ES2539914T3

ES2539914T3 - Tobera de inmersión

Info

Publication number: ES2539914T3
Application number: ES10812833.1T
Authority: ES
Inventors: Arito Mizobe; Kouichi Tachikawa
Original assignee: Krosaki Harima Corp
Current assignee: Krosaki Harima Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2015-07-07
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: US20110240688A1; AU2010281743B2; JP2011212725A; EP2478979A4; AU2010281743A1; US8418893B2; BRPI1004347B1; WO2011121802A1; JP4665056B1; CA2730621C; BRPI1004347A2; EP2478979A1; CN102481632B; TWI451923B; CN102481632A; CA2730621A1; TW201132425A; KR20110116115A; EP2478979B1; KR101290596B1

Abstract

Una tobera de inmersión que comprende: un cuerpo recto con forma tubular de tobera para extenderse en una dirección longitudinal vertical y adaptado para permitir al acero fundido desde una entrada de acero fundido proporcionada en un extremo superior del mismo pasar hacia abajo a través del mismo; y un par de orificios de descarga proporcionados en una parte inferior del cuerpo recto de tobera en relación bilateralmente simétrica y adaptados para descargar el acero fundido desde una superficie lateral del cuerpo recto de tobera en una dirección lateral, en donde una superficie interior de cada uno de los orificios de descarga tiene, por lo menos en parte o en su totalidad, una forma definida por la línea curva a lo largo de un calibre interior del orificio de descarga en una sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión que pasa a través de unos respectivos centros de la tobera de inmersión y el orificio de descarga se reduce gradualmente en diámetro en una dirección desde una posición de comienzo a un extremo del orificio de descarga, y en donde la línea curva se representa por un diámetro Dz en la sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión en la siguiente fórmula 1:**Fórmula** donde: L es un grosor de pared de la tobera de inmersión; Di es un diámetro del orificio de descarga en la posición de comienzo del orificio de descarga Do es un diámetro del orificio de descarga en el extremo del orificio de descarga Z es una distancia entre la posición de comienzo del orificio de descarga, y una posición arbitraria aparte de la posición de comienzo hacia el extremo del orificio de descarga; Dz es un diámetro del orificio de descarga en la posición Z en la sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión; y H se representa con la siguiente fórmula 2,**Fórmula** , donde 1,5 <= n <= 6,0, y donde 1,6 <= Di/Do

Description

Tobera de inmersión

CAMPO TÉCNICO La presente invención está relacionada con una tobera de inmersión de fundición continua para verter acero fundido en un molde, y más particularmente con una configuración de un orificio de descarga de la misma.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA En la fundición continua de acero fundido, un estado de flujo del acero fundido en un molde para la recepción del acero fundido tiene un gran impacto en la calidad de acero. De este modo, un asunto técnico importante para una operación de fundición continua es controlar el estado de flujo con respecto a una estructura de una tobera de inmersión que tiene un impacto directo en el estado de flujo.

Una configuración de un calibre interior de la tobera de inmersión, particularmente una configuración de un orificio de descarga de la tobera de inmersión, tiene un gran impacto en un estado de una corriente de acero fundido.

Dependiendo de un estado de una corriente de acero fundido desde el orificio de descarga, un estado de flujo del acero fundido en un molde (acero fundido en molde) se vuelve inestable debido a la aparición episódica de turbulencias en el mismo, tal como flujos invertidos en diversas regiones en el molde y flujos localmente desviados que cambian frecuentemente con el tiempo, y la fluctuación resultante ("onda", "alzamiento", " cambio en la dirección de flujo") en una superficie de acero fundido, para ocasionar dificultades a la hora de permitir que las inclusiones floten lo suficientemente arriba alrededor de una orilla de una losa y a la hora de permitir que un polvo de molde sea transferido uniformemente sobre una superficie de la losa, lo que lleva a un atrapamiento/incorporación no uniformes del polvo de molde y de las inclusiones en la losa.

Además, surge otro problema, tal como la dificultad para obtener una distribución de temperatura del acero fundido en molde exigida u óptima para la formación de una coraza durante el trascurso de la solidificación del acero fundido. Estos ejercen un impacto negativo en la calidad de losa y aumentan el riesgo de aparición de un escape, etc.

Como requisito previo para resolver tales problemas, es necesario tomar medidas, tal como uniformizar al máximo una velocidad de flujo, y prevenir la aparición de un flujo desviado. Sin embargo, incluso si se ajusta simplemente una configuración del orificio de descarga, tal como un ángulo y un área del mismo, no puede obtenerse una corriente estable de acero fundido libre de atrapamiento de polvo de molde.

Como medidas para los problemas antes mencionados, se ha tratado de establecer un ángulo de un orificio de descarga de una tobera de inmersión en una dirección hacia arriba para permitir que una corriente de acero fundido fluya saliendo del orificio de descarga de la tobera de inmersión para proporcionar un flujo en las inmediaciones de una superficie de acero fundido incluso en una posición adyacente a una periferia de un molde. Sin embargo, incluso si un ángulo de un orificio de descarga, formado en una parte de una pared de un cuerpo recto de tobera, se cambia dentro del intervalo de un grosor de pared del cuerpo recto de tobera, puede obtenerse un flujo suficientemente estable.

Por ejemplo, como medios para controlar una corriente de acero fundido, el Documento JP-U 4-134251A propone una tobera de inmersión que comprende un orificio de descarga formado con una forma semicircular que tiene una región inferior que es una cuerda igual a un diámetro interior de un tubo cilíndrico, y una región superior que es un arco igual a la mitad de una circunferencia interior del tubo cilíndrico. Sin embargo, incluso si el orificio de descarga se forma simplemente con una forma circular (semicircular) o similar en sección transversal contra una dirección de flujo saliente de acero fundido como en el Documento JP-U 4-134251A, no se pueden resolver las turbulencias en una corriente de acero fundido durante la descarga desde el orificio de descarga ni la falta de uniformidad de la velocidad en sección transversal. De este modo, todavía no pueden resolverse los susodichos diversos problemas, tales como el atrapamiento de polvo de molde.

El documento JP 2004-209512A propone formar un orificio de descarga de una tobera de inmersión con una forma rectangular horizontalmente larga, y establecer una relación horizontal-vertical de la forma rectangular en el intervalo de 1,01 a 1,20. Sin embargo, incluso si el orificio de descarga se forma simplemente con una forma rectangular en sección transversal contra una dirección de flujo saliente de acero fundido, o una relación horizontal-vertical de la forma rectangular se establece simplemente en un intervalo específico, no pueden resolverse las turbulencias en una corriente de acero fundido durante la descarga desde el orificio de descarga ni la falta de uniformidad de la velocidad en sección transversal. De este modo, todavía no pueden resolverse los susodichos diversos problemas, tales como el atrapamiento de polvo de molde.

El documento JP 11-291026A describe una tobera de entrada sumergida de introducción de acero fundido para prevenir defectos de tipo lápiz en un producto de fundición, en donde un calibre central que comunica con un orificio

de salida (orificio de descarga) termina en una superficie inferior con forma de plato hacia arriba que se extiende a una periferia de una estructura de tobera y forma una región de superficie inferior del orificio de salida, por lo que el acero fundido que fluye a través de la superficie inferior con forma de plato hacia arriba es dirigido hacia fuera y hacia arriba desde la estructura de tobera, y una tobera sumergida de entrada (sinónimo con "tobera de inmersión") diseñada de tal manera que el orificio de salida tenga una región superior parcialmente definida por un labio inclinado hacia abajo, por lo que un flujo de acero fundido a través del labio es dirigido hacia fuera y hacia abajo para formar un flujo de salida de acero fundido a lo largo de la superficie inferior con forma de plato hacia abajo. Sin embargo, en el Documento JP 11-291026A se pretende concentrar una corriente de acero fundido en una dirección específica, con miras a eliminar la retención de gas argón, etc. De este modo, no se puede esperar obtener un efecto de uniformidad y enderezamiento de una corriente de acero fundido que fluye saliendo del orificio de descarga para resolver los diversos problemas, tal como el atrapamiento de polvo de molde.

El Documento US 2007/0158884 A1 describe una tobera de inmersión para fundición continua. La tobera de inmersión comprende un cuerpo cilíndrico y un par de orificios de salida formados para mirarse entre sí en una pared lateral en las inmediaciones de una parte inferior del cuerpo cilíndrico.

El Documento WO 2008/090146 A1 está relacionado con una tobera sumergida de entrada que trata de asegurar un flujo estable y equilibrado del acero fundido en un molde de lingote.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

[PROBLEMA A RESOLVER POR LA INVENCIÓN] Un objeto de la presente invención es uniformizar y enderezar una corriente de acero fundido que fluye saliendo de un orificio de descarga de una tobera de inmersión, y de este modo suprimir el atrapamiento de polvo de molde, etc., en las inmediaciones de la tobera de inmersión.

[MEDIOS PARA RESOLVER EL PROBLEMA] La presente invención se basa en el nuevo conocimiento de los inventores de que, en una fundición continua en la que se vierte acero fundido en un molde de fundición continua de acero fundido, el atrapamiento de un polvo de molde en el acero fundido en las inmediaciones de la tobera de inmersión se ve afectado en gran medida por un fenómeno por el que una corriente de acero fundido que fluye saliendo de un orificio de descarga de una tobera de inmersión no es uniforme en una posición de descarga de acero fundido, es decir, en un extremo exterior del orificio de descarga en una superficie periférica exterior de la tobera de inmersión, y es sumamente probable que se produzca atrapamiento de polvo de molde cuando una anchura de distribución de velocidad en una dirección ascendente-descendente en el molde, particularmente, en las inmediaciones de una superficie superior del acero fundido, es relativamente grande debido al flujo de descarga antes mencionado.

Como requisito previo a suprimir o reducir el atrapamiento de polvo de molde en el acero fundido en los conocimientos antes mencionados, es necesario uniformizar una corriente de acero fundido que fluye saliendo de un orificio de descarga de una tobera de inmersión. Esta uniformidad puede ser evaluada por una velocidad que tiene unos elementos que consisten en una velocidad y una dirección de una corriente de acero fundido (en adelante a la velocidad se le hará referencia simplemente como "velocidad de flujo de acero fundido").

Sobre la base del conocimiento acerca de la hidrodinámica y por simulación basada en software de ordenador y diversas verificaciones en una operación verdadera de fundición con respecto a una forma de tobera y otros asuntos y el comportamiento de una corriente de acero fundido en fundición continua, los inventores han encontrado que el objeto antes mencionado puede lograrse mediante la formación de un orificio de descarga de una tobera de inmersión con la siguiente forma/configuración específicas.

Específicamente, la presente invención es una tobera de inmersión que tiene las siguientes primera a cuarta características.

Como una primera solución, la presente invención proporciona una tobera de inmersión que comprende un cuerpo recto con forma tubular de tobera formado para extenderse en una dirección longitudinal vertical y adaptado para permitir al acero fundido desde una entrada de acero fundido proporcionada en un extremo superior del mismo pasar hacia abajo a través del mismo, y un par de orificios de descarga proporcionados en una parte inferior del cuerpo recto de tobera en una relación bilateralmente simétrica y adaptados para descargar el acero fundido desde una superficie lateral del cuerpo recto de tobera en una dirección lateral, en donde una superficie interior de cada uno de los orificios de descarga tiene, por lo menos en parte o en su totalidad, una forma definida por una línea curva a lo largo de la cual un calibre interior del orificio de descarga en una sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión pasa a través de unos respectivos centros de la tobera de inmersión y el orificio de descarga se reduce gradualmente en diámetro en una dirección desde una posición de comienzo a un extremo del orificio de descarga, y en donde la línea curva se representa por un diámetro Dz en la sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión en la siguiente fórmula 1:

donde: L es un grosor de pared de la tobera de inmersión; Di es un diámetro del orificio de descarga en la posición de comienzo del orificio de descarga (una posición de frontera entre el orificio de descarga y una pared de calibre interior de la tobera de inmersión; lo mismo se aplica a la siguiente fórmula 2); Do es un diámetro del orificio de descarga en el extremo del orificio de descarga (una posición de frontera entre el orificio de descarga y una pared periférica exterior de la tobera de inmersión; lo mismo se aplica a la siguiente fórmula 2); Z es una distancia entre la posición de comienzo del orificio de descarga, y una posición arbitraria aparte de la posición de comienzo hacia el extremo del orificio de descarga; Dz es un diámetro del orificio de descarga en la posición Z en la sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión; y H se representa con la siguiente fórmula 2,

, donde 1,5 ≤ n ≤ 6,0, y donde 1,6 ≤ Di/Do

Como segunda solución, en la tobera de inmersión según la primera solución, cada uno de los orificios de descarga tiene un ángulo en la dirección longitudinal de la tobera de inmersión, excepto un ángulo hacia una dirección perpendicular a un eje longitudinal de la tobera de inmersión, en donde el calibre interior del orificio de descarga con el ángulo se configura de tal manera que una posición del orificio de descarga que corresponde a la distancia Z en la sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión se cambia gradualmente en una dirección paralela al eje longitudinal de la tobera de inmersión en una distancia longitudinal que depende del ángulo en la posición que corresponde a la distancia Z.

Como una tercera solución, la presente invención proporciona una tobera de inmersión que comprende un cuerpo recto con forma tubular de tobera formado para extenderse en una dirección longitudinal vertical y adaptado para permitir al acero fundido desde una entrada de acero fundido proporcionada en un extremo superior del mismo pasar hacia abajo a través del mismo, y un par de orificios de descarga proporcionados en una parte inferior del cuerpo recto de tobera en relación bilateralmente simétrica y adaptados para descargar el acero fundido desde una superficie lateral del cuerpo recto de tobera en una dirección lateral, en donde por lo menos una parte o una totalidad de una superficie interior de cada uno de los orificios de descarga está definida por una combinación de una pluralidad de líneas curvas, cada una de estas hace que un diámetro de un calibre interior del orificio de descarga en una sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión tomada a lo largo de un plano que pasa por una línea central de la tobera de inmersión y una línea central del orificio de descarga disminuyan gradualmente en una dirección desde una posición de comienzo a un extremo del orificio de descarga, y en donde cada una de las líneas curvas se configura para satisfacer la fórmula 1 según la reivindicación 1, mientras se establece n en la fórmula 1 a un valor diferente.

Como cuarta solución, en la tobera de inmersión según la tercera solución, cada uno de los orificios de descarga tiene un ángulo en la dirección longitudinal de la tobera de inmersión, excepto un ángulo hacia una dirección perpendicular a un eje longitudinal de la tobera de inmersión, y en donde el calibre interior del orificio de descarga con el ángulo se configura de tal manera que una posición del orificio de descarga que corresponde a la distancia Z en la sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión se cambia gradualmente en una dirección paralela al eje longitudinal de la tobera de inmersión en una distancia longitudinal que depende del ángulo en la posición que corresponde a la distancia Z.

[EFECTO DE LA INVENCIÓN] La tobera de inmersión de la presente invención puede uniformizar una corriente de acero fundido que fluye saliendo de cada uno de los orificios de descarga.

De este modo, llega a ser posible suprimir el atrapamiento de polvo de molde, etc.

Además, se reducen significativamente las turbulencias en una corriente de acero fundido y el estancamiento debido a las turbulencias, de modo que llega a ser posible suprimir la adherencia de inclusiones en el acero en una superficie de la pared de la tobera de inmersión alrededor del orificio de descarga, que de otro modo ocurriría en una región que tiene el estancamiento.

Por lo tanto, se hace posible mejorar la calidad de losa. Además, se hace posible suprimir un cambio en la forma de una parte que incluye un calibre interior de la tobera de inmersión alrededor del orificio de descarga debido al

desgaste local provocado por el atrapamiento de polvo de molde, etc., y de este modo suprimir un cambio en el flujo de descarga y el acortamiento de la vida útil de la tobera de inmersión, debido al cambio en la forma.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 es una vista esquemática longitudinal en sección de una tobera de inmersión de la presente invención. La FIG. 2 es una vista esquemática en sección tomada a lo largo de la línea A-A de la Fig. 1. La FIG. 3 es una vista esquemática fragmentaria en sección tomada a lo largo de la línea B-B en la FIG. 1 (junto con una vista longitudinal esquemática fragmentaria en sección), en donde la FIG. 3(a) ilustra una forma de un orificio de descarga en una realización de la presente invención (en un Ejemplo Experimental), y la FIG. 3(b) ilustra una forma de un orificio de descarga en otra realización de la presente invención (en donde una orilla superior tiene una forma lineal cuando se ve en una dirección lateral). La FIG. 4 es una vista esquemática agrandada en sección del área "a" de la Fig. 1. La FIG. 5 ilustra un método para cambiar una sección transversal cuando un orificio de descarga tiene un ángulo en una dirección longitudinal de la tobera de inmersión (excepto un ángulo hacia una dirección horizontal) (tan θ, etc.) La FIG. 6 ilustra un orificio de descarga que tiene un ángulo de 20 grados en una dirección hacia abajo, en una sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión de la presente invención, en donde: n = 1,5 y Di/Do = 2,0 en la FIG. 6(a); n = 4,0 y Di/Do = 2,0 en la FIG. 6(b); y n = 6,0 y Di/Do = 2,0 en la FIG. 6(c). La FIG. 7 muestra un resultado de un ejemplo comparativo 1 en los Ejemplos. La FIG. 8 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 1. La FIG. 9 muestra un resultado de un ejemplo comparativo 2. La FIG. 10 muestra un resultado de un ejemplo comparativo 3. La FIG. 11 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 2. La FIG. 12 muestra un resultado de un ejemplo comparativo 5. La FIG. 13 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 4. La FIG. 14 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 5. La FIG. 15 muestra un resultado del ejemplo inventivo 2. La FIG. 16 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 6. La FIG. 17 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 7. La FIG. 18 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 8. La FIG. 19 muestra un resultado de un ejemplo comparativo 6. La FIG. 20 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 9. La FIG. 21 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 10. La FIG. 22 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 11. La FIG. 23 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 12. La FIG. 24 muestra un resultado del ejemplo inventivo 2. La FIG. 25 es un gráfico formado al expandir una escala del eje vertical del gráfico para el ejemplo comparativo 2 en la FIG. 9. La FIG. 26 es un gráfico formado al expandir una escala del eje vertical del gráfico para el ejemplo inventivo 2 en la FIG. 11. La FIG. 27 muestra un resultado de un ejemplo comparativo 4 (el eje vertical tiene la misma escala que en las FIGS. 25 y 26). La FIG. 28 muestra un resultado de un ejemplo inventivo 3 (el eje vertical tiene la misma escala que en las FIGS. 25 y 26). La FIG. 29 es una imagen simulada por ordenador que muestra un estado de flujo del acero fundido en una salida de acero fundido de un orificio de descarga de una tobera de inmersión en el ejemplo comparativo 1, justo después de que el acero fundido fluya saliendo del orificio de descarga. La FIG. 30 es la imagen en la FIG. 29, en donde en la misma se escribe una línea y un texto para una explicación suplementaria de la velocidad de flujo. La FIG. 31 es una imagen simulada por ordenador que muestra un estado de flujo del acero fundido en una región inferior dentro de una tobera de inmersión que tiene un orificio de descarga en el ejemplo comparativo 1 y en las inmediaciones de la tobera de inmersión. La FIG. 32 es una imagen simulada por ordenador que muestra un estado de flujo del acero fundido en una salida de acero fundido de un orificio de descarga de una tobera de inmersión en el ejemplo inventivo 1, justo después de que el acero fundido fluya saliendo del orificio de descarga. La FIG. 33 es la imagen de la FIG. 32, en donde en la misma se escribe una línea para una explicación suplementaria de la velocidad de flujo. La FIG. 34 es una imagen simulada por ordenador que muestra un estado de flujo del acero fundido en una región inferior dentro de la tobera de inmersión que tiene el orificio de descarga en el ejemplo inventivo 1 y en las inmediaciones de la tobera de inmersión. La FIG. 35 es una imagen simulada por ordenador que muestra un estado de flujo del acero fundido en un molde, después de que el acero fundido fluya saliendo de un orificio de descarga de una tobera de inmersión en el ejemplo comparativo 2.

La FIG. 36 es una imagen simulada por ordenador que muestra un estado de flujo del acero fundido en una salida de acero fundido del orificio de descarga de la tobera de inmersión en el ejemplo comparativo 2, justo después de que el acero fundido fluya saliendo del orificio de descarga. La FIG. 37 es una imagen simulada por ordenador que muestra un estado de flujo del acero fundido en un molde, después de que el acero fundido fluya saliendo de un orificio de descarga de una tobera de inmersión en el ejemplo comparativo 5. La FIG. 38 es una imagen simulada por ordenador que muestra un estado de flujo del acero fundido en una salida de acero fundido del orificio de descarga de la tobera de inmersión en el ejemplo comparativo 5, justo después de que el acero fundido fluya saliendo del orificio de descarga. La FIG. 39 es una imagen simulada por ordenador que muestra un estado de flujo del acero fundido en un molde, después de que el acero fundido fluya saliendo de un orificio de descarga de una tobera de inmersión en el ejemplo inventivo 2. La FIG. 40 es una imagen simulada por ordenador que muestra un estado de flujo del acero fundido en una salida de acero fundido del orificio de descarga de la tobera de inmersión en el ejemplo inventivo 2, justo después de que el acero fundido fluya saliendo del orificio de descarga. La FIG. 41 es una vista longitudinal esquemática en sección de una tobera de inmersión convencional (el ejemplo comparativo 1 (ángulo = cero), el ejemplo comparativo 2 (ángulo = 20 grados), el ejemplo comparativo 4 (ángulo = 20 grados)). La FIG. 42 es una vista esquemática ampliada del orificio de descarga de la FIG. 41. La FIG. 43 es una vista esquemática ampliada de un orificio de descarga estrechado en dos escalones.

DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES Ahora se describirá la presente invención sobre la base de una realización de la misma.

En la presente invención, la estabilización de una corriente de acero fundido en un orificio de descarga y el enderezamiento de flujo sobre la base de impedir turbulencias se determinan por una posición en una dirección de flujo de acero fundido, es decir, una dirección de movimiento de la corriente de acero fundido (en adelante también se le hace referencia como "posición aguas abajo") y una distribución de presión en respectivas posiciones. Es decir, están determinados por un estado de transición de la pérdida de energía en una corriente de acero fundido en una posición de comienzo de un orificio de descarga y en unas respectivas posiciones aguas abajo de la posición de comienzo.

Fundamentalmente, la energía para producir una velocidad de flujo de la corriente fundida que pasa a través de un orificio de descarga de una tobera de inmersión equivale a una altura hidrostática del acero fundido. De este modo, una velocidad de flujo V(z) del acero fundido en una posición una distancia Z aguas abajo de la posición de comienzo del orificio de descarga se expresa con la siguiente fórmula (3):

V(z) = k(2g(H + Z))1/2 ----- (3)

, donde: g es una aceleración de gravitación; H es una altura hidrostática del acero fundido; y k es un coeficiente de flujo.

Un volumen de flujo Q del de acero fundido que pasa a través del orificio de descarga de la tobera de inmersión es un producto de la velocidad de flujo V y un área en sección transversal A del orificio de descarga. De este modo, el volumen de flujo Q se expresa con la siguiente fórmula (4):

Q = V(L) x A(L) = k (2g (H + L))1/2 x A(L) ---- (4)

, donde: L es una longitud del orificio de descarga; V (L) es una velocidad de flujo del acero fundido en un extremo (en una superficie periférica exterior de la tobera de inmersión) del orificio de descarga; y A(L) es un área en sección transversal del orificio de descarga en la posición de comienzo del mismo.

El volumen de flujo Q es constante en una sección transversal tomada a lo largo de un plano perpendicular a un eje del orificio de descarga en la dirección de movimiento del acero fundido, en cualquier posición en el orificio de descarga. De este modo, un área en sección transversal A(z) en una posición a una distancia Z aguas abajo de la posición de comienzo del orificio de descarga se expresa con la siguiente fórmula (5):

A (z) = Q / V(z) = k (2g (H + L))1/2 x A(L) / k (2g (H + Z))1/2---- (5)

Entonces, al dividir el lado derecho y el izquierdo de la fórmula (5) por A(L) se obtiene la siguiente fórmula (6):

A(z) / A(L) = ((H + L) / (H + Z))1/2 ---- (6)

A(z) y A(L) se expresan de la siguiente manera: A(z) = π Dz2/4, y A(L) = π Do2/4, donde: π es una proporción entre la circunferencia de un círculo y su diámetro; Di es un diámetro del orificio de descarga en la posición de comienzo

del mismo; Do es un diámetro del orificio de descarga en el extremo del mismo; y Dz es un diámetro del orificio de descarga en una posición alejada una distancia Z de la posición de comienzo hacia el extremo del mismo.

De este modo, la fórmula (6) se transforma de la siguiente manera:

A (z) / A (L) = (π Dz2/4) / (π Do2/4) = ((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)

Por lo tanto, se satisface la siguiente relación:

1 n (Dz) = (1/4) x 1 n ((H + L) /(H + Z))+ 1 n (Do) ---- (10)

La pérdida de energía (pérdida de presión) puede minimizarse al formar el orificio de descarga con una forma en sección transversal que satisfaga la fórmula 9 (fórmula 10).

En cuanto a las fórmulas antes mencionadas, los inventores averiguaron que substancialmente H es insignificantemente pequeña, en un flujo cambiado direccionalmente hacia el orificio de descarga de la tobera de inmersión. Esto es porque: un volumen de flujo del acero fundido es ajustado por un dispositivo de control de volumen de flujo en las inmediaciones de un extremo superior de la tobera de inmersión, de modo que una altura hidrostática por encima del dispositivo de control de volumen de flujo es bloqueada por el dispositivo de control y de ese modo se considera como cero; y, aunque una altura hidrostática del acero fundido en (el calibre interior de) la tobera de inmersión se produce en una longitud de la tobera de inmersión por debajo de un extremo superior de un molde, y una corriente de acero fundido en esta región fluye en una dirección longitudinal de la tobera de inmersión, la corriente de acero fundido fluye adentro del orificio de descarga después de que se cambie una dirección de la corriente de acero fundido debido a una colisión con un fondo de la tobera de inmersión, de modo que la corriente de acero fundido fluye constantemente en un estado en el que se cancela una presión del mismo.

De este modo, sobre la base de las fórmulas antes mencionadas acerca del flujo, H puede expresarse como (transformarse en) la susodicha fórmula 2.

Cuando la fórmula 10 se traza en un gráfico, se forma una curva de cuarto grado. También puede minimizarse una pérdida de presión del acero fundido al formar el orificio de descarga con una forma en sección transversal equivalente al gráfico basado en la fórmula 10. Además, en la forma que satisface la fórmula 10, una presión del acero fundido se reduce gradualmente (suavemente) en cada posición aguas abajo de la posición de comienzo del orificio de descarga a la distancia Z, de modo que se establece un estado de enderezamiento de flujo (véanse las FIGS. 1 a 6).

En cuanto a un efecto de esta fórmula en la presente invención, se llevó a cabo un análisis de fluidos basado en simulación por ordenador (se ha verificado una alta reproducibilidad/correlatividad con operaciones verdaderas de fundición) para obtener una distribución de velocidades de acero fundido en una región en la que el acero fundido se descarga desde el orificio de descarga (véanse los siguientes Ejemplos).

Como resultado, se verificó que puede aumentarse significativamente un estado uniforme de una corriente de acero fundido, comparado con una técnica convencional (en donde un calibre interior de una tobera de inmersión y un orificio de descarga que se extiende en una dirección de flujo saliente de acero fundido intersecan entre sí como dos líneas rectas, en una posición de comienzo del orificio de descarga; véanse las FIGS. 41 y 42). Esto significa que una corriente de acero fundido que fluye hacia abajo a lo largo de un calibre interior de la tobera de inmersión se cambia direccionalmente hacia el orificio de descarga de una manera tal como para formar una corriente de acero fundido suave (uniforme/constante) con menos pérdida de energía en el extremo del orificio de descarga.

Además, en la presente invención, se comprobaron las condiciones para que la forma satisfaga la fórmula antes mencionada. Específicamente, se comprobó un efecto de una forma básica y óptima que satisface la fórmula antes mencionada sobre la base de simulación por ordenador de la misma manera, mientras se cambia un valor de n en la fórmula 10 (en adelante también se le hace referencia como "grado").

Como resultado, se averiguó que puede obtenerse el mismo efecto significativo que en el grado "4" cuando el grado es 1,5 o más (por lo menos 6,0 o menos) (véanse las FIGS. 13 a 18).

De este modo, si una superficie interior de los orificios de descarga tiene una forma definida por una línea curva a lo largo de la cual se reduce gradualmente en diámetro un calibre interior del orificio de descarga en una dirección desde la posición de comienzo al extremo del orificio de descarga, y la línea curva se configura para satisfacer la fórmula 10 que tiene n = 1,5 o más, puede aumentarse significativamente el efecto uniformador, comparado con la

técnica convencional (en donde una superficie de un calibre interior de una tobera de inmersión y una superficie de un calibre interior de un orificio de descarga intersecan entre sí como dos planos).

Es decir, sobre la base de una presuposición de que el calibre interior del orificio de descarga se reduce gradualmente en diámetro en una dirección desde la posición de comienzo al extremo del orificio de descarga, la superficie interior del orificio de descarga puede comprender una pluralidad de líneas curvas formadas, cada una, al establecer "n" a un valor diferente, en lugar de formar la línea curva al establecer "n" en sólo un valor específico en el intervalo de 1,5 o más.

Los inventores verificaron experimentalmente que no hay diferencia significativa en el efecto uniformador de velocidad de flujo de acero fundido siempre que "n" sea 6,0 o menos (véanse los siguientes Ejemplos).

El efecto uniformador se obtiene máximamente en un nivel constante cuando "n" está en el intervalo de 2,0 a 4,5. Además, no se observa una mejora adicional en el efecto uniformador cuando "n" es 6,0, y una curvatura de una línea curva en las inmediaciones de la posición de comienzo del orificio de descarga es apta para hacerse gradualmente más pequeña si "n" se aumenta más allá de 6,0 (véanse las FIGS. 6(a) a 6(c)). De este modo, prácticamente, no puede averiguarse una necesidad ni una ventaja para emplear una configuración formada al establecer "n" a un valor mayor que 6,0.

Por otra parte, en la presente invención, se comprobó la influencia de la proporción "Di/Do". Como resultado, se verificó experimentalmente que el efecto uniformador de velocidad de flujo de acero fundido se aumenta gradualmente a medida que se aumenta la proporción "Di/Do" de 1,6 hasta 2 (véanse los siguientes Ejemplos, y las FIGS. 20 a 24).

Prácticamente, una configuración formada al establecer la proporción "Di/Do" a un valor mayor que 2,0 no es realista, porque implica un aumento excesivo en la longitud total o en la profundidad de inmersión de una tobera de inmersión, de modo que es probable que aparezca un problema, tal como interferencia con una capa solidificada (coraza) del acero fundido en un molde.

Más adelante se describirá un método de producción para una tobera de inmersión de la presente invención.

La tobera de inmersión de la presente invención puede producirse mediante un método convencional que utiliza una mezcla convencional, por ejemplo, que comprende: añadir un aglutinante a una materia prima refractaria; amasarlos para obtener una mezcla; someter la mezcla a un proceso de limpieza CIP, mientras se coloca un núcleo o un molde de caucho que tienen una forma dada de la presente invención en una posición que corresponde a una superficie de pared interior de un orificio de descarga, para formar un cuerpo integral; y entonces someter el cuerpo a secado, quemado y mecanizado, tal como fresado.

Por ejemplo, la superficie de pared interior del orificio de descarga puede formarse mediante un método que comprende: preconectar un troquel que tiene una forma deseada, a un troquel formador (núcleo) para que se forme una parte como un calibre interior del orificio de descarga; comprimir y moldear una mezcla que tiene un grosor dado, utilizando un molde de caucho para formar un calibre interior del orificio de descarga con la forma deseada durante el moldeo. Como alternativa, puede formarse mediante un método que comprende: formar una tobera de inmersión que tiene una pared sólida; y entonces mecanizar la pared para formar un calibre interior del orificio de descarga que tiene una forma deseada.

[EJEMPLOS] Las FIGS. 7 a 28 son unos gráficos para los siguientes ejemplos, en donde se trazan unas velocidades de flujo simuladas por ordenador con respecto a una posición vertical en un extremo de un orificio de descarga (posición de descarga de acero fundido).

Las FIGS. 29 a 40 son unas imágenes simuladas por ordenador para los siguientes ejemplos, cada uno de ellos muestra un estado de flujo del acero fundido en el extremo de un orificio de descarga de una tobera de inmersión, alrededor de la tobera de inmersión y en un molde, justo después de que el acero fundido fluya saliendo del orificio de descarga.

Ejemplo A En el Ejemplo A, se llevó a cabo un análisis de fluidos basado en simulación por ordenador para evaluar la estabilidad y la uniformidad de una corriente de acero fundido.

En primer lugar, se comparó un orificio de descarga en la presente invención (ejemplo inventivo 1; FIG. 1; el orificio de descarga tiene un ángulo de 20 grados en una dirección hacia abajo, como se muestra en la FIG. 6(b)) con un orificio convencional de descarga (ejemplo comparativo 1, en donde una pared de calibre interior de una tobera de inmersión y una pared de calibre interior del orificio de descarga intersecan entre sí como dos líneas rectas, en las

inmediaciones de una posición de comienzo del orificio de descarga; FIGS. 41 y 42; el orificio de descarga tiene un ángulo de 20 grados en una dirección hacia abajo).

En el ejemplo inventivo 1, "n" se estableció en 4,0, y "Di/Do" se estableció en 2,0. En el ejemplo comparativo 1, "Di/Do" se estableció en 1,0.

El efecto uniformador de velocidad de flujo de acero fundido se evaluó sobre la base del coeficiente de variación (desviación típica σ / promedio de velocidad de flujo Prom.), la presencia o ausencia de inversión de velocidad de flujo (nivel) en una dirección en altura del orificio de descarga, y la presencia o ausencia de una región en la que una velocidad de flujo (nivel) tiene un valor negativo (la región de valor negativo).

Es mejor un menor coeficiente de variación. Es deseable que no haya diferencia en las respectivas posiciones verticales del orificio de descarga (en un gráfico que tiene un eje horizontal que representa una posición vertical del orificio de descarga y un eje vertical que representa una velocidad de flujo, el efecto uniformador puede considerarse alto cuando la velocidad de flujo es aproximadamente constante (las velocidades de flujo se distribuyen en una dirección aproximadamente horizontal (lateral)).

Si existe la inversión de velocidad de flujo (nivel) en la dirección en altura del orificio de descarga, se producen turbulencias, tal como un remolino, en una dirección de flujo alrededor de la región de inversión para causar la expansión de una corriente de acero fundido, aparición de un flujo de atrapamiento de polvo de molde, etc. Por lo tanto, es deseable eliminar la inversión.

La presencia de la región de valor negativo tiene un significado de que hay un flujo inversamente orientado en la región. De este modo, se producen turbulencias significativas, incluso un remolino, en una dirección de flujo alrededor de la región para provocar la expansión de una corriente de acero fundido, la aparición de un flujo de atrapamiento de polvo de molde, etc. Por lo tanto, es deseable eliminar la región de valor negativo (flujo inverso).

Esta simulación se realizó utilizando software de análisis de fluidos (nombre comercial: "Fluent Ver. 6.3.26" producido por ANSYS, Inc). Los parámetros aportados al software de análisis de fluidos fueron de la siguiente manera:

El número de celdas de cálculo: aproximadamente 120000 (en donde el número puede variar dependiendo de un modelo) Fluido: agua (en donde se ha verificado que la evaluación para el acero fundido también puede realizarse de una manera comparativa)

densidad = 998,2 kg/m3 viscosidad = 0,001003 kg/m-s

Diámetro exterior de una parte de orificio de descarga de una tobera de inmersión: 130 mm Diámetro de un calibre interior del orificio de descarga de la tobera de inmersión: 70 mm Longitud L del orificio de descarga: 30 mm Profundidad de inmersión (centro de una salida del orificio de descarga): 181 mm Tamaño de un molde: 220 mm x 1800 mm Modelo viscoso: Cálculo de K-omega Volumen de flujo del acero fundido: 5 l/s (aproximadamente 2,1 t/min) Angulo del orificio de descarga: grado cero (dirección perpendicular a un eje longitudinal de la tobera de inmersión)

Un resultado de la simulación se muestra en la Tabla 1, y en la FIG. 8 y FIG. 7 que son un gráfico para el ejemplo inventivo 1 y un gráfico para el ejemplo comparativo 1, respectivamente, en donde se trazan velocidades de flujo con respecto a la posición vertical en el extremo del orificio de descarga (posición de descarga de acero fundido).

Como se ve en este resultado, en el ejemplo comparativo 1, el coeficiente de variación es 0,94, y hay la región de valor negativo aunque no hay inversión en una región inferior del orificio de descarga.

5 Por contra, en el ejemplo inventivo 1, el coeficiente de variación se reduce significativamente a 0,27 (28,7, con una suposición de que el coeficiente de variación en el ejemplo comparativo 1 es 100), y no hay ni la región de valor negativo ni la inversión en una región inferior del orificio de descarga.

Ejemplo B

10 En el Ejemplo B, se llevó a cabo un análisis de fluidos basado en la misma simulación por ordenador que en el Ejemplo A bajo una condición de que el ángulo del orificio de descarga se estableció en 20 grados en una dirección hacia abajo.

15 En el Ejemplo B, se configura un calibre interior del orificio de descarga con el ángulo de tal manera que una posición del orificio de descarga que corresponde a una distancia arbitraria Z en una sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión (sección transversal paralela a un eje longitudinal de la tobera de inmersión) se cambia gradualmente en una dirección paralela al eje longitudinal de la tobera de inmersión una distancia longitudinal que depende del ángulo θ en la posición que corresponde a la distancia Z (distancia Z x tan θ).

20 En un ejemplo inventivo 2, "n" se establece en 4,0, y "Di/Do" se establece en 2,0. En un ejemplo comparativo 2, "Di/Do" se establece en 1,0. En un ejemplo comparativo 3, al orificio de descarga se le da una forma en la que dos líneas rectas se conectan de una manera estrechada con dos escalones para extenderse desde la posición de comienzo al extremo del orificio de descarga (véase la FIG. 43).

25 Un resultado de la simulación se muestra en la Tabla 2, y en la FIG. 11, FIG. 9 y FIG. 10 que son un gráfico para el ejemplo inventivo 2, un gráfico para el ejemplo comparativo 2 y un gráfico para el ejemplo comparativo 3, respectivamente, en donde se trazan velocidades de flujo con respecto a la posición vertical en el extremo del orificio de descarga (posición de descarga de acero fundido).

Como se ve en este resultado, en el ejemplo comparativo 2, el coeficiente de variación es 0,85, y hay inversión en una región inferior del orificio de descarga y la región de valor negativo en una región superior del orificio de descarga.

En el ejemplo comparativo 3, con una suposición de que el coeficiente de variación en el ejemplo comparativo 2 es 100, un índice de coeficiente de variación es 81,2, que significa que no se observó ninguna mejora significativa en el efecto uniformador con respecto al ejemplo comparativo 2. Además, existe la inversión en una región inferior del orificio de descarga y la región de valor negativo en una región superior del orificio de descarga. De este modo, no

10 se observa el efecto uniformador basado en la forma estrechada con dos escalones.

Por contra, en el ejemplo inventivo 2, con una suposición de que el coeficiente de variación en el ejemplo comparativo 2 es 100, el índice de coeficiente de variación es 18,8, que significa que no se observó una mejora significativa en el efecto uniformador con respecto al ejemplo comparativo 2. Además, no existe ni la región de valor

15 negativo ni la inversión en una región inferior del orificio de descarga.

Ejemplo C En el Ejemplo C, se llevó a cabo un análisis de fluidos basado en la misma simulación por ordenador que en los Ejemplos A y B para comprobar una influencia de un volumen de flujo del acero fundido. Específicamente, se formó

20 un ejemplo inventivo 3 y un ejemplo comparativo 4 con las mismas configuraciones que las del ejemplo inventivo 2 y el ejemplo comparativo 2 del Ejemplo B, respectivamente, y el volumen de flujo de acero fundido se estableció en un valor dos veces mayor que en el Ejemplo B para comprobar una influencia en el efecto uniformador.

Un resultado de la simulación se muestra en la Tabla 3, y en la FIG. 28 y FIG. 27 que son un gráfico para el ejemplo

25 inventivo 3 y un gráfico para el ejemplo comparativo 4, respectivamente, en donde se trazan velocidades de flujo con respecto a la posición vertical en el extremo del orificio de descarga (posición de descarga de acero fundido).

Como se ve en este resultado, en el ejemplo comparativo 4, el coeficiente de variación es 0,57, y hay inversión en una región inferior del orificio de descarga y la región de valor negativo en una región superior del orificio de descarga. Esto significa que no se cambia una característica de flujo en la uniformidad incluso si se aumenta el

5 volumen de flujo de acero fundido.

Por contra, en el ejemplo inventivo 3, con una suposición de que el coeficiente de variación en el ejemplo comparativo 4 es 100, el índice de coeficiente de variación es 19,3, que significa que no se observó una mejora significativa en el efecto uniformador con respecto al ejemplo comparativo 4. Además, no existe ni la región de valor

10 negativo ni la inversión en una región inferior del orificio de descarga. Esto significa que también puede obtenerse el efecto uniformador de la presente invención incluso si se aumenta el volumen de flujo de acero fundido.

Ejemplo D En el Ejemplo D, se llevó a cabo un análisis de fluidos basado en la misma simulación por ordenador que en los

15 Ejemplos A y B para comprobar una influencia de "n".

Como condiciones para la simulación, "Di/Do" se estableció en 2,0, y el volumen de flujo de acero fundido se estableció en 5 l/s (aproximadamente 2,1 t/min) al igual que con el Ejemplo B. Además, el ángulo del orificio de descarga se estableció en 20 grados en una dirección hacia abajo, y "n" se cambió en el intervalo de 1,0

20 (correspondiente a una forma de estrechamiento lineal) a 6,0.

Un resultado de la simulación se muestra en la Tabla 4, y en la FIG. 12 y las FIGS. 13 a 18 que son un gráfico para un ejemplo comparativo 5 y los gráficos para unos ejemplos inventivos 4 a 8 (incluido el ejemplo inventivo 2), respectivamente, en donde se trazan las velocidades de flujo con respecto a la posición vertical en el extremo del

25 orificio de descarga (posición de descarga de acero fundido).

Como se ve en este resultado, en el ejemplo comparativo 5 en el que "n" se establece en 1,0 (correspondiente a una forma de estrechamiento lineal), con una suposición de que el coeficiente de variación en el ejemplo comparativo 2 es 100, el índice de coeficiente de variación es 29,4, que significa que se observa una mejora significativa en el efecto uniformador. Sin embargo, existe la inversión en una región inferior del orificio de descarga aunque no se observa la región de valor negativo en una región superior del orificio de descarga.

Por contra, en los ejemplos inventivos, con una suposición de que el coeficiente de variación en el ejemplo comparativo 2 es 100, el ejemplo inventivo 4 en el que "n" se establece en 1,5, tiene un índice de coeficiente de variación de 21,2, y cada uno de los ejemplos inventivos 5, 2, 6 en los que "n" se establece en el intervalo de 2,0 a 4,5, tienen el mismo índice de coeficiente de variación de 18,8. Además, el ejemplo inventivo 7 en el que "n" se establece en 5,0, tiene un índice de coeficiente de variación de 21,2, y el ejemplo inventivo 8 en el que "n" se establece en 8,0, tiene un índice de coeficiente de variación de 20,0. Como arriba, se observa una mejora significativa en el efecto uniformador con aproximadamente el mismo nivel en cada uno de los ejemplos inventivos.

Además, en cada uno del ejemplo inventivo 4 ("n" = 1,5) al ejemplo inventivo 8 ("n" = 6,0), no existe ni la región de valor negativo ni la inversión en una región inferior del orificio de descarga.

Como se ve en el Ejemplo D, siempre que el calibre interior del orificio de descarga se reduzca gradualmente de diámetro en la dirección desde la posición de comienzo al extremo del orificio de descarga a lo largo de una línea curva que satisfaga la fórmula antes mencionada teniendo n = 1,5 o más, o una combinación de una pluralidad líneas curvas formadas, cada una, al establecer "n" a un valor diferente en el intervalo 1,5 o más, puede obtenerse el significativo efecto uniformador de flujo de acero fundido de la presente invención.

Cuando el ángulo se establece en una dirección hacia abajo como en los ejemplos inventivos anteriores, el orificio de descarga tiene una forma en la que una parte superior tiene una curva suave y una parte inferior tiene una curva relativamente aguda, en las inmediaciones de la posición de comienzo del orificio de descarga, como se muestra en las FIGS. 6(a) a 6(c).

En vista del hecho de que en esta forma se obtiene el resultado antes mencionado, puede obtenerse el efecto uniformador/enderezador de flujo de acero fundido siempre que se proporcione la configuración de la presente invención en la región superior y la inferior de una sección transversal longitudinal que pasa a través de un eje del orificio de descarga que se extiende en una dirección de flujo saliente de acero fundido.

Además, una parte en un lateral del orificio de descarga está definida por el cuerpo recto de tobera de la tobera de inmersión. Esto significa que, en los ejemplos inventivos antes mencionados, la configuración de la presente invención se proporciona sólo en una pared refractaria hacia fuera de una pared de calibre interior del cuerpo recto de tobera de la tobera de inmersión.

Ejemplo E En el Ejemplo E, se llevó a cabo un análisis de fluidos basado en la misma simulación por ordenador que en los Ejemplos A y B para comprobar una influencia de "Di/Do".

Como condiciones para la simulación, "n" se estableció en 4,0, y el volumen de flujo de acero fundido se estableció en 5 l/s (aproximadamente 2,1 t/min) al igual que con el Ejemplo B. Además, el ángulo del orificio de descarga se estableció en 20 grados en una dirección hacia abajo, y "Di/Do" se cambió en el intervalo de 1,5 a 2,0.

Un resultado de la simulación se muestra en la Tabla 5, y en la FIG. 19 y las FIGS. 20 a 24 que son un gráfico para un ejemplo comparativo 6 y los gráficos para unos ejemplos inventivos 9 a 12 (incluido el ejemplo inventivo 2), respectivamente, en donde se trazan las velocidades de flujo con respecto a la posición vertical en el extremo del orificio de descarga (posición de descarga de acero fundido).

Como se ve en este resultado, en el ejemplo comparativo 6 en el que "Di/Do" se establece en 1,5, con una suposición de que el coeficiente de variación en el ejemplo comparativo 2 es 100, el índice de coeficiente de variación es 62,6, que significa que no se observa una mejora significativa en el efecto uniformador. Además, existe la región de valor negativo en una región superior del orificio de descarga aunque no se observa la inversión en una

5 región inferior del orificio de descarga.

Por contra, puede obtenerse un significativo efecto uniformador en cada uno de los ejemplos inventivos, en vista del índice de coeficiente de variación con una suposición de que el coeficiente de variación en el ejemplo comparativo 2 es 100. Entre ellos, el mayor índice de coeficiente de variación de 29,4 se obtiene cuando "Di/Do" se establece en 16

10 (ejemplo inventivo 9), y el menor índice de coeficiente de variación de 18,8 se obtiene cuando "Di/Do" se establece en 2,0 (ejemplo inventivo 2). Como arriba, el índice de coeficiente de variación es propenso a disminuir a medida que "Di/Do” se cambia de 1,6 a 2,0.

Además, en cada uno del ejemplo inventivo 9 ("Di/Do" = 1,6) al ejemplo inventivo 12 ("Di/Do" = 1,9) y en el ejemplo 15 inventivo 2 ("Di/Do" = 2,0), no existe ni la región de valor negativo ni la inversión en una región inferior del orificio.

Los resultados de los Ejemplos antes mencionados pueden resumirse de la siguiente manera.

En cuanto a "n", el efecto enderezador/uniformador de flujo de acero fundido puede obtenerse cuando "n" se

20 establece en 1,5 o más, y no se observa deterioro en el efecto siempre y cuando "n" sea 6,0 o menos. De este modo, el intervalo de "n" para lograr el objeto de la presente invención puede establecerse en 1,5 o más. En este intervalo, el mayor efecto puede obtenerse en el intervalo de 2,0 a 4,5.

En cuanto a "Di/Do", el efecto enderezador/uniformador de flujo de acero fundido puede obtenerse cuando "Di/Do"

25 se establece en 1,6 o más, y no se observa empeoramiento del efecto (el efecto se aumenta) siempre que "Di/Do" sea 2,0 o menos. De este modo, el intervalo de "Di/Do" para lograr el objeto de la presente invención puede establecerse en 1,6 o más. En este intervalo, el mayor efecto puede obtenerse en 2,0.

EXPLICACIÓN DE CÓDIGOS

30 1: tobera de inmersión

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Una tobera de inmersión que comprende:

5

un cuerpo recto con forma tubular de tobera para extenderse en una dirección longitudinal vertical y adaptado

para permitir al acero fundido desde una entrada de acero fundido proporcionada en un extremo superior del

mismo pasar hacia abajo a través del mismo; y

un par de orificios de descarga proporcionados en una parte inferior del cuerpo recto de tobera en relación

10

bilateralmente simétrica y adaptados para descargar el acero fundido desde una superficie lateral del cuerpo recto de tobera en una dirección lateral,

en donde una superficie interior de cada uno de los orificios de descarga tiene, por lo menos en parte o en su

totalidad, una forma definida por la línea curva a lo largo de un calibre interior del orificio de descarga en una

sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión que pasa a través de unos respectivos centros de

15

la tobera de inmersión y el orificio de descarga se reduce gradualmente en diámetro en una dirección desde una posición de comienzo a un extremo del orificio de descarga, y en donde la línea curva se representa por

un diámetro Dz en la sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión en la siguiente fórmula 1:

20 donde: L es un grosor de pared de la tobera de inmersión; Di es un diámetro del orificio de descarga en la posición de comienzo del orificio de descarga Do es un diámetro del orificio de descarga en el extremo del orificio de descarga

25 Z es una distancia entre la posición de comienzo del orificio de descarga, y una posición arbitraria aparte de la posición de comienzo hacia el extremo del orificio de descarga; Dz es un diámetro del orificio de descarga en la posición Z en la sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión; y H se representa con la siguiente fórmula 2,

, donde 1,5 ≤ n ≤ 6,0,

35 y donde 1,6 ≤ Di/Do
2. La tobera de inmersión según la reivindicación 1, en donde cada uno de los orificios de descarga tiene un ángulo en la dirección longitudinal de la tobera de inmersión, excepto un ángulo hacia una dirección perpendicular a un eje longitudinal de la tobera de inmersión, y en donde el calibre interior del orificio de descarga con el ángulo se

40 configura de tal manera que una posición del orificio de descarga que corresponde a la distancia Z en la sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión se cambia gradualmente en una dirección paralela al eje longitudinal de la tobera de inmersión en una distancia longitudinal que depende del ángulo en la posición que corresponde a la distancia Z.

45 3. Una tobera de inmersión que comprende:

un cuerpo recto con forma tubular de tobera para extenderse en una dirección longitudinal vertical y adaptado para permitir al acero fundido desde una entrada de acero fundido proporcionada en un extremo superior del mismo pasar hacia abajo a través del mismo; y

50 un par de orificios de descarga proporcionados en una parte inferior del cuerpo recto de tobera en relación bilateralmente simétrica y adaptados para descargar el acero fundido desde una superficie lateral del cuerpo recto de tobera en una dirección lateral, en donde una superficie interior de cada uno de los orificios de descarga tiene, por lo menos en parte o en su totalidad, una forma definida por una combinación de una pluralidad de líneas curvadas a lo largo de las que

55 un calibre interior del orificio de descarga en una sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión pasa a través de unos respectivos centros de la tobera de inmersión y el orificio de descarga se reduce gradualmente en diámetro en una dirección desde una posición de comienzo a un extremo del orificio de

descarga, y en donde cada una de las líneas curvadas se configura para satisfacer la fórmula 1 según la reivindicación 1, mientas se establece n en la fórmula 1 a un valor diferente.
4. La tobera de inmersión según la reivindicación 3, en donde cada uno de los orificios de descarga tiene un ángulo

5 en la dirección longitudinal de la tobera de inmersión, excepto un ángulo hacia una dirección perpendicular a un eje longitudinal de la tobera de inmersión, y en donde el calibre interior del orificio de descarga con el ángulo se configura de tal manera que una posición del orificio de descarga que corresponde a la distancia Z en la sección transversal longitudinal de la tobera de inmersión se cambia gradualmente en una dirección paralela al eje longitudinal de la tobera de inmersión en una distancia longitudinal que depende del ángulo en la posición que

10 corresponde a la distancia Z.