ES2345610T3 - Coquilla para la colada continua de metales liquidos, de manera especial para acero liquido. - Google Patents
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Abstract
Coquilla para la colada continua para metales líquidos, de manera especial para acero líquido, que comprende - placas postizas (2) de acero, que están rodeadas por cajas de agua (1), que forman la sección transversal de la colada con un trazado paralelo, que están contrapuestas entre sí; - placas de cobre (3) en forma de forro, que yacen sobre las placas postizas de acero (2), que delimitan la cavidad para la colada (5), estando configuradas las placas de cobre (3) con superficies del lado caliente (3a), que están dirigidas hacia el metal líquido y proporcionando un espesor (10) la distancia comprendida desde las superficies del lado caliente (3a) hasta un medio de refrigeración (11); - canales (9) para el medio de refrigeración, que están configurados en las superficies límite de las placas de cobre (3), que están dirigidas hacia las placas postizas de acero (2), que están situadas frente a las superficies del lado caliente (3a) y que comunican con una entrada y con una salida para el medio de refrigeración (11); - placas situadas en los extremos (7), que están insertadas sobre los lados frontales de la cavidad para la colada (5), con objeto de determinar el espesor de la barra colada, y/o la anchura de la barra colada, que obturan la cavidad para la colada (5) en los lados frontales (6); siendo diferente el espesor (10) de las placas de cobre (3) a través de la anchura de la coquilla 2 x L y/o a través de la altura (12), respectivamente, entre el medio de refrigeración (11) y el lado caliente (3a) de las placas de cobre, y la zona del menisco de la colada (13) es menor, a través de una longitud H2 de la sección transversal (14) del canal para el medio de refrigeración, que por encima y por debajo de la zona del menisco de la colada (13).
Description
Coquilla para la colada continua de metales
líquidos, de manera especial para acero líquido.
La invención se refiere a una coquilla para la
colada continua de metales líquidos, de manera especial para la
colada acero líquido, con placas postizas de acero, que están
rodeadas por cajas de agua, que forman la sección transversal de la
colada con trazado paralelo, que están contrapuestas entre sí, y
placas de cobre, en forma de forro, que yacen sobre las placas
postizas de acero, cuyas placas de cobre delimitan la cavidad para
la colada, y, en caso dado, placas situadas en los extremos, que
están insertadas en caso dado sobre los lados frontales de la
cavidad para la colada con objeto de determinar el espesor de la
barra colada y/o la anchura de la barra colada, que llevan a cabo la
obturación de la cavidad para la colada en los lados frontales y
con una entrada en las placas de cobre en la superficie limítrofe
con respecto a las placas postizas de acero, con canales para el
medio de refrigeración, que comunican con una salida, siendo
diferente el espesor de las placas de cobre entre el medio de
refrigeración y el lado caliente de las placas de cobre,
respectivamente a través de la anchura y/o a través de la
altura.
Se conoce la coquilla para la colada continua,
que ha sido descrita, por medio de la publicación DE 195 81 604 T1.
Una coquilla para la colada continua de este tipo forma una
denominada coquilla forrada. La coquilla forrada tiene las placas
de cobre en forma de forro, que yacen sobre las placas postizas de
acero, cuyas placas de cobre delimitan la cavidad para la colada.
Básicamente existen ventajas debido a que es requerido un menor
número de cajas de agua, siendo necesarios menores tiempos de
recambio para las placas de cobre en forma de forro, presentándose
menores costes de transporte como consecuencia del menor peso a ser
transportado, siendo mas bajos los costes necesarios para llevar a
cabo el recubrimiento con níquel y siendo mayores los tiempos de
vida de tales coquillas.
Por otra parte, tiene que partirse de la
experiencia de que se presentan temperaturas diferentes en la
coquilla, incluso a través de la anchura de la colada, cuyas
diferencias de temperatura pueden tener un efecto negativo sobre el
tiempo de vida de la coquilla y sobre la calidad superficial de la
barra colada.
La invención tiene como tarea proponer medidas
en una coquilla forrada, de este tipo, contra las elevadas
temperaturas en la zona del menisco de la colada, por medio de la
configuración adecuada de las placas de cobre y/o de las placas
postizas de acero.
La tarea planteada se resuelve, de conformidad
con la invención, porque el espesor de las placas de cobre es
diferente a través de la anchura y/o a través de la altura,
respectivamente, entre el medio de refrigeración y el lado caliente
de las placas de cobre. De este modo puede ser uniformizada la
temperatura de los lados calientes a través de la anchura de la
coquilla y puede reducirse la evidente caída de temperatura, a
través de la altura de la coquilla, por debajo de la zona del
menisco de la colada.
De conformidad con una configuración, se ha
previsto que los canales para el medio de refrigeración discurran
en la placa de cobre y, al menos en parte, en la placa postiza de
acero, limítrofe. De este modo se garantizan, por un lado,
velocidades de flujo iguales en los canales de refrigeración y, por
otro lado, se simplifica considerablemente la fabricación de los
canales para el medio de refrigeración en la placa de cobre y en la
placa postiza de acero.
Se aumenta todavía más la disipación térmica,
mejorada, en la zona del menisco de la colada porque la sección
transversal del canal para el medio de refrigeración en la zona del
menisco de la colada es menor que en el trazado restante del canal
para el medio de refrigeración.
Otra medida, destinada a llevar a cabo la
reducción de la temperatura del lado caliente en la zona del menisco
de la colada, consiste en que el espesor entre el canal para el
medio de refrigeración y la superficie del lado caliente de la
placa de cobre, es menor en la zona del menisco de la colada que por
encima y por debajo de esta zona.
De conformidad con una configuración, se ha
previsto que los canales para el medio de refrigeración discurran
en la placa de cobre y, al menos en parte, en la placa postiza de
acero, limítrofe. De este modo se garantizan, por un lado,
velocidades de flujo iguales en los canales de refrigeración y, por
otro lado, se simplifica considerablemente la fabricación de los
canales para el medio de refrigeración en la placa de cobre y en la
placa postiza de acero.
Otra medida, destinada a llevar a cabo la
reducción de la temperatura del lado caliente en la zona del menisco
de la colada, consiste en que el espesor entre el canal para el
medio de refrigeración y la superficie del lado caliente de la
placa de cobre, es menor en la zona del menisco de la colada que por
encima y por debajo de esta zona.
Por otra parte, queda favorecida la compensación
de la temperatura entre las zonas superiores e inferiores dentro de
la altura de la coquilla para la colada continua por medio de la
limitación al segmento vertical del menor espesor, comprendido
entre el canal para el medio de refrigeración y la superficie del
lado caliente de la placa de cobre, y por medio del aumento
continuo en las partes situadas mas abajo hasta una distancia.
A la hora de llevar a cabo la formación
correspondiente de los canales para el medio de refrigeración en la
placa postiza de acero, se ha previsto que sea contante la distancia
de la superficie del lado caliente de la placa de cobre en segmentos
iguales en alzado.
En general, la disposición de los canales para
el medio de refrigeración se orienta de conformidad con la forma
interna de la cavidad para la colada. Con esta finalidad se ha
propuesto que la distancia hasta la superficie del lado caliente en
el segmento en traza sea menor en la zona central que en la zona
marginal. De este modo, puede uniformizarse la temperatura del lado
caliente.
Con esta finalidad se propone, de forma
complementaria, que estén realizadas en la placa de cobre las
ranuras, que se encuentran en comunicación con el canal para el
medio de refrigeración, con su profundidad de ranura mayor que 10 mm
y menor que 25 mm.
Para instalaciones de planta compacta flexible
CSP son empleadas coquillas especiales, con objeto de llevar a cabo
la colada de desbastes delgados. En este caso es ventajoso que pueda
ser empleada una coquilla en forma de embudo y que el segmento
ancho con la distancia máxima desde el canal para el medio de
refrigeración hasta la superficie del lado caliente de la placa de
cobre, suponga una longitud comprendida entre un 50 y un 80% de la
zona ancha en el embudo.
De conformidad con otras características se ha
previsto que una zona ancha, situada en el exterior, de la sección
transversal del embudo suponga entre un 50 y un 80% de la longitud
del lado ancho "L" menos la mitad de la anchura del embudo.
En el dibujo están representados ejemplos de
realización de la invención, que son explicados a continuación con
mayor detalle.
Se muestra:
en la figura 1 una sección transversal central
perpendicular a través de la coquilla para la colada continua,
en la figura 2 una sección transversal parcial
perpendicular a través de la placa de cobre con la placa postiza de
acero,
en la figura 3 la misma sección transversal que
la de la figura 2 para una forma de realización alternativa y
en la figura 4 una vista en planta, desde
arriba, de un lado ancho de la coquilla, como coquilla en forma de
embudo.
En la coquilla para la colada continua se cuelan
metales líquidos, especialmente se cuela acero líquido para
proporcionar barras coladas con diversos formatos y con secciones
transversales de palanquilla, de lingote desbastado, de desbaste y
de barra delgada. Dentro de una caja de agua 1 se han fijado placas
postizas de acero 2, contrapuestas, y placas de cobre 3, que yacen
sobre las placas postizas de acero 2, por ejemplo están
arriostradas por medio de tornillos 4 contra las placas postizas de
acero 2, que forman un forro. Las placas de cobre 3 delimitan la
cavidad para la colada 5. Entre las placas de cobre 3 están
dispuestas placas extremas 7, que se denominan placas laterales
estrechas, cuyo espesor 8 forma el espesor de la barra colada o que
determinan la anchura de la barra colada por medio de su distancia
mutua.
En las placas de cobre 3 están incorporados
canales para el medio de refrigeración 9 en el límite con respecto a
las placas postizas de acero 2, cuyos canales están dotados
respectivamente con una entrada y con una salida.
En contra de lo que ocurre en el caso de las
actuales placas de cobre 3 para coquillas, el espesor 10 de las
placas de cobre 3 es diferente a través de la anchura 2 x L y/o a
través de la altura 12 de la coquilla, respectivamente entre el
medio de refrigeración 11 y el lado caliente de las placas de cobre
3a. El espesor 10 de la placa de cobre 3 se mantiene en la zona del
menisco de la colada 13 menor que en la zona mayor, que se
encuentra situada en una posición mas baja, de tal manera, que la
disipación del calor en la zona del menisco de la colada 13 es
considerablemente mayor que en la zona que se encuentra situada en
una posición mas baja. De este modo, se ajusta una temperatura del
lado caliente menor en la zona del menisco de la colada 13.
Los canales para el medio de refrigeración 9 en
la placa de cobre 3 pueden discurrir también, al menos en parte, en
la placa postiza de acero 2 limítrofe, tal como se ha indicado por
medio de las líneas en trazos discontinuos en la figura 1.
En la zona del menisco de la colada 13 (figura
2) la placa de cobre 3 se mantiene con un espesor uniforme y los
canales 9 para el medio de refrigeración también tienen una
profundidad uniforme. Por lo tanto, se realiza un canal 9 para el
medio de refrigeración a través de una placa postiza de acero 2, que
se encuentra situada frente al menisco de la colada 13, normal en
una altura H1 y mas estrecho en la altura H2 que se extiende hacia
abajo a continuación de la anterior de tal manera, que entre la
placa de cobre 3 y la placa postiza de acero 2 en la altura H2 se
obtenga la deseada mayor velocidad de flujo del medio de
refrigeración 11. El medio de refrigeración 11 puede ser conducido
de forma alternativa desde arriba hacia abajo o desde abajo hacia
arriba. Por consiguiente, a la altura H2 se forma una menor sección
transversal 14 del canal para el medio de refrigeración. En una
forma de realización práctica, puede la altura H1 puede estar
comprendida entre los valores = 40 - 90 mm y la altura H2 puede
estar comprendida entre los
valores = 80 - 150 mm.
valores = 80 - 150 mm.
La sección transversal 14 del canal para el
medio de refrigeración (figura 3) ha sido realizada en la altura H2
como espesor mínimo (A_{min}) y en las zonas situadas por debajo
la sección transversal 14 del canal para el medio de refrigeración
es siempre mayor, realizándose también siempre mayor la zona
inferior del espesor (A_{u}) de la placa de cobre 3.
Por otra parte, el espesor 10 entre el canal 9
para el medio de refrigeración y la superficie del lado caliente 3a
de la placa de cobre 3 en la zona del menisco de la colada 13, que
es siempre igual por encima y por debajo de conformidad con la
figura 2, este espesor 10 es pequeño en la parte superior y es
grande en la parte inferior, de conformidad con la figura 3.
El menor espesor 10 entre el canal 9 para el
medio de refrigeración y la superficie del lado caliente 3a de la
placa de cobre 3, está limitado al segmento en alzado H2. Este menor
espesor 10 entre el canal 9 para el medio de refrigeración y la
superficie del lado caliente 3a de la placa de cobre 3 está
aumentado de forma continua hasta la distancia A_{u} en los
segmentos situados en una posición mas baja, con relación al
segmento en alzado H2.
De conformidad con la figura 4, ha sido
realizado de forma variable el espesor de la pared de cobre de una
coquilla 17 en forma de embudo a través de la anchura de la coquilla
2 x L por delante del medio de refrigeración y/o la geometría de la
ranura de refrigeración (profundidad, anchura, diámetro y
distancia). De este modo, se uniformiza además la temperatura del
lado caliente a través de la anchura de la coquilla 2 x L y, de la
misma manera, puede reducirse a través de la altura de la coquilla
12 la evidente caída de temperatura por debajo de la zona del
menisco de la colada 13.
En este caso (figura 4) se mantiene constante
una distancia D1, D3 de la superficie del lado caliente 3a de la
placa de cobre 3 en segmentos en traza iguales L1, L3. Por otra
parte, se ha reducido en segmento en traza L1, L2, L3 iguales, a
partir de los segmentos en traza L1, L3 con las distancias D1, D3,
una distancia D2 en el segmento en traza L2 hacia la zona central
hasta una magnitud D2. En la placa de cobre 3 han sido realizadas
ranuras 15, que se encuentran en comunicación con el canal de
refrigeración 9, cuyas profundidades de ranura son mayores que 10 mm
y menores que 25 mm.
Cuando se aplica una coquilla en forma de embudo
17 (para instalaciones de planta compacta flexible CSP) el segmento
en traza L3 con la mayor distancia D3 del canal 9 para el medio de
refrigeración hasta la superficie del lado caliente 3a de la placa
de cobre 3 corresponde a una longitud comprendida entre el 50 y el
80% de la zona longitudinal L en el embudo 17a.
Una zona en traza L1, situada en el exterior, de
la placa de cobre 3 supone entre un 50 y un 80% de la mitad de la
longitud del lado ancho L menos la mitad de la anchura del embudo
L3.
Las ranuras 15 en el segmento en traza L1 con
las distancias D_{Cu1} y con la profundidad de las ranuras
D_{PI1} son iguales que L2 y D_{Cu2} + D_{PI2} así como
iguales que L3 y D_{Cu3} + D _{PI3}. La profundidad total de la
ranura es menor que 20 mm y mayor que 10 mm.
Los segmentos en traza L deben tomar las
dimensiones L1 = 0,5 - 0,8 (L - T_{F}/2), L2 = L - (L1 + L3)
y
L3 = 0,5 - 0,8 T_{F}/2, significando T_{F}/2 la mitad de la anchura del embudo.
L3 = 0,5 - 0,8 T_{F}/2, significando T_{F}/2 la mitad de la anchura del embudo.
- 1
- Caja de agua
- 2
- Placa postiza de acero
- 3
- Placa de cobre
- 3a
- Superficie del lado caliente
- 4
- Tornillos
- 5
- Cavidad para la colada
- 6
- Lado frontal
- 7
- Placas situadas en los extremos
- 8
- Espesor de la placa situada en el extremo
- 9
- Canal para el medio de refrigeración
- 10
- Espesor de la placa de cobre
- 11
- Medio de refrigeración
- 12
- Altura de la coquilla
- 13
- Menisco de colada (- zona del)
- 14
- Sección transversal del canal para el medio de refrigeración
- 15
- Ranuras
- 16
- Profundidad de la ranura
- 17
- Coquilla en forma de embudo
- 17a
- Embudo
- 17b
- Sección transversal del embudo
- L
- Semianchura de las placas para la coquilla
- L1, L2, L3
- Segmentos en traza
- D_{Cu} 1, D_{Cu} 2, D_{Cu} 3
- Distancias en el cobre
- D_{PI} 1, D_{PI} 2, D_{PI}, 3
- Profundidades de las ranuras
- T_{F}
- Sección transversal del embudo
Claims (9)
1. Coquilla para la colada continua para metales
líquidos, de manera especial para acero líquido, que comprende
- -
- placas postizas (2) de acero, que están rodeadas por cajas de agua (1), que forman la sección transversal de la colada con un trazado paralelo, que están contrapuestas entre sí;
- -
- placas de cobre (3) en forma de forro, que yacen sobre las placas postizas de acero (2), que delimitan la cavidad para la colada (5), estando configuradas las placas de cobre (3) con superficies del lado caliente (3a), que están dirigidas hacia el metal líquido y proporcionando un espesor (10) la distancia comprendida desde las superficies del lado caliente (3a) hasta un medio de refrigeración (11);
- -
- canales (9) para el medio de refrigeración, que están configurados en las superficies límite de las placas de cobre (3), que están dirigidas hacia las placas postizas de acero (2), que están situadas frente a las superficies del lado caliente (3a) y que comunican con una entrada y con una salida para el medio de refrigeración (11);
- -
- placas situadas en los extremos (7), que están insertadas sobre los lados frontales de la cavidad para la colada (5), con objeto de determinar el espesor de la barra colada, y/o la anchura de la barra colada, que obturan la cavidad para la colada (5) en los lados frontales (6);
siendo diferente el espesor (10) de las placas
de cobre (3) a través de la anchura de la coquilla 2 x L y/o a
través de la altura (12), respectivamente, entre el medio de
refrigeración (11) y el lado caliente (3a) de las placas de cobre, y
la zona del menisco de la colada (13) es menor, a través de una
longitud H2 de la sección transversal (14) del canal para el medio
de refrigeración, que por encima y por debajo de la zona del menisco
de la colada (13).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Coquilla para la colada continua según la
reivindicación 1, caracterizada porque los canales (9) para
el medio de refrigeración discurren en la placa de cobre (3) y, al
menos en parte, en la placa postiza de acero (2) limítrofe.
3. Coquilla para la colada continua según una de
las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque en la zona
del menisco de la colada (13) el espesor (10) entre el canal (9)
para el medio de refrigeración y la superficie del lado caliente
(3a) de la placa de cobre (3) es menor que por encima y por debajo
de esta zona.
4. Coquilla para la colada continua según una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el menor
espesor (10) entre el canal (9) para el medio de refrigeración y la
superficie del lado caliente (3a) de la placa de cobre (3) está
limitada al segmento en alzado (H2) y está acrecentado de forma
continua hasta una distancia (A_{u}) en los segmentos situados en
una posición mas baja por debajo del segmento en alzado del menisco
de colada (H2).
5. Coquilla para la colada continua según una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque una
distancia (D1; D3) de la superficie del lado caliente (3a) de la
placa de cobre (3) es constante en segmentos en alzado iguales (L1;
L3).
6. Coquilla para la colada continua según una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque en el
segmento en traza (L2) en la zona de un embudo (17a), la distancia
hasta la superficie del lado caliente (3a) en la zona central es
menor que en la zona marginal.
7. Coquilla para la colada continua según una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque se han
configurado las ranuras (15), que se encuentran en comunicación con
el canal (9) para el medio de refrigeración, en la placa de cobre
(3) con sus profundidades de ranura (16) mayores que 10 mm y menores
que 20 mm.
8. Coquilla para la colada continua según una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque puede ser
empleada una coquilla en forma de embudo (17) y porque el segmento
en traza (L3) con la distancia máxima (D3) del canal (9) para el
medio de refrigeración (9) con respecto a la superficie del lado
caliente (3a) de la placa de cobre (3) supone una longitud
comprendida entre un 50 y un 80% de la zona en traza (L) en el
embudo (17a).
9. Coquilla para la colada continua según la
reivindicación 8, caracterizada porque una zona en traza (L1)
de las placas de cobre (3), situada en el exterior, supone entre un
50 y un 80% de la mitad de la longitud del lado ancho (L) menos la
mitad de la anchura del embudo (L3).
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