PT912271E

PT912271E - Coquilha refrigerada por um liquido

Info

Publication number: PT912271E
Application number: PT97924881T
Authority: PT
Inventors: Wolfgang Stagge; Gerhard Hugenschutt; Franz Keiser
Original assignee: Km Europa Metal Ag
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 2001-02-28
Also published as: AU3023797A; BR9709585A; PL183716B1; ATE195678T1; AU712782B2; JP2000510049A; GR3034806T3; EP0912271B1; US6145579A; CZ335498A3; CA2253873A1; CN1219143A; CN1170645C; ES2150774T3; EP0912271A1; WO1997043063A1; DK0912271T3; KR20000010963A; RU2182058C2; PL329805A1

Description

DESCRIÇÃO "COQUILHA REFRIGERADA POR UM LÍQUIDO" [0001] Coquilhas do tipo em questão, refrigeradas por um liquido, são utilizadas para a fundição continua de biletes finos de aço cuja secção transversal em comprimento é um múltiplo da sua secção transversal em largura. Pelo menos cada parede lateral larga da coquilha é composta por uma placa de cobre e por uma placa de apoio, feita de aço, que delimitam um espaço oco de moldagem. A placa de cobre é fixada à placa de apoio por meio de pernos metálicos que se projectam perpendicularmente para o lado de fora em relação àquela placa de cobre. Isto faz com que os pernos metálicos atravessem furações existentes na placa de apoio. Nas extremidades das furações prevêem-se troços alargados, no interior dos quais é possível enroscar porcas nas extremidades roscadas dos pernos metálicos. Com o auxílio destas porcas a placa de cobre é firmemente apertada contra a placa de apoio.

[0002] Pela patente US-PS 3,709,286 é conhecida a confecção dos pernos metálicos a partir de aço inoxidável. Os pernos metálicos de aço inoxidável proporcionam no entanto más ligações por soldadura com a placa de cobre, uma vez que nos pontos de soldadura se formam estruturas com uma granulometria grosseira. Estas estruturas são pouco elásticas e por isso muito sensíveis a esforços de flexão.

[0003] Pela Patent Abstracts of Japan JP-A-3258440 ficou a ser conhecido um processo que consiste em enroscar buchas roscadas nas furações do lado de trás da placa de cobre que delimita o espaço oco da coquilha e em introduzir nestas buchas roscadas varas mais compridas, que atravessam uma caixa de refrigeração e 1 que puxam a placa de cobre de encontro à placa de aço inoxidável. Para esse efeito prevêem-se ainda outras furações existentes na placa de apoio. Paralelamente encontram-se localizados do lado de trás da placa de cobre pernos de fixação curtos, ligados por um processo de soldadura de pernos. Estes pernos de fixação curtos estão providos de buchas de encaixe, nas quais são enroscadas varas mais curtas, que atravessam a caixa de refrigeração.

[0004] Partindo do estado actual da técnica, a invenção tem o objectivo de criar uma coquilha refrigerada por um liquido, que permita elevadas velocidades de vazamento e que se destina nomeadamente à fundição contínua de biletes com medidas próximas das dimensões finais, coquilha essa em que se conseguem reduzir nitidamente os problemas de resistência na zona das ligações dos pernos metálicos com as placas de cobre.

[0005] De acordo com a invenção, este objectivo atinge-se pela adopção das características enunciadas na reivindicação 1.

[0006] A ideia fundamental da invenção é a adopção de uma medida que consiste em configurar de maneira propositada o perno metálico a partir duma liga de CuNiFe. Com estes pernos metálicos, que são nomeadamente temperados por trefilagem, obtêm-se agora substanciais aumentos da resistência, com uma distribuição bastante uniforme dessa resistência nas ligações por soldadura com a placa de cobre. Estas placas podem ser feitas de cobre puro, por exemplo de SF-Cu, ou de uma liga de cobre resistente a altas temperaturas, como por exemplo de uma liga de cobre temperada, com adição de crómio e/ou de zircónio. Deixam assim de existir os problemas do manuseamento pouco seguro e os muitos factores perturbadores durante a soldadura, que obrigam a verificar por ensaio a boa fixação de todos os pernos.

[0007] De acordo com uma forma de realização especialmente vantajosa da invenção os pernos metálicos feitos de uma liga de Cu-

NiFe têm como aditivo suplementar o Mn, de modo que resulta uma composição que se traduz por CuNi30MnlFe.

[0008] De acordo com uma forma de realização especialmente vantajosa os pernos metálicos são constituídos, de acordo com a reivindicação 2, por um material à base de uma liga de Cu-Ni30MnlFe.

[0009] Para fixar os pernos metálicos às placas de cobre utiliza-se de maneira conveniente o processo já conhecido de soldadura de pernos (reivindicação 3) .

[0010] Para melhorar a resistência e a tenacidade da ligação por soldadura os pernos metálicos são soldados às placas de cobre, de acordo com a reivindicação 4, mediante a utilização de um aditivo de soldadura.

[0011] No que se refere ao aditivo de soldadura trata-se nomeadamente de níquel (reivindicação 5). 0 aditivo de soldadura pode ser introduzido sob a forma de uma película entre os pernos metálicos e as placas de cobre. De igual modo é possível prover as placas de cobre de um aditivo de soldadura junto dos locais de ligação ou revestir também os lados frontais dos pernos metálicos com o aditivo. Além disso é possível utilizar como aditivo de soldadura anéis de níquel, que envolvem a parte lateral dos pernos metálicos.

[0012] Segundo uma outra forma de concretização da ideia fundamental da invenção as placas de cobre apresentam, de acordo com as características da reivindicação 6, canais de líquido de refrigeração em forma de cava, que se estendem paralelamente às paredes laterais largas das placas e no sentido do vazamento, cavas essas que são tapadas pelas placas de apoio. Com o auxílio destes canais de líquido de refrigeração é possível assegurar uma transferência de calor incrementada do lado do vazamento 3 /7

para a água de refrigeração, de modo a ser possível vazar com elevadas velocidades de avanço. Não se verifica a formação de fissuras nas placas de cobre ou a danificação de revestimentos de superfície eventualmente existentes. Canais de líquido de refrigeração abertos nas placas de cobre são utilizados nomeadamente nos casos em que a espessura das placas de cobre é suficientemente grande para poder abrir canais de líquido de refrigeração com uma secção transversal que corresponde às necessidades .

[0013] Para também poder escoar de forma intensiva o calor na zona dos pernos metálicos, prevê-se, de acordo com a reivindicação 7, que as placas de cobre apresentem, para além dos canais de líquido de refrigeração que se estendem paralelamente ao sentido de vazamento, furações de líquido de refrigeração que se estendem verticalmente em relação aos planos de secção transversal dos pernos metálicos. Estas furações de refrigeração podem ser maquinadas por processos de furação mecânica profunda. O líquido de refrigeração transferido por intermédio destas furações de refrigeração evita durante o vazamento contínuo uma subida de temperatura localizada das placas de cobre na vizinhança das áreas da ligação dos pernos metálicos com a placa de cobre.

[0014] De acordo com a reivindicação 8, a disposição das furações de refrigeração efectua-se de preferência na zona da face virada para o banho.

[0015] Caso forem utilizadas placas de cobre finas, que asseguram uma muito boa transferência de calor, a invenção prevê de acordo com a reivindicação 9 que as placas de apoio, apresentem canais de liquido de refrigeração em forma de cava que se estendem paralelamente ao sentido de vazamento e que são tapados pelas placas de cobre. Neste caso não existem canais de líquido de refrigeração nas placas de cobre. Caso necessário também poderá 4

prever-se uma combinação de canais de liquido de refrigeração abertos nas placas de cobre e nas placas de apoio.

[0016] Para aumentar ainda mais a velocidade de vazamento prevê-se, de acordo com a reivindicação 10, que a secção transversal do espaço oco de moldagem seja maior junto da extremidade do lado da entrada do material fundido do que na extremidade do lado da saída do bilete fundido.

[0017] Neste contexto será.além disso vantajoso que, de acordo com a reivindicação 11, o espaço oco de moldagem apresente uma múltipla conicidade.

[0018] Finalmente poderá prever-se, de acordo com a reivindicação 12, um alargamento do lado da entrada do material fundido no espaço oco de moldagem, alargamento esse que se vai estreitando no sentido do vazamento. Este alargamento serve nomeadamente para introduzir um tubo mergulhante.

[0019] A invenção será de seguida explicada mais em pormenor mediante exemplos de realização representados nos desenhos. As figuras mostram:

Fig. 1 uma coquilha com refrigeração por um líquido, num corte vertical esquemático ao longo do comprimento da coquilha,

Fig. 2 uma representação ampliada de uma vista parcial sobre o lado de trás de uma placa de cobre da coquilha da fig. 1, ao longo da seta II da fig. 3,

Fig. 3 um corte horizontal parcial numa escala ampliada, passando pela parede lateral larga da coquilha da fig. 1 e 5

Fig. 4 um corte horizontal parcial, igualmente numa escala ampliada, passando pela parede lateral larga, de uma outra forma de realização.

[0020] Na fig. 1 designa-se por 1 uma coquilha refrigerada por um liquido, representada de maneira meramente esquemática e destinada à fundição contínua de biletes finos de aço, não representados mais em pormenor nas figuras, coquilha essa cujo corte transversal em comprimento é um múltiplo do seu corte transversal em largura. A coquilha 1 comporta duas paredes laterais largas 2, dispostas frente a frente e compostas de várias camadas, e duas paredes laterais estreitas 3, igualmente dispostas frente a frente, formando todas estas paredes um espaço oco de moldagem 4.

[0021] Junto da extremidade 5 do lado do vazamento do espaço oco de moldagem 4 as paredes laterais largas 2 estão providas de alargamentos 6, que se vão estreitando continuamente para o lado de baixo ao longo de uma extensão parcial em altura da coquilha 1. Junto da extremidade 7 do lado da saída do bilete a secção transversal do espaço oco de moldagem 4 é rectangular e está dimensionada para a secção transversal que se pretende para o bilete fino. A finalidade dos dois alargamentos 6 que se encontram dispostos frente a frente é o de criar o espaço necessário para poder introduzir um tubo mergulhante não ilustrado mais em pormenor e que serve para encaminhar o metal fundido.

[0022] Como se depreende mais em pormenor da fig. 3, cada parede lateral larga 2 comporta uma placa de cobre 8 e uma placa de apoio de aço 9, que delimitam o espaço oco de moldagem 4. Na placa de cobre 8 estão previstos, da maneira que também é possível reconhecer na fig. 2, que foi desenhada sem a placa de apoio 8, canais de líquido refrigerante 10 em forma de cava, tapados pela placa de apoio 9 e percorridos por água de refrigeração, que se estendem paralelamente ao sentido de vazamento GR. 6

[0023] Além disso as fig. 2 e 3 permitem reconhecer que paralelamente aos canais de liquido de refrigeração 10 se estendem fu-rações de refrigeração 11, igualmente percorridas por água de refrigeração. As furações de refrigeração 11 estendem-se nos planos verticais de corte QE dos pernos metálicos 12 de Cu-Ni30MnlFe, que se encontram fixados por intermédio do processo de soldadura de pernos ao lado de trás 14 da placa de cobre 8, sendo para isso utilizados anéis de níquel 13 a servir de material aditivo de soldadura. Os pernos metálicos 12 atravessam furações 15 existentes na placa de apoio 9. Ao enroscar as porcas 16 nas extremidades roscadas 17 dos pernos metálicos 12 a placa de cobre 8 é apertada de encontro à placa de apoio 9 e fixada sobre a mesma. As porcas 16 encontram-se situadas dentro de troços terminais alargados 18 das furações 15.

[0024] A alimentação de líquido de refrigeração às furações de refrigeração 11 efectua-se através dos canais de liquido de refrigeração 10, e isto de maneira conveniente, tal como a fig. 2 mostra, por intermédio de uma derivação 19 situada entre a fura-ção de refrigeração 11 e o canal de líquido de refrigeração 10 adj acente.

[0025] A fig. 3 permite além disso reconhecer que os canais de líquido de refrigeração 10 situados lateralmente junto dos planos de corte vertical QE dos pernos metálicos 12 se encontram configurados a uma profundidade maior do que os outros canais de líquido de refrigeração 10.

[0026] A modalidade com canais de líquido de refrigeração 10 e furações de refrigeração 11 numa placa de cobre 8 é escolhida sempre que a placa de cobre tiver uma espessura D sufiçientemen-te grande. 7 [0027] Se em contrapartida for utilizada uma placa de cobre 8a de menor espessura, comparada com a anterior, abrem-se canais de liquido de refrigeração 10a de acordo com a fig. 4 na placa de apoio 9a, canais esses que serão tapados pela placa de cobre 8a ao fixar essa placa de cobre 8a à placa de apoio 9a com o auxilio dos pernos metálicos 12.

Lisboa, 20 de Novembro de 2000 ΟυΑΰΠΝΓΕ OHCIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL 8

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Coquilha refrigerada por líquido, utilizada para a fundição continua de biletes finos de aço, cuja secção transversal em comprimento é um múltiplo da sua secção transversal em largura, coquilha essa que compreende duas paredes laterais largas (2) localizadas frente a frente, cada uma delas composta por uma placa de cobre (8, 8a) e por uma placa de apoio (9, 9a), bem como duas paredes laterais estreitas (3) que delimitam a largura do bilete, podendo as placas de cobre (8, 8a) que delimitam o espaço oco de moldagem (4) ser fixadas de maneira amovível por meio de pernos metálicos (12) feitos de uma liga de CuNiFe às placas de apoio (9, 9a) da coquilha, sendo os pernos metálicos (12) então soldados às placas de cobre (8, 8a).
2. Coquilha de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por se juntar como aditivo Mn à liga de CuNiFe, de que o perno metálico (12) é feito, de modo a resultar numa liga do tipo CuNi30MnlFe.
3. Coquilha de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por os pernos metálicos (12) serem fixados às placas de cobre (8, 8a) por meio do processo de soldadura de pernos .
4. Coquilha de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizada por os pernos metálicos (12) serem soldados às placas de cobre (8, 8a) mediante a utilização de um aditivo de soldadura (13).
5. Coquilha de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por o aditivo de soldadura (13) ser o níquel. 1

ίυο
6. Coquilha de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizada por as placas de cobre (8) das paredes laterais largas (2) comportarem canais de liquido de refrigeração (10) em forma de cava, que se estendem paralelamente ao sentido de vazamento e que são tapadas por placas de apoio (9) .
7. Coquilha de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizada por as placas de cobre (6) apresentarem, para além dos canais de líquido de refrigeração (10) que se estendem paralelamente ao sentido de vazamento (GR), outras furações de refrigeração (11) que se estendem perpendicularmente ao plano vertical de secção dos pernos metálicos (12) .
8. Coquilha de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por as furações de refrigeração (11) se encontrarem dispostas na zona da face virada para o banho.
9. Coquilha de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizada por as placas de apoio (9a) apresentarem canais de líquido de refrigeração (10a) em forma de cava que se estendem paralelamente ao sentido de vazamento (GR) e que são tapadas por placas de cobre (8a).
10. Coquilha de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizada por a secção transversal do espaço oco de moldagem (4) ser maior na extremidade (5) do lado do vazamento do que na extremidade (7) do lado da saída do bilete.
11. Coquilha de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizada por o espaço oco de moldagem (4) apresentar uma múltipla conicidade. 2
12. Coquilha de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizada por o espaço oco de moldagem (4) estar dotado de pelo menos um alargamento (6) na extremidade do lado do vazamento, alargamento esse que se vai estreitando no sentido do vazamento (GR). Lisboa, 20 de Novembro de 2000 AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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