ES2333295T3 - Equipo para la colada continua de metal , en particular aluminio. - Google Patents

Abstract

Un equipo para la colada horizontal y continua de metal, en particular, aluminio, de tal modo que el equipo incluye un depósito o balsa aislada (2), que está diseñado para contener un metal líquido, y un molde (3) proporcionado de forma liberable, que puede ser retirado de la balsa (2), con una placa aislante (19) provista de unos orificios (25, 26) que forman o establecen una comunicación entre el depósito y el molde, de tal manera que el molde (3) tiene una cavidad (17) de molde que incluye una sección de enfriamiento primario provista de una pared circunferencial (12, 13) de material permeable para el suministro de aceite y/o de gas, y una sección de enfriamiento secundario, que incluye al menos una hendidura o boquillas (16) dispuestas a lo largo de la circunferencia o contorno de la cavidad para el suministro directo de refrigerante, caracterizado por que la placa aislante (19) está provista de un saliente (24) que se extiende a lo largo de toda la circunferencia de la pared de la cavidad (17) de molde, y por que la longitud del saliente se selecciona dependiendo del efecto de enfriamiento primario requerido.

Description

Equipo para la colada continua de metal, en particular aluminio.

La presente invención se refiere un equipo para la colada continua y horizontal de metal, en particular, aluminio, que incluye un depósito o balsa aislada, que se ha diseñado para contener metal líquido, y un molde, que puede ser extraído de la balsa, con una placa aislante que tiene unos orificios que se comunican con el molde. El molde incluye una cavidad de molde preferiblemente circular, con una pared de material permeable, por ejemplo, grafito, para el suministro de aceite y/o de gas, de tal modo que dicha pared proporciona un enfriamiento primario al metal que está siendo colado, y al menos una hendidura o boquillas dispuestas a lo largo de la circunferencia o contorno de la cavidad para el suministro directo de refrigerante, proporcionando un enfriamiento secundario al metal.

Como se ha expuesto en lo anterior, se conoce ya un equipo de colada horizontal enfriada directamente para la colada continua de metal, en el que se suministra aceite y/o gas a través de la pared de la cavidad del molde, a través de una cavidad interna o camisa anular, o bien de un elemento de pared permeable, con el fin de formar una película lubricante entre la pared del molde y el metal.

Si bien este tipo de equipo de colada funciona razonablemente bien, la calidad del producto de colada es, sin embargo, mucho peor que la del equipo de colada vertical equivalente en el que, además de aceite, se suministra también gas a través de la pared de la cavidad.

Una de las desventajas del equipo de colada vertical es que comprende un gran número de moldes. Esto lo hace caro de fabricar.

Además, el equipo vertical tan sólo está diseñado para colar longitudes específicas en un procedimiento semicontinuo. Esto también hace que su funcionamiento sea caro.

La colada con un equipo de colada horizontal conlleva el uso de sólo unos pocos moldes y la colada tiene lugar de forma continua. Las longitudes adecuadas del producto colado se cortan y extraen durante la operación de colada. El equipo de colada continua horizontal es, así, tanto barato de producir como económico en su funcionamiento.

Se conoce por el documento US-A-4.523.624 un molde de colada continua horizontal que tiene una placa aislante que está provista de una orejeta sobresaliente hacia dentro, situada por debajo del eje central del molde. El propósito de la orejeta en la placa aislante es diferenciar la solidificación del metal en la parte superior frente a la de la parte inferior del molde.

Una finalidad de la presente invención era producir un equipo horizontal para la colada continua de metal, en particular, aluminio, con el que la calidad del producto colado fuera tan buena como la calidad del producto colado equivalente con un equipo de colada vertical. Por otra parte, un propósito de la presente invención ha sido proporcionar un equipo que sea flexible por lo que respecta a la colada de diferentes tipos de aleaciones.

El equipo de acuerdo con la presente invención está caracterizado por las características según se definen en la parte caracterizadora de la reivindicación independiente 1 que se acompaña.

Las reivindicaciones dependientes 2-5 definen las características ventajosas de la presente invención.

La presente invención se describirá en lo que sigue con mayor detalle sirviéndose de ejemplos y con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La Figura 1 muestra, en parte, en un alzado frontal, el equipo de colada para la colada horizontal continua de objetos largos, por ejemplo, barras de tirante de aluminio.

La Figura 2 muestra, a escala grande, el molde ilustrado en la Figura 1, a) en sección transversal y b) en una sección longitudinal.

Como muestra la Figura 1, el equipo de colada 1 de acuerdo con la presente invención comprende un depósito o balsa aislada 2 de metal, y un molde 3. La balsa 2 está provista de una abertura lateral 4 al molde 3, donde un anillo de conexión 5 de material térmicamente aislante forma la transición o paso entre la balsa y el molde 3. En su lado, el molde está fijado de forma liberable a un dispositivo de soporte 6. Por medio de una ligadura articulada, es posible hacer oscilar el dispositivo de soporte y, por tanto, el molde 3 desde una posición en la que está en contacto con el anillo de conexión 5 hasta una posición hacia fuera o retirada por oscilación, que hace posible extraer (reemplazar) o reparar el molde.

El molde en sí, que se muestra con mayor detalle en la Figura 2, comprende un alojamiento anular en dos partes, de las cuales una primera parte de alojamiento principal 8 está dotada de unos orificios taladrados 10, 11 para el suministro de aceite o gas a unos anillos de cavidad interior, permeables, 12, 13, en tanto que una segunda parte de alojamiento 9 está provista de un rebaje anular que forma un paso o canal 14 de refrigeración por agua. Las dos partes de alojamiento 8 y 9 se mantienen juntas por medio de un cierto número de tornillos 15. Cuando están atornilladas una a otra, tal como se muestra en la Figura, se forma una hendidura o intersticio diagonal 16 entre las dos partes, de tal manera que, durante la operación de colada, el agua fluye desde el canal 14 y a través del intersticio 16, a lo largo de toda la periferia del producto colado, justo en el exterior de la salida de la cavidad 17. Con ello, se forma un círculo de enfriamiento primario (enfriamiento primario del metal que se está colando) gracias al transporte de calor a través de la pared (13, 14) y hacia el agua contenida en el canal 14, así como un círculo de enfriamiento secundario, gracias al agua que se está expulsado o eyectando directamente sobre el metal a través de la acanaladura 16.

Como ya se ha mencionado, los anillos permeables 12, 13, que están separados físicamente uno de otro por una junta de estanqueidad, un material obturador 18 ó similar, están incluidos. Estos anillos forman la pared de la cavidad 17.

Una característica importante de la presente invención es que las cavidades internas o camisas anulares 20 (véase la Figura 2, b) formadas entre el alojamiento 8 del molde y los anillos 12, 13, están provistas de unos tapones 21 ó elementos similares (de los cuales tan sólo se muestran 2 en el dibujo), de tal modo que las camisas anulares 20 se interrumpen o dividen en dos o más sectores de restricción, según se requiera. De esta manera, el suministro tanto de gas como de aceite puede hacerse de forma diferenciada a lo largo de la circunferencia de la cavidad. Tal diferenciación, en particular para el suministro de gas, es importante al objeto de poder conseguir un buen resultado de la colada.

El suministro de gas al equipo de colada horizontal no se conocía anteriormente. Con el fin de impedir la inclusión de gas en exceso en el metal sometido a la operación de colada, se ha proporcionado, preferiblemente, un taladro 29 en la parte superior de la cavidad del molde. El taladro se extiende a través del anillo 12 hacia una camisa anular situada por fuera del anillo, hasta otro taladro (no mostrado) que conduce a la atmósfera.

En el interior de la cavidad 17, existe una placa 19 de material aislante térmico ("parte superior caliente"), que se mantiene en su lugar mediante el uso de un anillo de retención 22, a través de una unión de tornillo 23.

Como la pared de la cavidad 17, es decir, los anillos 12, 13, forma el área de enfriamiento primario durante la operación de colada, el área de la superficie de pared constituirá uno de los factores que determinan el enfriamiento del metal.

La placa aislante 19 puede extenderse, dependiendo del tipo de aleación y del enfriamiento primario requerido, a lo largo del anillo 12 (según se indica por la referencia 24) en cierta cuantía.

Como la placa puede ser fácilmente desprendida, resultará fácil reemplazar la placa y, de esta forma, colar diferentes tipos de aleación en el mismo molde.

En cualquier caso, el equipo de colada de acuerdo con la presente invención funciona como sigue:

Un metal líquido, por ejemplo, aluminio, se vierte dentro de la balsa 2 desde un horno de colada o similar (no mostrado). El metal fluye a través de la abertura 4 y de los orificios 25, 26 dispuestos en la placa 18, al interior de la cavidad 17.

Al comienzo de la operación de colada, la salida 27 existente en el molde 3 se cierra utilizando un bloque o zapata de colada movible (no mostrada). Tan pronto como el metal ha llenado la cavidad 17, la zapata comienza a desplazarse, al tiempo que se suministra agua a través del intersticio 16 y se suministran gas y aceite a través del anillo 12, 13.

Conforme se desplaza la zapata de colada ya la cavidad se rellena con metal a través de la balsa, se forma una larga pieza de colada. La zapata se retira tan pronto como la pieza de colada ha alcanzado una cierta longitud. Como el procedimiento de colada es continuo, la pieza de colada puede ser, en realidad, de cualquier longitud. Sin embargo, es conveniente que la pieza de colada se corte (no se muestra) en longitudes adecuadas para su extrusión u otros propósitos.

Tal y como se ha mencionado anteriormente, el equipo de colada se ha diseñado para un suministro diferenciado de aceite y de gas en torno a la circunferencia o contorno.

En particular, por lo que respecta al suministro de gas, se ha encontrado conveniente suministrar la misma cantidad de gas en torno a toda la circunferencia de la cavidad al comienzo del procedimiento de colada. Subsiguientemente, una vez que se ha iniciado y se ha estabilizado el procedimiento de colada, el suministro de gas al área superior de la cavidad se reduce o suprime.

Por otra parte, con respecto al enfriamiento primario, es decir, el enfriamiento a través de los anillos 12, 13 de la cavidad 17, se ha hallado conveniente, con el fin de reducir el enfriamiento, hacer el alojamiento 8 del molde de acero, en lugar de aluminio, que es el material habitual. Por otra parte, al objeto de reducir adicionalmente el enfriamiento, puede ser necesario apantallar (reducir la transferencia de calor a) el canal de refrigeración 14 disponiendo una placa aislante anular 28, por ejemplo, de Plexiglás, en el lado de la parte de alojamiento situado de cara al canal de refrigeración. Ésta puede ser, preferiblemente, intercambiable y ser de diferentes espesores.

La invención según se define en las reivindicaciones no está limitada a las realizaciones que se han mostrado en los dibujos y se han descrito anteriormente. Así, en lugar de dos anillos (12, 13) que forman la pared de la cavidad de molde, es posible emplear un solo anillo, con lo que el aceite y el gas pueden ser suministrados a través de este anillo único.

Claims (5)

1. Un equipo para la colada horizontal y continua de metal, en particular, aluminio, de tal modo que el equipo incluye un depósito o balsa aislada (2), que está diseñado para contener un metal líquido, y un molde (3) proporcionado de forma liberable, que puede ser retirado de la balsa (2), con una placa aislante (19) provista de unos orificios (25, 26) que forman o establecen una comunicación entre el depósito y el molde, de tal manera que el molde (3) tiene una cavidad (17) de molde que incluye una sección de enfriamiento primario provista de una pared circunferencial (12, 13) de material permeable para el suministro de aceite y/o de gas, y una sección de enfriamiento secundario, que incluye al menos una hendidura o boquillas (16) dispuestas a lo largo de la circunferencia o contorno de la cavidad para el suministro directo de refrigerante,

caracterizado por que la placa aislante (19) está provista de un saliente (24) que se extiende a lo largo de toda la circunferencia de la pared de la cavidad (17) de molde, y por que la longitud del saliente se selecciona dependiendo del efecto de enfriamiento primario requerido.

2. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la placa aislante (19) es reemplazable.

3. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, caracterizado por que el molde tiene un alojamiento de molde que incluye dos partes (8, 9) con un paso o canal de refrigeración intermedio (14), donde se ha dispuesto una placa anular térmicamente aislante (28), apoyada contra la primera parte (8) que rodea el material permeable (12, 13) situado dentro de la cavidad (17), a fin de reducir la transferencia de calor a la cavidad.

4. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que la placa aislante (28) es intercambiable y puede tener diferentes espesores.

5. Un equipo de acuerdo con las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado por que el alojamiento (8) de molde está hecho de acero.