6) arredondadas, entre secções (9) de parede, que limitam, por um lado uma zona (7) de flange, e, por outro, uma zona (8) em ponte, sendo que o contorno (3) interior pode ser refrigerado indirectamente por um agente refrigerante (KW) alimentado a partir do exterior e sendo que na parede (2) de tubo estão previstos canais (4) de refrigeração, que se prolongam na sua direcção longitudinal, caracterizado por a distância (A) de dois canais (4) de refrigeração, adjacentes um ao outro nas transições (6) , ser menor do que a distância (B) nas restantes secções (9) de parede.
2. Tubo de coquilha para a fundição contínua de metais, cuja parede (18) de tubo possui um contorno (12) interior, no formato Beam Blank, com transições (13) arredondadas, entre secções (16) de parede, que limitam uma zona (14) de flange, e, por outro, uma zona (15) em ponte, sendo que o contorno (12) interior pode ser refrigerado indirectamente por um agente refrigerante (KW) alimentado a partir do exterior e sendo que na parede (18) de tubo estão previstos canais (4) de refrigeração, que se prolongam na sua direcção longitudinal, caracterizado por os canais (4) de refrigeração estarem previstos apenas nas transições (13) arredondadas e as restantes secções (16) de parede, bem como as transições (13) arredondadas, poderem ser refrigeradas através de um revestimento com circulação de 1 água, adaptado ao contorno (17) exterior da parede (18) de tubo.
3. Tubo de coquilha de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por estar previsto um revestimento com circulação de água, adaptado ao contorno (10) exterior da parede (2) de tubo.
4. Tubo de coquilha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por os canais (4) de refrigeração previstos nas transições (6, 13) se prolongarem desde o lado (5) frontal superior da parede (2, 18) de tubo até aproximadamente à zona da altura média da parede (2, 18) de tubo.
5. Tubo de coquilha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por estarem previstas condutas de alimentação de agente refrigerante e condutas de descarga de agente refrigerante associadas aos canais (4) de agente refrigeração, no contorno (10, 16) exterior da parede (2, 18) de tubo.
6. Tubo de coquilha de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por as condutas de alimentação de agente refrigerante e condutas de descarga de agente refrigerante estarem previstas na zona da altura média da parede (2, 18) de tubo.
7. Tubo de coquilha de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado por os canais (4) de refrigeração serem atravessados pelo agente refrigerante 2 (KW) que circula entre a parede (2, 18) de tubo revestimento com circulação de água.
8. Tubo de coquilha de acordo com qualquer uma reivindicações 1 a 7, caracterizado por apresentar secção transversal em forma de T duplo. Lisboa, 14 de Março de 2007 e o das uma 3