PT2243575T

PT2243575T - Bico de vazamento de metal fundido e dispositivo de moldagem contínua

Info

Publication number: PT2243575T
Application number: PT88613575T
Authority: PT
Inventors: Fukuda Masashi
Original assignee: Showa Denko Kk
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2016-10-05
Also published as: CN101945718B; JP5324081B2; JP2009148768A; KR20100097702A; KR101492671B1; CN101945718A; US20110120665A1; EP2243575A1; EP2243575A4; WO2009078433A1; US8776863B2; EP2243575B1

Description

DESCRIÇÃO

"BICO DE VAZAMENTO DE METAL FUNDIDO E DISPOSITIVO DE MOLDAGEM CONTÍNUA"

CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se a um bico de vazamento de metal fundido para ser disposto entre uma parte de receção de metal fundido e um molde, e a um dispositivo de vazamento continuo equipado com o bico de vazamento de metal fundido.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA A Fig. 6 mostra uma estrutura de um dispositivo 2 de vazamento continuo horizontal convencional (ver Documentos 1 e 2 de Patente) .

No dispositivo 2 de vazamento continuo horizontal acima mencionado, o metal M fundido na parte 10 de receção de metal fundido passa através de uma passagem 71 de metal fundido de um bico 70 de vazamento de metal fundido através de uma porta 11 de saida de metal fundido. Em seguida, o metal M fundido é introduzido num molde 40 disposto de um modo aproximadamente horizontal, e arrefecido de modo forçado até formar assim uma concha solidificada numa superfície exterior do metal fundido. Além disso, pulveriza-se água C de arrefecimento diretamente sobre o lingote S retirado do molde 40. Deste modo, extrude-se um lingote S continuamente enquanto solidifica até um interior do lingote. "43" indica um tubo de fornecimento aberto no lado de entrada do molde 40 para fornecer óleo de lubrificação para o interior do molde.

Como um material para o bico 7 0 de vazamento de metal fundido pode utilizar-se uma substância resistente ao fogo que possui uma condutividade térmica no intervalo de, aproximadamente, 0,1 a 0,4 W/ (m · 2C) , tal como, e. g., uma substância resistente ao fogo contendo uma grande quantidade de silicato de cálcio. (Documento 1 de Patente)

Publicação de Pedido de Patente Posto à Disposição do Público Não Examinado Japonês N.2 Hll-170014. (Documento 2 de Patente)

Publicação de Pedido de Patente Posto à Disposição do Público Não Examinado Japonês N.2 2006-110558. O documento JP 2006 150446 A divulga um aparelho de vazamento contínuo, no qual uma liga fundida no interior de uma panela de vazamento é fornecida para um molde, de modo a produzir uma barra vazada de liga de alumínio. O aparelho de vazamento contínuo compreende elementos de isolamento de calor que estão dispostos entre a panela de vazamento e uma extremidade do molde, e possui uma passagem de vazamento que permite que a panela de vazamento comunique com o molde. Proporciona-se uma camada divisória entre os elementos de isolamento de calor e possui um orifício de comunicação integralmente com a passagem de vazamento. 0 documento DE 2165537 AI divulga um bocal resistente ao desgaste para vasos metalúrgicos. 0 documento US 3395840 A divulga um bico para uma panela de vazamento de fundo para metal fundido. O documento DE 2604478 AI divulga uma linha de vazamento contínuo horizontal.

DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO

PROBLEMAS A SEREM SOLUCIONADOS PELA INVENÇÃO

Quando se molda uma liga de alumínio contendo 1% em massa ou mais de Mg utilizando um dispositivo de vazamento contínuo horizontal possuindo a estrutura acima mencionada, existe um problema devido ao metal fundido e ao silicato de cálcio que constitui o bico 70 de vazamento de metal fundido reagirem, criando compostos químicos contendo Ca, Mg, e O, e a estes produtos de reação aderirem à superfície da parede da passagem 71 de metal fundido. Se o vazamento contínuo for conduzido num estado no qual os produtos de reação estão aderidos na passagem 71 de metal fundido, a distribuição de temperatura do metal M fundido torna-se irregular na secção transversal da passagem, deteriorando a qualidade do lingote. Além disso, quando os produtos de reação se acumulam, eles bloqueiam a passagem 71 de metal fundido, o que torna impossível operar continuamente o dispositivo durante um período de tempo longo. Igualmente, quando os produtos de reação se destacam da superfície da parede devido ao escoamento do metal M fundido, e se misturam no metal M fundido, o metal fundido solidifica num estado em que contém os produtos de reação, o que deteriora significativamente a qualidade do lingote.

MEIOS PARA SOLUCIONAR OS PROBLEMAS

Atendendo aos antecedentes técnicos acima mencionados, a presente invenção tem como finalidade proporcionar um bico de vazamento de metal fundido capaz de impedir a reação com um metal fundido e de vazar continuamente um lingote de elevada qualidade durante um período de tempo longo, e um dispositivo de vazamento contínuo equipado com o bico de vazamento de metal fundido.

Para este fim, a presente invenção proporciona um bico de vazamento de metal fundido para ser disposto entre uma parte de receção de metal fundido e um molde de um dispositivo de vazamento contínuo horizontal, compreendendo o bico de vazamento de metal fundido as características da reivindicação 1.

Descrevem-se outras formas de realização do bico da presente invenção nas reivindicações dependentes 2-5. E. g., uma espessura da manga é de 0,5 a 3 mm. E. g., a passagem de metal fundido está formada numa posição deslocada de um centro da parte de corpo principal. E. g. , a parte de corpo principal possui uma pluralidade de passagens de metal fundido.

Um material da manga é qualquer um de entre nitreto de silício, carboneto de silício, nitreto de boro e grafite. E. g., uma condutividade térmica de uma substância resistente ao fogo constituindo a parte de corpo principal é de 0,1 a 0,4 W/ (m · 2C) .

Além disso, a presente invenção proporciona um dispositivo de vazamento contínuo horizontal equipado com uma parte de receção de metal fundido, um molde, e um bico de vazamento de metal fundido da presente invenção disposto entre a parte de receção de metal fundido e o molde.

No dispositivo de vazamento contínuo horizontal, um eixo central de um orifício de moldagem do molde e a passagem de metal fundido do bico de vazamento de metal fundido podem estar dispostos de um modo aproximadamente horizontal.

EFEITOS DA INVENÇÃO

No bico de vazamento de metal fundido como descrito na reivindicação 1, o metal fundido e a parte de corpo principal não entram em contacto um com o outro, devido à passagem de metal fundido da parte de corpo principal estar coberta com a manga. Deste modo, não se criarão produtos de reação do metal fundido e das substâncias resistentes ao fogo constituindo a parte de corpo principal, o que não provoca uma irregularidade na distribuição de temperatura do metal fundido devido à acumulação dos produtos de reação, e não perturba igualmente o escoamento de metal fundido. Isto por sua vez permite o vazamento de um lingote de elevada qualidade durante um período de tempo longo sem provocar uma deterioração da qualidade do lingote devido aos produtos de reação.

De acordo com o bico de vazamento de metal fundido como descrito na reivindicação 2, a manga possui uma resistência moderada. Além disso, o metal fundido não será libertado com calor excessivo e deste modo não existe o perigo de deterioração do escoamento de metal da liga fundida devido ao arrefecimento rápido do metal fundido.

De acordo com o bico de vazamento de metal fundido como descrito na reivindicação 1, pode impedir-se o destacamento da manga da passagem de metal fundido.

De acordo com o bico de vazamento de metal fundido como descrito nas reivindicações 3 e 4, pode controlar-se a distribuição de temperatura do metal fundido.

No bico de vazamento de metal fundido como descrito na reivindicação 1, o nitreto de silício, carboneto de silício, nitreto de boro e grafite são materiais que satisfazem cada, as condições da manga.

De acordo com o bico de vazamento de metal fundido como descrito na reivindicação 5, pode garantir-se um isolamento de calor superior. 0 dispositivo de vazamento contínuo horizontal como descrito na reivindicação 6, está equipado com o bico de vazamento de metal fundido como descrito em qualquer uma das reivindicações 1-5, e deste modo, não se criarão produtos de reação no bico de vazamento de metal fundido, o que permite o vazamento de um lingote de elevada qualidade durante um período de tempo longo.

No dispositivo de vazamento contínuo horizontal como descrito na reivindicação 7, o metal fundido é pressionado no lado da superfície inferior do molde por gravidade, o que provoca uma tendência para iniciar rapidamente o arrefecimento. Isto provoca o início de uma solidificação rápida parcial, perturbando o equilíbrio de solidificação do molde, o que resulta numa estrutura de solidificação não homogénea. Como explicado anteriormente, dado existir uma maior possibilidade de perturbação do equilíbrio de solidificação no vazamento contínuo horizontal do que no vazamento contínuo vertical, existe uma grande importância em aplicar a presente invenção capaz de controlar a distribuição de temperatura do metal fundido que passa através do bico de vazamento de metal fundido através da manga ajustada num vazamento contínuo horizontal.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[Fig. 1] A Fig. 1 é uma vista em corte esquemático mostrando uma forma de realização de um bico de vazamento de metal fundido e um dispositivo de vazamento contínuo horizontal equipado com o bico de vazamento de metal fundido.

[Fig. 2] A Fig. 2 é uma vista que mostra uma face de extremidade do lado do molde do bico de vazamento de metal fundido, como observado a partir do orifício de moldagem do molde.

[Fig. 3] A Fig. 3 é uma vista em corte esquemático mostrando um bico de vazamento de metal fundido da presente invenção, e um dispositivo de vazamento contínuo horizontal equipado com o bico de vazamento de metal fundido.

[Fig. 4A] A Fig. 4A é uma vista mostrando uma face de extremidade do lado do molde de ainda um outro bico de vazamento de metal fundido, como observado a partir do orifício de moldagem do molde.

[Fig. 4B] A Fig. 4B é uma vista mostrando uma face de extremidade do lado do molde de ainda um outro bico de vazamento de metal fundido, como observado a partir do orifício de moldagem do molde.

[Fig. 4C] A Fig. 4C é uma vista mostrando uma face de extremidade do lado do molde de ainda um outro bico de vazamento de metal fundido, como observado a partir do orifício de moldagem do molde.

[Fig. 4D] A Fig. 4D é uma vista mostrando uma face de extremidade do lado do molde de ainda um outro bico de vazamento de metal fundido, como observado a partir do orifício de moldagem do molde.

[Fig. 5] A Fig. 5 é uma vista em corte esquemático de uma outra forma de realização de um dispositivo de vazamento continuo.

[Fig. 6] A Fig. 6 é uma vista em corte esquemático mostrando um dispositivo de vazamento continuo horizontal convencional.

BREVE DESCRIÇÃO DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA 1: dispositivo de vazamento continuo horizontal (dispositivo de vazamento continuo) 10: parte de receção de metal fundido 20, 30, 50, 55, 60, 65, 70: bico de vazamento de metal fundido 21, 31, 51, 56, 61, 66, 71: passagem de metal fundido 22, 32, 52, 57, 62, 67: parte de corpo principal 23, 33, 53, 58, 63, 68: manga 40: molde 41: orifício de moldagem

MELHOR MODO DE REALIZAR A INVENÇÃO O dispositivo 1 de vazamento contínuo horizontal mostrado nas Fig. 1 e 2 é uma forma de realização de um dispositivo de vazamento contínuo.

No dispositivo 1 de vazamento continuo horizontal acima mencionado, "10" indica uma parte de receção de metal fundido possuindo uma parte 11 de saída de metal na parede lateral, "20" indica um bico de vazamento de metal fundido possuindo uma passagem 21 de metal fundido de secção transversal circular, e "40" é um molde possuindo um orifício 41 de moldagem de secção transversal circular. Nestes elementos 10, 20, e 40, a parte 11 de saída de metal fundido, a passagem 21 de metal fundido e o orifício 41 de moldagem comunicam uns com os outros, e o eixo central dos orifícios que comunicam está disposto de modo aproximadamente horizontal. O metal M fundido na parte 10 de receção de metal fundido é introduzido no interior do orifício 41 de moldagem do molde 40 através da passagem 21 de metal fundido do bico 20 de vazamento de metal fundido e arrefecido de modo a solidificar. O lingote S solidificado é retirado continuamente do molde 40 com um dispositivo de extração (não ilustrado). A taxa de extração torna-se igual a uma taxa de vazamento, e a taxa pode ser regulada para, por exemplo, 300 a 1500 mm/min. O molde 40 possui uma cavidade 42 no mesmo e está configurado de modo a escoar água C de arrefecimento fornecida a partir de um tubo de fornecimento (não ilustrado) através da cavidade 42 para arrefecer o molde 40, de modo a realizar assim o arrefecimento primário do lingote S no orifício 41 de moldagem, e pulveriza a água C de arrefecimento através da abertura formada no lado da saída em direção do lingote S vazado a partir da saída para realizar o arrefecimento secundário do lingote S. No lado de entrada do orifício 41 de moldagem, proporciona-se um tubo 43 de fornecimento de óleo de lubrificação aberto para o orifício 41 de moldagem. A Fig. 2 mostra um bico 20 de vazamento de metal fundido como observado a partir do lado do orifício 41 de moldagem do molde 40, e mostra uma face de extremidade do bico 20 de vazamento de metal fundido voltada para o orifício 41 de moldagem. O bico 20 de vazamento de metal fundido possui, na parte central da parte 22 de corpo principal feita de uma substância resistente ao fogo, uma passagem 21 de metal fundido circular com um diâmetro Dl, e uma manga 23 cilíndrica feita em nitreto de silício de maior condutividade térmica do que a parte 22 de corpo principal está ajustada na passagem 21 de metal fundido da parte 22 de corpo principal. O diâmetro exterior da manga 23 corresponde ao diâmetro Dl da passagem 21 de metal fundido, e a manga 23 está montada na passagem 21 de metal fundido de modo que esteja ajustada sobre a superfície da parede da passagem. Com esta estrutura, a passagem 21 de metal fundido está coberta com a manga 23 sem que o corpo principal esteja exposto. O diâmetro interior da manga 23 é D2, e o espaço circular possuindo o diâmetro D2 em secção transversal define uma passagem de metal fundido substancial. A substância resistente ao fogo que constitui a parte 22 de corpo principal acima mencionada não está limitada especificamente, mas é preferido utilizar um material com uma propriedade de isolamento de calor excelente com uma condutividade térmica no intervalo de 0,1 a 0,4 W/(m · 2C) . Se a condut ividade térmica for inferior a 0,1 W/ (m · 2C) , é difícil obter um material possuindo uma tensão de compressão como um material estrutural. Se a condutividade térmica exceder 0,4 W/ (m · 2C) , a propriedade de isolamento de calor torna-se insuficiente. É mais preferido utilizar um material com uma condut ividade térmica no intervalo de 0,12 a 0,17 W/ (m · 2C) . Como materiais possuindo uma condutividade térmica no intervalo acima mencionado, podem dar-se como exemplo o silicato de cálcio e uma mistura de silica e de alumina. Em particular, é preferido que a condutividade térmica do material que constitui a manga 23 seja 25 a 300 vezes, ou mais preferido, 59 a 250 vezes, a condutividade térmica da substância resistente ao fogo que constitui a parte 22 de corpo principal que rodeia a vizinhança do material 23 de manga pelas seguintes razões. Ao selecionar materiais de modo que a razão das condutividades térmicas de ambos os materiais caia dentro do intervalo acima mencionado, o calor proveniente do metal M fundido pode ser mantido na manga 23 sem libertar o mesmo para a parte 22 de corpo principal, e a temperatura pode ser igualizada pela transferência de calor na manga 23, igualizando a temperatura na passagem 21 de metal fundido.

Por outro lado, a manga 23 é uma parte que entra diretamente em contacto com o metal M fundido e requer, assim, que seja constituída por um material que não reaja com o metal M fundido. Um material que não reage com o metal M fundido possui geralmente uma excelente condutividade térmica e uma elevada propriedade de libertação de calor. Contudo, dado a propriedade de isolamento de calor requerida para um bico ser garantida pela parte 22 de corpo principal, não é necessário uma baixa condutividade térmica, tal como na parte 22 de corpo principal. Por esta razão, como material da manga 23, utiliza-se um material possuindo uma condutividade térmica no intervalo de 10 a 30 W/(m · 2C) que não reage com um metal fundido. Se a condutividade térmica for inferior a 10 W/(m · 2C) , a porosidade torna-se elevada, o que não é adequado para uma sua utilização repetida. Se a mesma exceder 30 W/ (m · 2C) , aumenta a elevada reatividade dos materiais com um metal fundido. A condutividade térmica mais preferível é 16 a 26 W/ (m · 2C) . Como um material que possui uma condutividade térmica que cai dentro do intervalo acima mencionado e não é reativo com um metal fundido, recomenda-se a utilização de nitreto de silício, carboneto de silício, nitreto de boro ou grafite. A espessura T da manga cai, de um modo preferido, dentro do intervalo de 0,5 a 0,3 mm. Se a espessura T for menor do que 0,5 mm, a resistência é insuficiente, resultando num elevado risco de quebra, e não se podem obter efeitos de prevenção da reação suficientes. Por outro lado, se a mesma exceder 3 mm, o calor será libertado no momento de início do vazamento, o que pode provocar a deterioração da fluidez do metal M fundido na passagem de escoamento. A espessura T preferida da manga 23 cai no intervalo de 1 a 2 mm. O bico 20 de vazamento de metal fundido não cria um produto de reação uma vez que o metal M fundido e a manga 23 que entra diretamente em contacto com o metal M fundido não reagirem um com o outro. Além disso, a propriedade de isolamento de calor quando da passagem de escoamento do metal M fundido foi garantida pela parte 22 de corpo principal, que não provoca uma deterioração da fluidez do metal M fundido devido a um rápido arrefecimento do metal M fundido. Deste modo, não existe a preocupação dos produtos de reação aderirem à passagem de escoamento do metal M fundido e de provocarem temperaturas de metal fundido irregulares na secção transversal da passagem de escoamento, e que os produtos de reação destacados são misturados no metal M fundido, de modo a estarem envolvidos num lingote S. Deste modo, pode vazar-se continuamente um lingote de elevada qualidade. Além disso, os produtos de reação nunca se acumulam de modo a bloquearem a passagem de escoamento, permitindo longas horas de operação contínua. Devido a estas razões, pode produzir-se um lingote de elevada qualidade de modo eficiente.

Além disso, o metal M fundido e a parte 22 de corpo principal não são trazidos num contacto direto um com o outro, não provocando danos ou abrasão da parte 22 de corpo principal. Isto permite uma utilização repetida da parte 22 de corpo principal através da substituição das mangas 23.

Na manga 23 mostrada na Fig. 1, a manga 23 é impedida de ser retirada da parte 22 de corpo principal ao tornar o espaço livre entre a manga 23 e a passagem 21 de metal fundido da parte 22 de corpo principal tão pequeno quanto possível. Tendo em atenção o anterior, a remoção pode impedir-se com segurança através da utilização de um ajuste côncavo-convexo como explicado abaixo.

No bico 30 de vazamento de metal fundido mostrado na Fig. 3, a manga 33 é, de um modo geral, de forma cilíndrica, e o diâmetro exterior é regulado para uma dimensão correspondente ao diâmetro Dl da passagem 31 de metal fundido da parte 32 de corpo principal. Além disso, na periferia do lado de entrada do metal fundido da parte cilíndrica, forma-se uma parte 34 de flange saliente para o exterior. Por outro lado, na face de extremidade do lado de entrada de metal fundido da passagem 31 de metal fundido da parte 32 de corpo principal, forma-se uma parte 35 de reentrância de entalhe correspondente à espessura da parte 34 de flange. Quando a manga 33 é inserida a partir do lado de entrada da passagem 31 de vazamento de metal fundido da parte 32 de corpo principal, a parte 34 de flange da manga 33 é engatada com a parte 35 de reentrância da parte 32 de corpo principal. Como um resultado, a face de extremidade do lado de entrada do bico 30 de vazamento de metal fundido forma uma única superfície plana contínua de dois elementos. No bico 30 de vazamento de metal fundido possuindo a estrutura de ajuste acima mencionada, o metal M fundido escoa sempre em direção do molde 40, fazendo com que a parte 34 de flange seja pressionada contra a parte 35 de reentrância. Deste modo, a manga 35 encontra-se num estado que impede a remoção. A estrutura de ajuste da manga de vazamento de metal fundido e a parte de corpo principal não estão limitadas à forma de realização ilustrada. Podem ser configuradas de modo que uma manga possua uma parte de entalhe e uma parte de corpo principal possua uma parte saliente. Contudo, dado a formação de uma parte de entalhe sobre a manga fina provocar a deterioração da resistência, é preferido que uma parte de entalhe seja formada sobre uma parte de corpo principal espessa e uma parte saliente seja formada sobre uma manga. A formação de uma parte saliente sobre uma manga aumenta a resistência da manga.

Na manga de vazamento de metal fundido da presente invenção, o número e/ou a posição da passagem de metal fundido não estão limitados. Embora a manga 20 e 30 de vazamento de metal fundido mostrada nas Fig. 1 a 3 possua uma única passagem 21 e 31 de vazamento de metal fundido na sua parte central, pode ser configurada de modo que se possa formar uma passagem de vazamento de metal fundido numa posição deslocada do centro e/ou que se possa formar uma pluralidade de passagens de vazamento de metal fundido.

As Fig. 4A a 4D mostram cada, uma face de extremidade de um bico de vazamento de metal fundido, como observado a partir do lado do orifício 41 de moldagem do molde 40. No bico 50 de vazamento de metal fundido mostrado na Fig. 4A está formada uma única passagem 51 de metal fundido numa posição deslocada radialmente para o exterior a partir do centro da parte 52 de corpo principal, e está ajustada uma manga 53 na passagem 51 de metal fundido. No bico 55 de vazamento de metal fundido mostrado na Fig. 4B estão formadas duas passagens 56 de metal fundido por cima e por baixo do centro da parte 57 de corpo principal, e está ajustada uma manga 58 em cada uma das passagens 56 de metal fundido. No bico 60 de vazamento de metal fundido mostrado na Fig. 4C estão formadas três passagens 61 de metal fundido em partes inferiores da parte 62 de corpo principal, e está ajustada uma manga 63 em cada uma das passagens 61 de metal fundido. No bico 65 de vazamento de metal fundido mostrado na Fig. 4D estão formadas quatro passagens 66 de metal fundido nas partes esquerda e direita, e superior e inferior do centro da parte 67 de corpo principal, e está ajustada uma manga 68 em cada uma das passagens 66 de metal fundido.

Como explicado anteriormente, a manga feita de um material possuindo uma condutividade térmica maior do que a parte de corpo principal. Isto permite o ajuste da quantidade de libertação de calor a partir da manga através da configuração do número e/ou da posição das passagens de metal fundido, que por sua vez podem ajustar a distribuição de temperatura do metal fundido escoado para o interior do molde de modo a ajustar o equilíbrio de solidificação no molde.

Além disso, num dispositivo de vazamento contínuo equipado com um bico de vazamento de metal fundido da presente invenção, a estrutura diferente da manga de vazamento de metal fundido não está limitada especificamente. Por exemplo, no dispositivo de vazamento contínuo horizontal mostrado na Fig. 5, uma manga 45 feita num material com uma propriedade de autolubrificação elevada, tal como, e. g., grafite, está montada numa parede periférica do orifício 41 de moldagem do molde 40 para melhorar o deslizamento do lingote. O dispositivo de vazamento contínuo da presente invenção não está limitado ao dispositivo de vazamento contínuo horizontal ilustrado no qual o eixo central da passagem de metal fundido do bico de vazamento de metal fundido e o orifício de passagem do molde estão dispostos aproximadamente de modo horizontal de modo que o lingote avance, de um modo geral, horizontalmente, e pode ser aplicado num outro dispositivo de vazamento, tal como um dispositivo de vazamento contínuo vertical. Contudo, devido às seguintes razões, os efeitos da presente invenção são notáveis num dispositivo de vazamento contínuo horizontal.

Num dispositivo de vazamento contínuo horizontal, considera-se que o lingote é pressionado em direção do lado da superfície inferior do molde por gravidade, melhorando o arrefecimento do lado da superfície inferior do lingote, o que acelera o início da solidificação do lado da sua superfície inferior. Quando a solidificação se inicia rapidamente de modo parcial, o equilíbrio de solidificação do molde é perturbado, provocando uma estrutura de solidificação irregular. Como explicado anteriormente, num dispositivo de vazamento contínuo horizontal, a possibilidade de perturbação do equilíbrio de solidificação é maior do que num dispositivo de vazamento contínuo vertical e, deste modo, a aplicação do dispositivo de vazamento contínuo da presente invenção possui uma maior importância, no qual a distribuição de temperatura do metal fundido que passa através do bico de vazamento de metal fundido pode ser ajustada através do ajuste da manga. 0 bico de vazamento de metal fundido da presente invenção pode aplicar-se ao vazamento de qualquer metal. Por exemplo, pode ser aplicado num vazamento continuo de alumínio ou liga de alumínio. Especialmente nos casos em que é aplicado ao vazamento contínuo de metal com fácil aderência podem exercer-se efeitos surpreendentes. Como metal com fácil aderência, pode dar-se como exemplo uma liga de Ai que contém Mg.

EXEMPLOS

No dispositivo 1 de vazamento contínuo horizontal mostrado nas Fig. 1 e 2 e num dispositivo 2 de vazamento contínuo horizontal convencional mostrado na Fig. 6, realizaram-se testes de vazamento contínuo de liga de alumínio JIS 5056, enquanto se modificaram as condições de um bico 20 e 70 de vazamento de metal fundido disposto entre a parte 10 de receção do metal fundido e o molde 40.

Nos bicos 20 de vazamento de metal fundido dos Exemplos 1 a 4 mostrados na Tabela 1, ajustou-se uma manga 23 cilíndrica numa passagem 21 de metal fundido de secção transversal circular da parte 22 de corpo principal. Como material da parte 22 de corpo principal utilizou-se uma placa de silicato de cálcio possuindo uma condutividade térmica de 0,138 W/ (m · 2C) (feita por NICHIAS Corporation, Nome do Produto: Lumi Board) . Como material da manga 23 utilizou-se um nitreto de silício que possui uma condutividade térmica de 16,7 W/(m · 2C). Prepararam-se quatro tipos de mangas 23 possuindo uma espessura de 0,5 mm, 1,0 mm, 2,0 mm e 3,0 mm. O diâmetro interior de cada manga 23 foi de 15 mm. Ao modificar o diâmetro exterior, cada manga tinha a mesma espessura T. Por outro lado, formou-se uma passagem 21 de metal fundido possuindo um diâmetro correspondente ao diâmetro exterior de cada manga 23 na parte 22 de corpo principal, e a manga 23 foi ajustada na passagem 21 de metal fundido.

Por outro lado, no bico 70 de vazamento de metal fundido do Exemplo Comparativo, formou-se uma passagem 71 de metal fundido possuindo um diâmetro de 15 mm na placa de silicato de cálcio acima mencionada.

Em cada um dos Exemplos e Exemplo Comparativo, o diâmetro do orifício de moldagem do molde foi de 40 mm.

Utilizando os dispositivos 1 e 2 de vazamento contínuo horizontais equipados com o bico 20 e 70 de vazamento de metal fundido acima mencionado, realizou-se o vazamento contínuo sob as condições de: temperatura de vazamento: 700 °C ± 10 °C: e velocidade de vazamento: 600 mm/min, e continuado até se tornar impossível um bom vazamento contínuo. A qualidade foi avaliada através da realização da verificação da aparência do lingote S produzido por vazamento contínuo e do exame de inclusões com FPMA. Observou-se o lado interior do bico 20 e 70 de vazamento de metal fundido depois do vazamento para verificar se existia ou não qualquer produto de reação e investigar o estado da manga 23 ou da parte 71 de corpo principal. Como um resultado, na manga 23 de cada Exemplo, não havia evidência de reação com o metal M fundido e não se encontrou produto de reação. Por outro lado, existia uma evidência de reação com o metal M fundido sobre a superfície da parede da passagem 71 de metal fundido do Exemplo Comparativo, e confirmou-se que se acumulou um produto de reação. A operação contínua no Exemplo Comparativo foi perturbada pelos produtos de reação acumulados sobre a passagem 71 de metal fundido.

Além disso, com base no tempo de vazamento contínuo, produto de reação e qualidade do lingote, realizou-se uma avaliação compreensiva através da avaliação de dois graus de 0: excelente e X: pobre. A Tabela 1 mostra a estrutura do bico de vazamento de metal fundido, e os resultados da avaliação são mostrados na Tabela 1.

[Tabela 1]

A partir da Tabela 1 confirmou-se que se pode vazar um lingote de elevada qualidade eficazmente sem a criação de produtos de reação com um metal fundido através de ajuste da manga na passagem de metal fundido do bico de vazamento de metal fundido.

Este pedido reivindica prioridade relativamente ao Pedido de Patente Japonesa N.2 2007-326371 apresentado a 18 de dezembro de 2007, cuja divulgação total é aqui incorporada por referência na sua totalidade.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

No bico de vazamento de metal fundido, ajusta-se uma manga que não reage com um metal fundido numa passagem de metal fundido de uma parte de corpo principal e, deste modo, o metal fundido e a parte de corpo principal não entram em contacto um com o outro, não produzindo um seu produto de reação. Deste modo, a operação contínua não é perturbada pela acumulação de produtos de reação, e assim o bico pode ser utilizado para um vazamento estável.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Bico (30) de vazamento de metal fundido para ser disposto entre uma parte (10) de receção de metal fundido e um molde (40) de um dispositivo (1) de vazamento continuo horizontal, compreendendo o bico (30) de vazamento de metal fundido: uma parte (32) de corpo principal possuindo, pelo menos, uma passagem (31) de metal fundido e feita de uma substância resistente ao fogo; e uma manga (33) ajustada na passagem (31) de metal fundido da parte (32) de corpo principal, sendo a manga (33) feita de um material possuindo uma condutividade térmica de 10 a 30 W/ (m · 2C) que não reage com o metal fundido, em que um material da manga é qualquer um de nitreto de silício, carboneto de silício, nitreto de boro e grafite, em que a manga (33) possui uma forma, de um modo geral, cilíndrica, sendo o diâmetro exterior estabelecido com uma dimensão correspondente ao diâmetro (Dl) da passagem (31) de metal fundido da parte (32) de corpo principal, em que na periferia do lado de entrada de metal fundido da parte cilíndrica, está formada uma parte (34) de flange que sobressai para o exterior, em que na face de extremidade do lado de entrada do metal fundido da parte (32) de corpo principal, está formada uma parte (35) de reentrância de entalhe correspondente à espessura da parte (34) de flange, e em que quando a manga (33) é inserida a partir do lado de entrada da passagem (31) de metal fundido da parte (32) de corpo principal, a parte (34) de flange da manga (33) é engatada com a parte (35) de reentrância da parte (32) de corpo principal e, como um resultado, a face de extremidade do lado de entrada do bico (30) de vazamento de metal fundido forma uma única superfície plana contínua de dois elementos, de modo que o metal (M) fundido que escoa em direção do molde (40) faça com que a parte (34) de flange seja pressionada contra a parte (35) de reentrância, estando a manga (35) assim num estado impedido de remoção.
2. Bico (30) de vazamento de metal fundido como descrito na reivindicação 1, em que uma espessura da manga (33) é de 0,5 a 3 mm.
3. Bico (50) de vazamento de metal fundido como descrito na reivindicação 1, em que a passagem (51) de metal fundido está formada numa posição deslocada de um centro da parte (52) de corpo principal.
4. Bico (55) de vazamento de metal fundido como descrito na reivindicação 1, em que a parte (57) de corpo principal possui uma pluralidade de passagens (56) de metal fundido.
5. Bico (30) de vazamento de metal fundido como descrito em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que uma condutividade térmica de uma substância resistente ao fogo que constitui a parte (32) de corpo principal é de 0,1 a 0,4 W/ (m · 2C) e em que um material da parte de corpo principal é qualquer um de silicato de cálcio e uma mistura de silica e alumina.
6. Dispositivo (1) de vazamento contínuo horizontal equipado com uma parte (10) de receção de metal fundido, um molde (40), e um bico (30) de vazamento de metal fundido de acordo com qualquer das reivindicações anteriores disposto entre a parte (10) de receção de metal fundido e o molde (40).
7. Dispositivo (1) de vazamento contínuo horizontal como descrito na reivindicação 6, em que um eixo central de um orifício (41) de moldagem do molde (40) e a passagem (31) de metal fundido do bico (30) de vazamento de metal fundido está disposto aproximadamente de modo horizontal.