BRPI1004347B1

BRPI1004347B1 - bocal de imersão

Info

Publication number: BRPI1004347B1
Application number: BRPI1004347-0A
Authority: BR
Inventors: Arito Mizobe; Kouichi Tachikawa
Original assignee: Krosakiharima Corporation
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2020-12-22
Also published as: US20110240688A1; AU2010281743B2; JP2011212725A; EP2478979A4; AU2010281743A1; US8418893B2; ES2539914T3; WO2011121802A1; JP4665056B1; CA2730621C; BRPI1004347A2; EP2478979A1; CN102481632B; TWI451923B; CN102481632A; CA2730621A1; TW201132425A; KR20110116115A; EP2478979B1; KR101290596B1

Abstract

bocal de imersão é projetado uniformizar e endireitar uma corrente de aço em fusão que escoa para fora de uma abertura de descarga de um bocal de imersão e assim suprimir aprisionamento de pó de molde na vizinhança do bocal de inversão. o bocal de inversão compreende um corpo de bocal reto conformado tubular, conformado para estender em uma direção longitudinal vertical e adaptado para permitir que aço em fusão a partir de uma entrada de aço em fusão previsto em uma sua extremidade superior passe para baixo através de todo ele, e um par de aberturas de descarga previstas em uma porção inferior do corpo de bocal reto em relação bilateralmente simétrica e adaptado para descarregar o aço em fusão de uma superficie lateral do corpo de bocal reto em uma direção lateral. uma superficie interior de cada uma das aberturas de descarga tem, pelo menos em parte ou em sua totalidade, uma forma definida por uma linha encurvada, ao longo da qual um furo interior da abertura de descarga em uma seção transversal longitudinal do bocal de imersão que passa através de centros respectivos do bocal de imersão e da abertura de descarga é gradualmente reduzido em diâmetro em uma direção a partir de uma posição inicial até uma extremidade da abertura de descarga, no qual a linha encurvada é representada por um diâmetro na seção transversal longitudinal do bocal imerso.

Description

DESCRIÇÃO CAMPO TÉCNICO

A presente invenção é relativa a um bocal de imersão para lingotamento contínuo, para vazar aço em fusão em um molde e, mais particularmente, a uma configuração de uma abertura de descarga do mesmo.

TÉCNICA FUNDAMENTAL

Em lingotamento contínuo de aço em fusão, um estado de escoamento de aço em fusão em um molde para receber aço em fusão tem um grande impacto na qualidade do aço. Assim, é um tema técnico importante para uma operação de lingotamento contínuo controlar o estado de escoamento em conexão com uma estrutura de um bocal de imersão que tem um impacto direto sobre o estado de escoamento.

Uma configuração de um furo interior do bocal de imersão, particularmente uma configuração de uma abertura de descarga do bocal de imersão, tem um grande impacto em um estado de uma corrente de aço em fusão.

Dependendo do estado de uma corrente de aço em fusão a partir da abertura de descarga, um estado de escoamento de aço em fusão em um molde (aço em fusão em molde) se toma instável devido a uma ocorrência episódica de turbulências nele, tal como escoamentos invertidos em diversas regiões no molde, e escoamentos desviados de maneira localizada que mudam frequentemente com o tempo, e flutuação resultante (“onda”, “levantamento” ou “mudança em direção de escoamento”) em uma superfície de aço em fusão, para provocar dificuldade em permitir inclusões flutuarem de maneira suficiente ao redor de uma aresta de uma placa e em permitir que um pó de molde seja transferido de maneira uniforme sobre uma superfície da placa, o que conduz a aprisionamento/incorporação não uniforme do pó de molde e as inclusões na placa.

Além disto, surge aí outro problema tal como dificuldade em obter uma distribuição requerida de temperatura em aço em fusão em um molde para otimizar a formação de uma casca durante um curso de solidificação do aço em fusão. Estes exercem um impacto negativo na qualidade da placa e aumentam um risco de ocorrência de uma quebra, etc.

Como um pré-requisito para solucionar tais problemas é necessário tomar medidas, tais como uniformizar de maneira máxima uma velocidade de escoamento, e impedir a ocorrência de um escoamento desviado. Contudo, mesmo se uma configuração da abertura de descarga tal como um ângulo e uma área dela, é simplesmente ajustada, uma corrente de aço em fusão estável livre de aprisionamento de pó de molde não pode ser obtida.

Como medidas para os problemas acima, foi tentado ajustar um ângulo de uma abertura de descarga de um bocal de imersão em uma direção para cima, de modo a permitir que uma corrente de aço em fusão escoando para fora da abertura de descarga do bocal de imersão forneça um escoamento na vizinhança de uma superfície de aço em fusão mesmo em uma posição adjacente a uma periferia de um molde. Contudo, mesmo se um ângulo de uma abertura de descarga formado em uma parte de uma parede de um corpo de bocal reto é mudada dentro da faixa de uma espessura de parede do corpo de bocal reto, um escoamento suficientemente estável não pode ser obtido.

Por exemplo, como meio para controlar uma corrente de aço em fusão, o seguinte Documento de Patente 1 propõe um bocal de imersão que compreende uma abertura de descarga formada em uma forma semicircular que tem uma região inferior que é uma corda igual a um diâmetro interior de um tubo cilíndrico, e uma região superior que é um arco igual à metade de uma circunferência interior do tubo cilíndrico. Contudo, mesmo se a abertura de descarga é formada simplesmente em uma forma circular (semicircular) ou o mesmo em seção transversal, contra uma direção de escoamento de saída de aço em fusão como no Documento de Patente 1, turbulências em uma corrente de aço em fusão durante descarga da abertura de descarga e não uniformidade em velocidade na seção transversal não podem ser solucionadas. Assim, os diversos problemas anteriormente mencionados, tal como o aprisionamento de pó de molde ainda não podem ser solucionados.

O Documento de Patente 2 a seguir, propõe formar uma abertura de descarga em um bocal de imersão em uma forma retangular horizontalmente longa, e ajustar uma relação horizontal para vertical da forma retangular na faixa de 1,01 até 1,20. Contudo, mesmo se a abertura de descarga é formada simplesmente em uma forma retangular em seção transversal contra uma direção de escoamento para fora de aço em fusão, ou uma relação horizontal para vertical da forma retangular é simplesmente ajustada em uma faixa específica, turbulências em uma corrente de aço em fusão durante descarga da abertura de descarga e não uniformidade em velocidade na seção transversal não podem ser solucionadas. Assim, os diversos problemas anteriormente mencionados, tal como o aprisionamento de pó de molde, ainda não podem ser solucionados.

O documento de Patente 3 a seguir divulga um bocal de entrada submerso de introdução de aço em fusão para impedir defeitos do tipo “lápis” em um produto de fundição, no qual um furo central que se comunica com uma porta de saída (abertura de descarga) termina em uma superfície de fundo conformada em prato voltado para cima, que se estende até uma periferia de uma estrutura de bocal e forma uma região de superfície inferior da porta de saída, pelo que, aço em fusão que escoa através da superfície de fundo conformada em prato voltado para cima é direcionado para fora e para cima a partir da estrutura do bocal, e um bocal de entrada submerso (sinônimo de “bocal de imersão”) projetado de tal modo que a porta de saída tem uma região superior parcialmente definida por uma borda inclinada para baixo, pelo que, um escoamento de aço em fusão através da borda é direcionado para fora e para baixo para um escoamento de saída de aço em fusão ao longo da superfície de fundo conformada em prato voltado para cima. Contudo, no Documento de Patente 3 é projetado concentrar uma corrente de aço em fusão em uma direção específica, com uma visão para eliminar retenção de gás argônio, etc. Assim, não pode ser esperado obter um efeito de uniformização e endireitamento de uma corrente de aço em fusão que escoa para fora da abertura de descarga para solucionar os diversos problemas, tal como o aprisionamento de pó de molde.

DOCUMENTOS DA TÉCNICA PRECEDENTE

[DOCUMENTOS DE PATENTE]

Documento de Patente 1: JP-U 4-134251A

Documento de Patente 2: JP 2004-209512A

Documento de Patente 2: JP 11-291026A

DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO [PROBLEMA A SER SOLUCIONADO PELA INVENÇÃO]

É um objetivo da presente invenção uniformizar e endireitar uma corrente de aço em fusão que escoa para fora de uma abertura de descarga de um bocal de imersão, e assim suprimir o aprisionamento de pó de molde, etc. na vizinhança do bocal de imersão.

MEIOS PARA SOLUCIONAR O PROBLEMA

A presente invenção está baseada em novo conhecimento dos inventores que, em uma lingotamento contínuo onde aço em fusão é vazado em um molde de lingotamento contínuo para aço em fusão, aprisionamento de um pó de molde no aço de retido na vizinhança do bocal de imersão é enormemente afetado por um fenômeno que uma corrente de aço em fusão que escoa para fora de uma abertura de descarga de um bocal de imersão é não uniforme em uma posição de descarga de aço em fusão, isto é, em uma extremidade exterior da abertura de descarga, em uma superfície periférica exterior do bocal de imersão, e o aprisionamento de pó de molde é altamente provável de ocorrer quando uma largura de distribuição de velocidade em uma direção para cima e para baixo no molde, particularmente na vizinhança de uma superfície de topo do aço em fusão é relativamente grande devido ao escoamento de descarga acima.

Como um pré-requisito para suprimir ou reduzir o aprisionamento de pó de molde no aço em fusão no conhecimento acima, é necessário uniformizar uma corrente de aço em fusão que escoa para fora de uma abertura de descarga de um bocal de imersão. Esta uniformização pode ser avaliada por uma velocidade que tem elementos que consistem de uma velocidade e uma direção de uma corrente de aço em fusão (a velocidade será daqui em diante referida simplesmente como “velocidade de escoamento de aço em fusão”).

Com base no conhecimento a respeito de hidrodinâmica e através de simulação por computador baseada em software de computador e diversas verificações em uma operação de fundição real com relação a uma forma de bocal e outros, e comportamento de uma corrente de aço em fusão em lingotamento contínuo, os inventores descobriram que o objetivo acima pode ser alcançado formando uma abertura de descarga de um bocal de imersão na forma/configuração específica a seguir.

Especificamente a presente invenção é um bocal de imersão que tem os seguintes primeiro até o quarto aspectos:

Como uma primeira solução, a presente invenção fornece um bocal de imersão que compreende um corpo de bocal reto conformado tubular, formado para estender em uma direção longitudinal vertical e adaptado para permitir que aço em fusão de uma entrada de aço em fusão fornecida em uma sua extremidade superior passe para baixo através de todo ele, e um par de aberturas de descarga fornecidas em uma porção inferior do corpo de bocal reto em relação bilateralmente simétrica e adaptado para descarregar o aço em fusão a partir de uma superfície lateral do corpo de bocal reto em uma direção lateral, no qual uma superfície interior de cada uma das aberturas de descarga tem, pelo menos em parte, ou em sua totalidade, uma forma definida por uma linha encurvada ao longo da qual um furo interior da abertura de descarga em uma seção transversal longitudinal do bocal de imersão que passa através de seus respectivos centros do bocal de imersão e da abertura de descarga é gradualmente reduzido em diâmetro em uma direção a partir de uma posição inicial até uma extremidade da abertura de descarga, e no qual a linha encurvada é representada por um diâmetro Dz na seção transversal longitudinal do bocal de imersão na fórmula 1 a seguir:

onde L é uma espessura de parede do bocal de imersão; Di é um diâmetro da abertura de descarga na posição inicial da abertura de descarga (uma posição limite entre a abertura de descarga e uma parede do furo interior do bocal de imersão; o mesmo se aplica à fórmula 2 a seguir); Do é um diâmetro da abertura de descarga na extremidade da abertura de descarga (uma posição limite entre a abertura de descarga e a parede periférica exterior do bocal de imersão; o mesmo se aplica à fórmula 2 a seguir); Z é uma distância entre a posição inicial da abertura de descarga e uma posição arbitrária separada da posição inicial no sentido do final da abertura de descarga; Dz é um diâmetro da abertura de descarga na posição Z na seção transversal longitudinal do bocal de imersão; e H é representado pela fórmula 2 a seguir,

onde

Como uma segunda solução, no bocal de imersão como na primeira solução, cada uma das aberturas de descarga tem um ângulo na direção longitudinal do bocal de imersão, exceto um ângulo no sentido de uma direção perpendicular ao eixo longitudinal do bocal de imersão, no qual o furo interior da abertura de descarga com o ângulo é configurado de tal modo que uma posição da abertura de descarga que corresponde à distância Z na seção transversal longitudinal do bocal de imersão é gradualmente deslocada em uma direção paralela ao eixo longitudinal do bocal de imersão por uma distância longitudinal que depende do ângulo na posição correspondente à distância Z.

Como uma terceira solução a presente invenção fornece um bocal de imersão que compreende um corpo de bocal reto conformado tubular, formado para estender em uma direção longitudinal vertical e adaptado para permitir que aço em fusão a partir de uma entrada de aço em fusão fornecida em uma sua extremidade superior passe para baixo através de todo ele, e um par de aberturas de descarga fornecidas em uma porção inferior do corpo de bocal reto em relação bilateralmente simétrica, e adaptado para descarregar o aço em fusão de uma superfície lateral do corpo de bocal reto em uma direção lateral, no qual pelo menos uma parte ou uma totalidade de uma superfície interior de cada uma das aberturas de descarga é definida por uma combinação de uma pluralidade de linhas encurvada, cada uma das quais faz com que um diâmetro de um furo interior da abertura de descarga em uma seção transversal longitudinal do bocal de imersão tomado ao longo de um plano que passa por uma linha de centro do bocal de imersão e uma linha de centro da abertura de descarga, diminua gradualmente em uma direção a partir de uma posição inicial até uma extremidade da abertura de descarga, e no qual cada uma das linhas encurvadas é configurada para satisfazer a fórmula 1 como definido na reivindicação 1, enquanto ajustando n na fórmula 1 para um valor diferente.

Como uma quarta solução, no bocal de imersão como a terceira solução, cada uma das aberturas de descarga tem um ângulo na direção longitudinal do bocal de imersão exceto um ângulo no sentido de uma direção perpendicular ao eixo longitudinal do bocal de imersão, e no qual o furo interior da abertura de descarga com o ângulo é configurado de tal modo que uma posição da abertura de descarga que corresponde à distância Z na seção transversal longitudinal do bocal de imersão é gradualmente deslocada em uma direção paralela ao eixo longitudinal do bocal de imersão por uma distância longitudinal que depende de um ângulo na posição que corresponde à distância Z.

[EFEITO DA INVENÇÃO]

O bocal de imersão da presente invenção pode uniformizar uma corrente de aço em fusão que escoa para fora de cada uma das aberturas de descarga.

Assim se toma possível suprimir aprisionamento de pó de molde, etc.

Em adição, turbulências em uma corrente de aço em fusão e estagnação devido às turbulências são significativamente reduzidas, de modo que se toma possível suprimir aderência de inclusões no aço a uma superfície de parede do bocal de imersão ao redor da abertura de descarga, o que poderia de outra maneira ocorrer em uma região que tenha estagnação.

Portanto, se toma possível melhorar a qualidade da placa. Além disto, se toma possível suprimir uma mudança em forma de uma porção que inclui um furo interior do bocal de imersão ao redor da abertura de descarga devido a desgaste local provocado por aprisionamento de pó de molde, etc., e assim suprimir uma mudança em escoamento de descarga e redução de vida útil do bocal de imersão devido à mudança em forma.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma vista em seção longitudinal esquemática de um bocal de imersão da presente invenção.

A figura 2 é uma vista em seção esquemática feita ao longo da linha A-A na figura 1.

A figura 3 é uma vista em seção esquemática fragmentada feita ao longo da linha B-B na figura 1, juntamente com uma vista em seção longitudinal esquemática fragmentada, na qual a figura 3 a ilustra uma forma de uma abertura de descarga em uma modalidade da presente invenção (em um exemplo experimental) e a figura 3b ilustra uma forma de uma abertura de descarga em outra modalidade da presente invenção na qual uma aresta superior tem uma forma linear quando vista em uma direção lateral.

A figura 4 é uma vista em seção ampliada e esquemática da área “a” na figura 1.

A figura 5 ilustra um método de deslocar uma seção transversal quando uma abertura de descarga tem um ângulo em uma direção longitudinal do bocal de inversão (exceto um ângulo no sentido de uma direção horizontal) (tan θ, etc.).

A figura 6 ilustra uma abertura de descarga que tem um ângulo de 20 graus em uma direção para baixo em uma seção transversal longitudinal do bocal de imersão da presente inversão no qual n = 1,5 e Di/Do = 2,0 na figura 6a; n = 4,0 e Di/Do = 2,0 na figura 6b; e n = 6,0 e Di/Do = 2,0 na figura 6c.

A figura 7 mostra um resultado de um exemplo comparativo 1 em exemplos.

A figura 8 mostra um resultado de um exemplo inovador 1.

A figura 9 mostra um resultado de um exemplo comparativo 2.

A figura 10 mostra um resultado de um exemplo comparativo 3.

A figura 11 mostra um resultado de um exemplo inovador 2.

A figura 12 mostra um resultado de um exemplo comparativo 5.

A figura 13 mostra um resultado de um exemplo inovador 4.

A figura 14 mostra um resultado de um exemplo inovador 5.

A figura 15 mostra um resultado de um exemplo inovador 2.

A figura 16 mostra um resultado de um exemplo inovador 6.

A figura 17 mostra um resultado de um exemplo inovador 7.

A figura 18 mostra um resultado de um exemplo inovador 8.

A figura 19 mostra um resultado de um exemplo comparativo 6.

A figura 20 mostra um resultado de um exemplo inovador 9.

A figura 21 mostra um resultado de um exemplo inovador 10.

A figura 22 mostra um resultado de um exemplo inovador 11.

A figura 23 mostra um resultado de um exemplo inovador 12.

A figura 24 mostra um resultado de um exemplo inovador 2.

A figura 25 é um gráfico formado expandindo uma escala do eixo vertical do gráfico para o exemplo comparativo 2 na figura 9.

A figura 26 é um gráfico formado expandindo uma escala do eixo vertical do gráfico para o exemplo inovador 2 na figura 11.

A figura 27 mostra um resultado de um exemplo comparativo 4 (o eixo vertical tem a mesma escala que aquela nas figuras 25 e 26).

A figura 28 mostra um resultado de um exemplo inovador 3 (o eixo vertical tem a mesma escala que aquela nas figuras 25 e 26);

A figura 29 é uma imagem simulada por computador que mostra o estado de escoamento de aço em fusão em uma saída de aço em fusão de uma abertura de descarga de um bocal de imersão no exemplo comparativo 1, logo depois que o aço em fusão escoa para fora da abertura de descarga.

A figura 30 é a imagem na figura 29, na qual uma linha de texto para explicação suplementar da velocidade de escoamento está escrita sobre ela.

A figura 31 é uma imagem simulada por computador que mostra um estado de escoamento de aço em fusão em uma região de fundo dentro de um bocal de imersão que tem uma abertura de descarga no exemplo comparativo 1 e na vizinhança do bocal de imersão.

A figura 32 é uma imagem simulada por computador que mostra um estado de escoamento de aço em fusão em uma saída de aço em fusão de uma abertura de descarga de um bocal de imersão no exemplo inovador 1, logo depois que o aço em fusão escoa para fora da abertura de descarga.

A figura 33 é a imagem na figura 32 na qual uma linha para explicação suplementar de velocidade de escoamento está escrita sobre ela.

A figura 34 é uma imagem simulada por computador que mostra o estado de escoamento de aço em fusão em uma região de fundo dentro do bocal de imersão que tem a abertura de descarga no exemplo inovador 1, e na vizinhança do bocal de imersão.

A figura 35 é uma imagem simulada por computador que mostra um estado de escoamento de aço em fusão em um molde depois que o aço em fusão escoa para fora de uma abertura de descarga de um bocal de imersão no exemplo comparativo 2.

A figura 36 é uma imagem simulada por computador que mostra o estado de escoamento de aço em fusão em uma saída de aço em fusão da abertura de descarga do bocal de imersão no exemplo comparativo 2, logo depois que o aço em fusão escoa para fora da abertura de descarga.

A figura 37 é uma imagem simulada por computador que mostra o estado de escoamento de aço em fusão em um molde, depois que o aço em fusão escoa para fora de uma abertura de descarga de um bocal de imersão no exemplo comparativo 5.

A figura 38 é uma imagem simulada por computador que mostra o estado de escoamento de aço em fusão em uma saída de aço em fusão da abertura de descarga do bocal de imersão no exemplo comparativo 5, logo depois que o aço em fusão escoa para fora da abertura de descarga.

A figura 39 é uma imagem simulada por computador que mostra o estado de escoamento de aço em fusão em um molde, depois que o aço em fusão escoa para fora de uma abertura de descarga de um bocal de imersão no exemplo inovador 2.

A figura 40 é uma imagem simulada por computador que mostra o estado de escoamento de aço em fusão em uma saída de aço em fusão da abertura de descarga do bocal de imersão no exemplo inovador 2, logo depois que o aço em fusão escoa para fora da abertura de descarga.

A figura 41 é uma vista em seção longitudinal esquemática de um bocal de imersão convencional (o exemplo comparativo 1 (ângulo = 0), o exemplo comparativo 2 (ângulo = 20 graus), o exemplo comparativo 4 (ângulo = 20 graus)).

A figura 42 é uma vista esquemática ampliada de uma abertura de descarga na figura 41.

A figura 43 é uma vista esquemática ampliada de uma abertura de descarga afunilada em duas etapas.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

A presente invenção será descrita agora com base em uma sua modalidade.

Na presente invenção, estabilização de uma corrente de aço em fusão em uma abertura de descarga e endireitamento de escoamento com base em prevenção de turbulências são determinados por uma posição em uma direção de escoamento de aço em fusão, isto é uma direção móvel da corrente de aço em fusão (daqui em diante também referida como “posição de jusante”) e uma distribuição de pressão nas respectivas posições. Em outras palavras, elas são determinadas por um estado de transição de perda de energia em uma corrente de aço em fusão em uma posição inicial de uma abertura de descarga e respectivas posições a jusante da posição inicial.

De maneira fundamental, energia para produzir uma velocidade de escoamento de uma corrente derretida que passa através de uma abertura de descarga de um bocal de imersão é equivalente a uma carga hidrostática (altura hidrostática) de aço em fusão. Assim, uma velocidade de escoamento V(z) de aço em fusão em uma posição a jusante da posição inicial da abertura de descarga por uma distância Z é expressa com a fórmula (3) a seguir: V(z) = k(2g(H+Z))l/2 (3)

Onde: g é uma aceleração gravitacional; H é uma carga hidrostática (altura hidrostática) de aço em fusão; e k é um coeficiente de escoamento.

Um volume de escoamento Q de aço em fusão que passa através da abertura de descarga do bocal de imersão é um produto da velocidade de escoamento V e uma área de seção transversal A da abertura de descarga. Assim, o volume de escoamento Q é expresso como a fórmula (4) a seguir: Q = V(L) x A(L) = k(2g(H+L))1/2 x A(L) (4)

Onde: L é um comprimento da abertura de descarga; V(L) é uma velocidade de escoamento de aço em fiisão em uma extremidade (em uma superfície periférica exterior do bocal de imersão) da abertura de descarga; e A(L) é uma área de seção transversal da abertura de descarga na sua posição inicial.

O volume de escoamento Q é constante em uma seção transversal tomada ao longo de um plano perpendicular a um eixo da abertura de descarga na direção de movimento do aço em fusão, em qualquer posição na abertura de descarga. Assim, uma área de seção transversal A(Z) em uma posição a jusante da posição inicial da abertura de descarga pela distância Z é expressa como a fórmula (5) a seguir: A(Z) = Q/V(z) = k(2g(H+L)),/2 x A(L)/ k(2g(H+Z))lz2 (5) Então, a fórmula (5) a seguir é obtida dividindo cada um dos lados direito e esquerdo da fórmula (5) por A(L): A(z)/A(L) = ((H+L)/(H+Z)),/2 (6) A(z) e A(L) são expressas como a seguir: A(z) = π Dz /4, e A(L) = πDo /4, onde π é uma relação da circunferência de um círculo para seu diâmetro; Di é um diâmetro da abertura de descarga na sua posição inicial; Do é um diâmetro da abertura de descarga em sua extremidade; e Dz é um diâmetro da abertura de descarga em uma posição afastada da posição inicial no sentido de sua extremidade por uma distância Z.

Assim, a fórmula 6 é transformada como a seguir: A(z)/A(L) = (π Dz2 /4) / (πDo2 /4) = ((H+L)/(H+Z))1/2 (7) DZ2/DO2 = ((H+L)/(H+Z))1/2 (8) Dz = ((H+L)/(H+Z))1/4 x Do (9) Portanto, a relação a seguir é satisfeita: Ln (Dz) = (‘/4) x In ((H+L)/(H+Z)) + In (Do) (10)

Uma perda de energia (perda de pressão) pode ser minimizada conformando a abertura de descarga em uma forma de seção transversal que satisfaça a fórmula 9 (fórmula 10).

Como para as fórmulas acima, os inventores descobriram que H é substancialmente desprezivelmente pequeno em um escoamento mudado em direção no sentido da abertura de descarga do bocal de imersão. Isto por que: um volume de escoamento de aço em fusão é ajustado por um dispositivo de controle de volume de escoamento na vizinhança de uma extremidade superior do bocal de imersão, de modo que uma carga hidrostática acima do dispositivo de controle de volume de escoamento é bloqueada pelo dispositivo de controle e com isto considerada como zero; e embora uma carga hidrostática de aço em fusão no bocal de imersão (o furo interior do) seja produzida sobre um comprimento de bocal de imersão abaixo de uma extremidade superior de um molde, e uma corrente de aço em fusão nesta região escoa em uma direção longitudinal do bocal de imersão, a corrente de aço em fusão escoa para a abertura de descarga depois que uma direção da corrente de aço em fusão é mudada devido à colisão com o fundo do bocal de imersão, de modo que a corrente de aço em fusão escoa constantemente sob uma condição que uma sua pressão é anulada.

Assim, com base nas fórmulas acima a respeito de escoamento, H pode ser expresso como (transformado em) na fórmula 2 anteriormente mencionada.

Quando a fórmula 10 é lançada em um gráfico, uma curva quadrática é formada. Uma perda de pressão do aço em fusão também pode ser minimizada formando a abertura de descarga em uma forma de seção transversal equivalente ao gráfico baseado na fórmula 10. Em adição, na forma que satisfaz à fórmula 10, uma pressão do aço em fusão é gradualmente suavemente reduzida em cada posição a jusante da posição inicial da abertura de descarga pela distância Z, de modo que um estado de endireitamento de escoamento é estabelecido. (Ver figuras 1 até 6).

Como para um efeito desta fórmula na presente invenção, uma análise de fluido baseada em simulação de computador (alta reprodutibilidade/correlacionabilidade com operações de fundição reais foram verificadas) foi realizada para obter uma distribuição de velocidades de aço em fusão em uma região onde aço em fusão é descarregado da extremidade da abertura de descarga (ver os exemplos a seguir).

Como resultado, foi verificado que um estado uniforme de uma corrente de aço em fusão pode ser aprimorado de maneira significativa quando comparado com uma técnica convencional (na qual um furo interior de um bocal de imersão e uma abertura de descarga que se estende em uma direção de escoamento para fora de aço em fusão interceptam uma à outra como duas linhas retas, em uma posição inicial da abertura de descarga; ver figuras 41 e 42). Isto significa que uma corrente de aço em fusão que escoa para baixo ao longo de um furo interior do bocal de imersão é mudada direcionalmente no sentido da abertura de descarga de maneira a formar uma corrente de aço em fusão suave (uniforme/constante) com menos perda de energia na extremidade da abertura de descarga.

Além disto, na presente invenção, condições para a forma que satisfaça a fórmula acima foram verificadas. Especificamente, um efeito de uma forma básica e otimizada que satisfaz à fórmula acima foi verificada com base em simulação de computador da mesma maneira enquanto mudando um valor de n na fórmula 10 (daqui em diante também referido como “grau”).

Como resultado, foi descoberto que o mesmo efeito significativo que aquele no grau 4 pode ser obtido quando o grau é 1,5 ou mais (pelo menos 6,0, ou menos) (ver figuras 13 até 18).

Assim, se uma superfície interior das aberturas de descarga tem uma forma definida por uma linha encurvada ao longo da qual um furo interior da abertura de descarga é gradualmente reduzido em diâmetro em uma direção a partir da posição inicial até a extremidade da abertura de descarga, e a linha encurvada é configurada para satisfazer à fórmula 10 que tem n = 1,5 ou mais, o efeito de uniformização pode ser significativamente aprimorado quando comparado com a técnica convencional (na qual uma superfície de um furo interior de um bocal de imersão em uma superfície de um furo interior de uma abertura de descarga interceptam um ao outro como dois planos chatos 2).

Em outras palavras, com base em uma pré-suposição que o furo interior da abertura de descarga é gradualmente reduzido em diâmetro em uma direção a partir da posição inicial até a extremidade da abertura de descarga, a superfície interior da abertura de descarga pode ser constituída de uma pluralidade de linhas encurvadas, cada uma conformada ajustando n para um valor diferente ao invés de formar a linha encurvada ajustando n para somente um valor específico na faixa de 1,5 ou mais.

Os inventores experimentalmente verificaram que não há diferença significativa no efeito de uniformização de velocidade de escoamento de aço em fusão desde que n seja 6,0 ou menos (ver os exemplos a seguir).

O efeito de uniformização é obtido de maneira máxima em um nível constante quando “n” está na faixa de 2,0 até 4,5. Além disto, nenhum outro melhoramento no efeito de uniformização é observado quando “n” é 6,0, e uma curvatura de uma linha encurvada na vizinhança da posição inicial da abertura de descarga é apta a se tomar gradualmente menor se “n” é aumentado além de 6,0 (ver figuras 6a até 6c). Assim, praticamente uma necessidade e um mérito para empregar uma configuração formada ajustando “n” para um valor maior do que 6,0 não pode ser encontrada.

Além disto, na presente invenção, uma influência da relação “Di/Do” foi verificada. Como resultado, foi verificado experimentalmente que o efeito de uniformização de velocidade de escoamento de aço em fusão é gradualmente aprimorado quando a relação de Di/Do é aumentada de 1,6 até 2 (ver os exemplos a seguir e figuras 20 até 24).

Praticamente,uma configuração formada ajustando a relação de “Di/Do” para um valor maior do que 2,0 não é realística, uma vez que ela envolve um aumento excessivo no comprimento global ou profundidade de imersão de um bocal de imersão, de modo que um problema tal como a interferência com uma camada solidificada (casca de aço em fusão) em um molde tem probabilidade de ocorrer.

Um método de produção para um bocal de imersão da presente invenção será descrito abaixo.

O bocal de imersão da presente invenção pode ser produzido por um método convencional utilizando uma mistura convencional, por exemplo, que compreende: adicionar um ligante a uma matéria prima refratária; massageá-los para obter uma mistura; submeter a mistura a um processo CIP enquanto colocando um núcleo ou um molde de borracha que tem uma dada forma da presente invenção em uma posição que corresponde a uma superfície de parede interior de uma abertura de descarga, para formar um corpo integrado, e então submeter o corpo a secagem, queima e usinagem, tal como esmerilhamento.

Por exemplo, a superfície de parede interior da abertura de descarga pode ser formada por um método que compreende pré-ligar uma matriz formada em uma forma desejada a uma matriz de conformação (núcleo) para uma porção a ser formada como um furo interior da abertura de descarga; comprimir e moldar uma mistura que tem uma dada espessura, utilizar um molde de borracha para formar um furo interior da abertura de descarga na forma desejada durante a moldagem. Altemativamente, ela pode ser formada por um método que compreende: formar um bocal de imersão que tem uma parede sólida, e então usinar a parede para formar um furo interior da abertura de descarga que tem a forma desejada.

[EXEMPLOS]

As figuras 7 a 28 são gráficos para os exemplos a seguir, nos quais velocidades de escoamento simuladas por computador são plotadas com relação a uma posição vertical em uma extremidade de uma abertura de descarga (posição de descarga de aço em fusão).

As figuras 29 até 40 são imagens simuladas por computador para os exemplos a seguir, cada um dos quais mostra um estado de escoamento de aço em fusão na extremidade de uma abertura de descarga de um bocal de imersão ao redor do bocal de imersão e em um molde logo depois que o aço em fusão escoa para fora da abertura de descarga.

Exemplo A

No exemplo A uma análise de fluido com base em simulação de computador foi realizada para avaliar a estabilidade e a suavidade de uma corrente de aço em fusão.

Inicialmente uma abertura de descarga na presente invenção (exemplo inovador 1; figura 1; a abertura de descarga tem um ângulo de 20 graus em uma direção para baixo, como mostrado na figura 6b) foi comparada com uma abertura de descarga convencional (exemplo comparativo 1, no qual uma parede de furo interior de um bocal de imersão e uma parede de furo interior da abertura de descarga interceptam um ao outro como duas linhas retas na vizinhança de uma posição inicial da abertura de descarga; figuras 41 e 42;a abertura de descarga tem um ângulo de 20 graus em uma direção para baixo).

No exemplo inovador 1 “n” foi ajustado para 4,0 e “Di/Do” to foi ajustado para 2,0. No exemplo comparativo 1, “Di/Do” foi ajustado para 1,0.

O efeito de uniformização de velocidade do escoamento de aço em fusão foi avaliado com base no coeficiente de variação (desvio padrão o/velocidade média de escoamento Ave), a presença ou ausência de inversão de velocidade de escoamento (nível) em uma direção em relação à altura da abertura de descarga, e a presença ou ausência de uma região onde uma velocidade de escoamento (nível) tem um valor negativo (região de valor negativo).

Um coeficiente de variação menor é melhor. É desejável que não haja diferença nas respectivas posições verticais da abertura de descarga em um gráfico que tem um eixo horizontal que representa uma posição vertical da abertura de descarga e um eixo vertical que representa uma velocidade de escoamento, o efeito de uniformização pode ser considerado ser alto quando a velocidade de escoamento é aproximadamente constante (velocidades de escoamento são distribuídas em uma direção aproximadamente horizontal (lateral).

Se existe a inversão de velocidade de escoamento (nível) na direção ao longo da altura da abertura de descarga, turbulências, tais como redemoinho, ocorrem em uma direção de escoamento ao redor da região de inversão para provocar espalha mento de uma corrente de aço em fusão, ocorrência de um escoamento de aprisionamento de pó de molde, etc. Portanto, é desejável eliminar a inversão.

A presença da região de valor negativo tem um significado que existe um escoamento orientado inversamente na região. Assim, turbulências significativas que incluem um redemoinho ocorrem em uma direção de escoamento ao redor da região para provocar espalhamento de uma corrente de aço em fusão, ocorrência de um escoamento de aprisionamento de pó de molde, etc. Portanto é desejável eliminar a região de valor negativo (escoamento inverso).

Esta simulação foi realizada utilizando software de análise de fluido (nome comercial: “Fluent Ver.6.3.26” produzido por ANSYS, Inc). Parâmetros de entrada no software de análise de fluido foram como a seguir:

O número de células de cálculo: aproximadamente 120.000, (onde o número pode variar dependendo de um modelo)

Fluido: água (aqui foi verificado que a avaliação para aço em fusão também pode ser realizada em uma maneira comparativa) densidade: 998,2 kg/m3 viscosidade: 0,001003 kg/m.s

Diâmetro exterior de uma porção de abertura de descarga de um bocal de inversão: 130 mm Diâmetro de um furo interior da abertura de descarga do bocal de imersão: 70 mm Comprimento L da abertura de descarga: 30 mm Profundidade de imersão (centro de uma saída da abertura de descarga): 181 mm Dimensão de um molde: 220 mm x 1.800 mm Modelo viscoso: cálculo k-omega Volume de escoamento de aço em fusão: 5 1/s (aproximadamente 2,1 t/min)

Ângulo da abertura de descarga: zero graus (direção perpendicular ao eixo longitudinal do bocal de imersão).

Um resultado da simulação está mostrado na Tabela 1 e figura 8 e figura 7, que são um gráfico para o exemplo inovador 1 e um gráfico para 5 o exemplo comparativo 1, respectivamente, onde velocidades de escoamento estão plotadas em relação à posição vertical na extremidade da abertura de descarga (posição de descarga de aço em fusão). TABELA 1

Como visto neste resultado, no exemplo comparativo 1 o 10 coeficiente de variação é 0,94, e existe a região de valor negativo embora não exista inversão em uma região inferior da abertura de descarga.

Em contraste, no exemplo inovador 1 o coeficiente de variação é significativamente reduzido para 0,27 (28,7 em uma suposição que o coeficiente de variação no exemplo comparativo 1 é 100), e não existe região de valor negativo nem a inversão em uma região inferior da abertura de descarga.

Exemplo B

No exemplo B, uma análise de fluido com base na mesma simulação de computador como aquela no exemplo A foi realizada sob uma condição que o ângulo da abertura de descarga é ajustado para 20 graus em uma direção para baixo.

No exemplo B, um furo interior da abertura de descarga com um ângulo é configurado de tal modo que uma posição da abertura de descarga que corresponde a uma distância arbitrária Z em uma seção transversal longitudinal do bocal de imersão (seção transversal paralela a um eixo longitudinal do bocal de imersão) é gradualmente deslocada em uma direção paralela ao eixo longitudinal do bocal de imersão por uma distância longitudinal que depende do ângulo θ na posição que corresponde à distância Z (distância Z x tan θ).

Em um exemplo inovador 2, “n” é ajustado para 4,0, e “Di/Do” é ajustado para 2,0. Em um exemplo comparativo 2 “Di/Do” é ajustado para 1,0. Em um exemplo comparativo 3, a abertura de descarga é formada em uma forma onde duas linhas retas são conectadas em uma maneira afunilada em duas etapas para se estenderem desde a posição inicial até a extremidade da abertura de descarga (ver figura 43).

Um resultado da simulação está mostrado na tabela 2 e figura 11, figura 9, e figura 10, que são um gráfico para o exemplo inovador 2, um gráfico para o exemplo comparativo 2 e um gráfico para o exemplo comparativo 3, respectivamente, onde velocidades de escoamento estão plotadas em relação à posição vertical na extremidade da abertura de descarga (posição de descarga de aço em fusão). TABELA 2

Como visto neste resultado, no exemplo comparativo 2, o coeficiente de variação é 0,85 e existe a inversão em uma região inferior da abertura de descarga e a região de valor negativo em uma região superior da 5 abertura de descarga.

No exemplo comparativo 3, em uma suposição que o coeficiente de variação no exemplo comparativo 2 é 100, um índice de coeficiente de variação é 81,2, o que significa que nenhum melhoramento significativo no efeito de uniformização é observado em relação ao exemplo 10 comparativo 2. Além disto, existe inversão em uma região inferior da abertura de descarga e a região de valor negativo em uma região superior da abertura de descarga. Assim, o efeito de uniformização baseado na forma afunilada em duas etapas não é observado.

Em contraste, no exemplo inovador 2, na suposição que o coeficiente de variação no exemplo comparativo 2 é 100, o índice de coeficiente de variação é 18,8, o que significa que um melhoramento significativo no efeito de uniformização é observado em relação ao exemplo comparativo 2. Em adição, não existe nem a região de valor negativo nem a inversão em uma região inferior da abertura de descarga.

Exemplo C

No exemplo C uma análise de fluido com base na mesma simulação de computador como aquela nos exemplos A e B foi realizada para verificar uma influência de um volume de escoamento de aço em fusão. Especificamente, um exemplo inovador 3 e um exemplo comparativo 4 foram formados nas mesmas configurações que aquelas do exemplo inovador 2 e do exemplo comparativo 2 no exemplo B, respectivamente, e o volume de escoamento de aço em fusão foi ajustado para um valor 2 vezes maior do que aquele no exemplo B para verificar uma influência no efeito de uniformização.

Um resultado da simulação está mostrado na tabela 3 e figura 28 e figura 27, que são um gráfico para o exemplo inovador 3 e um gráfico para o exemplo comparativo 4, respectivamente, no qual velocidades de escoamento estão plotadas em relação à posição vertical e à extremidade da abertura de descarga (posição de descarga de aço em fusão). TABELA 3

Como visto neste resultado, no exemplo comparativo 4 o coeficiente de variação é 0,57 e existem a inversão em uma região inferior da abertura de descarga e a região de valor negativo em uma região superior da 5 abertura de descarga. Isto significa que uma característica de escoamento na uniformidade não é mudada mesmo se o volume de escoamento de aço em fíisão é aumentado.

Em contraste, no exemplo inovador 3, na suposição que o coeficiente de variação no exemplo comparativo 4 é 100, o índice de 10 coeficiente de variação é 19,3, o que significa que um melhoramento significativo no efeito de uniformização é observado em relação ao exemplo comparativo 4. Em adição, não existe nem a região de valor negativo nem a inversão em uma região inferior da abertura de descarga. Isto significa que o efeito de uniformização da presente invenção também pode ser obtido mesmo 15 se o volume de escoamento de aço em fusão é aumentado.

Exemplo D

No exemplo D uma análise de fluido com base na mesma simulação de computador como aquela nos exemplos A e B foi realizada para verificar uma influência de “n”.

Como condições para simulação, “Di/Do” foi ajustado para 2,0 e o volume de escoamento de aço em fusão foi ajustado para 5 1/s (cerca de 2,1 t/min) como com o exemplo B. Além disto, o ângulo da abertura de descarga foi ajustado para 20 graus em uma direção para baixo e “n” foi mudado na faixa de 1,0 (que corresponde a uma forma de afunilamento 10 linear) para 6,0.

Um resultado da simulação está mostrado na Tabela 4 e figuras 12 e figura 13 até 18, que são um gráfico para um exemplo comparativo 5 e gráficos para exemplos inovadores 4 até 8 (inclusive o exemplo inovador 2), respectivamente, no qual velocidades de escoamento 15 são plotadas em relação à posição vertical na extremidade da abertura de descarga (posição de descarga de aço em fusão).

Como visto neste resultado, no exemplo comparativo 5 onde “n” é ajustado para 1,0 que corresponde a uma forma de afunilamento linear, em uma suposição que o coeficiente de variação no exemplo comparativo 2 é 100, o índice do coeficiente de variação é 29,4, o que significa que um melhoramento significativo no efeito de uniformização é observado. Contudo, existe a inversão em uma região inferior da abertura de descarga embora a região de valor negativo em uma região superior da abertura de descarga não seja observada.

Em contraste, nos exemplos inovadores, em uma suposição que o coeficiente de variação no exemplo comparativo 2 é 100 o exemplo inovador 4 onde “ri” é ajustado para 1,5, tem um índice de coeficiente de variação de 21,2, e cada um dos exemplos inovadores 5, 2, 6 onde “n” é ajustado na faixa de 2,0 até 4,5, tem o mesmo índice de coeficiente de variação de 18,8. Além disto, o exemplo inovador 7 onde “n” é ajustado para 5,0, tem um índice de coeficiente de variação de 21,2 e o exemplo inovador 8 onde é reajustado para 8,0 tem um índice de coeficiente de variação de 20,0. Como acima, um melhoramento significativo no efeito de uniformização é observado, aproximadamente no mesmo nível em cada um dos exemplos inovadores.

Além disto, em cada um dos exemplos inovadores 4 (“n” = 1,5) até o exemplo inovador 8 (“n” =6,0) não resiste nem a região de valor negativo nem a inversão em uma região inferior da abertura de descarga.

Como visto no exemplo D, desde que o furo interior da abertura de descarga seja gradualmente reduzido em diâmetro na direção a partir da posição de início até a extremidade da abertura de descarga ao longo de uma linha encurvada que satisfaça a fórmula acima tendo “n” igual a 1,5 ou mais, ou uma combinação de uma pluralidade de linhas encurvadas, cada uma formada ajustando “n” para um valor diferente na faixa de 1,5 ou mais, o efeito de uniformização de escoamento de aço em fusão significativo da presente invenção pode ser obtido.

Quando o ângulo é ajustado em uma direção para baixo, como nos exemplos inovadores acima, a abertura de descarga tem uma forma onde uma porção superior tem uma curva suave e uma porção inferior tem uma curva relativamente aguda na vizinhança da posição inicial da abertura de descarga, como mostrado nas figuras 6a até 6c.

A vista do fato que o resultado acima é obtido nesta forma, o efeito de endireitamento/uniformização de escoamento de aço em fusão pode ser obtido desde que a configuração da presente invenção seja fornecida em regiões superior e inferior de uma seção transversal longitudinal que passa através do eixo da abertura de descarga se estendendo em uma direção do escoamento de saída do aço em fusão.

Além disto, uma porção em uma face lateral da abertura de descarga é definida pelo corpo de bocal reto do bocal de imersão. Isto significa que nos exemplos inovadores acima a configuração da presente invenção é fornecida somente em uma parede refratária para fora de um furo de parede interior do corpo de bocal reto do bocal de imersão.

Exemplo E

No exemplo E uma análise de fluido com base na mesma simulação de computador como aquela nos exemplos A e B foi realizada para verificar uma influência de “Di/Do”.

Como condições para a simulação “n” foi ajustado para 4,0 e o volume de escoamento de aço em fusão foi ajustado para 5 1/s (aproximada menta 2,1 t/min) como com o exemplo B. Além disto, o ângulo da abertura de descarga foi ajustado para 20 graus em uma direção para baixo e “Di/Do” foi mudado na faixa de 1,5 para 2,0.

Um resultado da simulação está mostrado na tabela 5 e figura 19, e figuras 20 até 24, que são um gráfico para um exemplo comparativo 6 e gráficos para exemplos inovadores 9 até 12 (que incluem o exemplo inovador 2), respectivamente, onde velocidades de escoamento são plotadas em relação à posição vertical da extremidade da abertura de descarga (posição de descarga de aço em fusão)

Claims

1. Bocal de imersão, compreendendo: um corpo de bocal reto conformado tubular, formado para estender em uma direção longitudinal vertical e adaptado para permitir que aço em fusão de uma entrada de aço em fusão previsto em uma sua extremidade superior passe para baixo através de todo ele; e um par de aberturas de descarga previstas em uma porção inferior do corpo de bocal reto em relação bilateralmente simétrica, e adaptado para descarregar o aço em fusão a partir de uma superfície lateral do corpo de bocal reto em uma direção lateral, caracterizado pelo fato de que uma superfície interior de cada uma das aberturas de descarga tem, pelo menos em parte, ou em sua totalidade, uma forma definida por uma linha encurvada ao longo da qual um furo interior da abertura de descarga em uma seção transversal longitudinal do bocal de imersão que passa através de centros respectivos do bocal de imersão e da abertura de descarga é gradualmente reduzido em diâmetro, em uma direção desde uma posição de início até uma extremidade da abertura de descarga, e no qual a linha encurvada é representada por um diâmetro Dz na seção transversal longitudinal do bocal de imersão na fórmula 1 a seguir:

onde L é uma espessura de parede do bocal de imersão; Di é um diâmetro da abertura de descarga na posição de início da abertura de descarga (uma posição limite entre a abertura de descarga e a parede do furo interior do bocal de imersão; o mesmo se aplica à fórmula 2 a seguir) Do é um diâmetro da abertura de descarga ao final da extremidade da abertura de descarga (uma posição limite entre a abertura de descarga e a parede periférica exterior do bocal de imersão; o mesmo se aplica à fórmula 2 a seguir); Z é uma distância entre a posição de início da abertura de descarga e uma posição arbitrária afastada da posição inicial no sentido da 5 extremidade da abertura de descarga; Dz é um diâmetro da abertura de descarga na posição Z na seção transversal longitudinal do bocal de imersão; e H é representado pela fórmula 2 a seguir:

onde

2. Bocal de imersão, de acordo com a reivindicação caracterizado pelo fato de que cada uma das aberturas de descarga tem um ângulo na direção longitudinal do bocal de imersão, exceto um ângulo no sentido de uma direção perpendicular a um eixo longitudinal do bocal de inversão e no qual o furo interior da abertura de descarga com o ângulo é configurado de tal modo que uma posição da abertura de descarga que corresponde à distância Z na seção transversal longitudinal do bocal de imersão é gradualmente deslocada em uma direção paralela ao eixo longitudinal do bocal de imersão por uma distância longitudinal que depende do ângulo na posição que corresponde à distância Z.

3. Bocal de imersão, compreendendo: um corpo de bocal reto conformado tubular, conformado para estender em uma direção longitudinal vertical e adaptado para permitir que aço em fusão a partir de uma entrada de aço em fusão previsto em uma sua extremidade superior passe para baixo através de todo ele; e um par de aberturas de descarga previstas em uma porção inferior do corpo de bocal reto em relação bilateralmente simétrica e adaptado para descarregar o aço em fusão de uma superfície lateral do corpo de bocal reto em uma direção lateral, caracterizado pelo fato de que uma superfície interior de cada uma das aberturas de descarga tem, pelo menos em parte, ou em sua totalidade, uma forma definida por uma combinação de uma pluralidade de linhas encurvadas ao longo das quais um furo interior da abertura de descarga em uma seção transversal longitudinal do bocal de imersão que passa através de centros respectivos do bocal de imersão e da abertura de descarga é gradualmente reduzido em diâmetro em uma direção a partir de uma posição inicial até uma extremidade da abertura de descarga, e no qual cada uma das linhas encurvadas é configurada para satisfazer à fórmula 1 como definido na reivindicação 1, enquanto ajustando N na fórmula 1 para um valor diferente.

4. Bocal de imersão, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada uma das aberturas de descarga tem um ângulo na direção longitudinal do bocal de imersão, exceto um ângulo no sentido de uma direção perpendicular a um eixo longitudinal do bocal de imersão, e no qual o furo interior da abertura de descarga com um ângulo é configurado de tal modo que uma posição da abertura de descarga que corresponde à distância Z na seção transversal longitudinal do bocal de imersão é gradualmente deslocada em uma direção paralela ao eixo longitudinal do bocal de imersão por uma distância longitudinal que depende do ângulo na posição correspondente à distância Z.