ES2589410T3 - Boquilla de colada continua para una varilla, alambre o tubería en una colada de metal vertical ascendente - Google Patents

Boquilla de colada continua para una varilla, alambre o tubería en una colada de metal vertical ascendente Download PDF

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ES2589410T3 ES10795408.3T ES10795408T ES2589410T3 ES 2589410 T3 ES2589410 T3 ES 2589410T3 ES 10795408 T ES10795408 T ES 10795408T ES 2589410 T3 ES2589410 T3 ES 2589410T3
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Tuomas Rajaviita
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Abstract

Una boquilla de colada continua adaptada para una colada vertical ascendente de un metal (M) para coladas (P) ininterrumpidas, dicha boquilla (1) que comprende: - un anillo (30) de enfriamiento que tiene una sección (1y) superior y una sección (1a) inferior; - un componente (2) del molde hecho de material refractario y que tiene un extremo (2y) superior y un extremo (2a) inferior, dicho extremo superior que se extiende coaxialmente en el interior de dicho anillo (30) de enfriamiento y estando, mediante una junta (9) de transferencia de calor, en unión con dicho anillo de enfriamiento, y dicho extremo (2a) inferior que sobresale del anillo (30) de enfriamiento para la inmersión en el metal (M) fundido, y teniendo dicho componente (2) del molde una superficie 12 en sección transversal interna, que define una cavidad (20) de molde de colada continua alargada, codireccional con un eje (10) central y que coincide con la colada (P) a ser producida en términos de su forma exterior y dimensiones (11) exteriores, caracterizado porque dicha componente (2) de molde comprende uno o más agujeros (3) tangenciales de alimentación de masa fundida a una distancia (R1) de agujero desde el eje (10) central, siendo dicha distancia mayor que una distancia (R2) de superficie de la superficie (12) interna de la cavidad (20) de molde de colada continua, desde dicho eje central, así como un espacio (4) de separación de flujo anular que conecta dichos uno o más agujeros (3) tangenciales de alimentación de masa fundida con la cavidad (20) de molde de colada continua, con lo que el espacio (4) de separación de flujo tiene un borde (4s) interior provisto de un área (A4) de espacio de separación en sección transversal circunferencial que es más pequeña que un sumatorio (ΣA3) de las áreas (A3) de agujeros en sección transversal de los agujeros (3) de alimentación de masa fundida.

Description

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DESCRIPCION
Boquilla de colada continua para una varilla, alambre o tuberla en una colada de metal vertical ascendente
la invencion se refiere a una boquilla de colada continua, la cual es adecuada para la colada vertical ascendente continua de un metal para coladas ininterrumpidas, comprendiendo dicha boquilla: un anillo de enfriamiento que tiene una seccion superior y una seccion inferior, un componente de molde que consta de un material refractario y que tiene un extremo superior y un extremo inferior, extendiendose dicho extremo superior coaxialmente dentro del interior de dicho anillo de enfriamiento y estando, mediante una junta de transferencia de calor, en conexion con dicho anillo de enfriamiento, y dicho extremo inferior sobresaliendo del anillo de enfriamiento, y dicho componente de molde que tiene una superficie en seccion transversal interna, que define una cavidad de molde de colada continua alargada, codireccional con un eje central y que coincide con la colada producida actualmente en terminos de su forma exterior y dimensiones exteriores. La invencion se refiere tambien a un componente de molde para la colada vertical ascendente de una varilla, alambre o tuberla metalicos, teniendo dicho componente de molde su superficie interior, la cual define una cavidad de molde de colada continua que coincide con su area en seccion transversal, teniendo la presente varilla/ alambre/ tuberla producidos en terminos de su forma exterior y dimensiones exteriores, y dicho componente de molde, un eje central, as! como un extremo inferior y un extremo superior, dicho extremo inferior siendo adecuado para sumergirse en un metal fundido, y pudiendo unirse en su extremo superior a medios de enfriamiento, estando construido dicho componente de molde en al menos una pieza de material refractario. La invencion se refiere ademas a un metodo de colada continua de colada de una varilla o un alambre o una tuberla verticalmente ascendente, dicho metodo comprendiendo: alimentar un metal fundido a un extremo inferior de un componente de molde alargado que contiene una cavidad de molde de colada continua vertical en terminos de su eje central; permitir que el metal fundido solidifique a un estado solido enfriando el componente de molde con un anillo de enfriamiento y retirar el metal en estado solido solidificado en forma de un alambre o una varilla o una tuberla fuera de un extremo superior del componente de molde a una velocidad de colada. Y, la invencion se refiere tambien al uso en el procesamiento posterior de una colada producida con el metodo definido y el equipo definido.
La publicacion GB 2 168 633 describe un dispositivo de suministro giratorio para una instalacion de colada vertical de hierro fundido, siendo la cuestion por tanto referente a una variante de colada centrlfuga. La instalacion incluye un componente de matriz enfriado en toda su longitud y que constituye un deposito de tipo crisol para hierro fundido llquido. Este deposito de crisol que contiene hierro fundido de grafito esferoidal se caracteriza porque comprende al menos en su extremo inferior, medios para disponer la masa de hierro fundido llquido contenido en dicho deposito de crisol con un giro lento que tiene una componente horizontal. Dicho giro lento puede ser trasmitido al hierro fundido contenido en el deposito mediante medios hidraulicos, tal como por medio de una o mas boquillas presentes en la seccion inferior del deposito de crisol, por lo que dicho giro lento se puede lograr, de forma particular, mediante pulsos rltmicos de hierro fundido llquido desde una unidad de sifon. De forma preferible, la mayorla del metal fundido es suministrado a lo largo de una tuberla de entrada axial a la parte inferior del deposito de crisol, pero tambien puede ser suministrado a lo largo de una tuberla de entrada tangencial a la parte inferior del deposito de crisol. Tambien es posible utilizar chorros de un gas inerte o medios magneticos o medios mecanicos para la configuracion de la colada en el deposito con giro lento. Esta instalacion permite una reduccion de las diferencias de temperatura trasmitidas en el enfriamiento en el deposito de crisol y una solidificacion de una capa de formation de la tuberla aproximadamente gruesa sobre la superficie de la matriz.
Una disposition adicional para la colada de un alambre, una barra, o una tuberla en colada continua dirigida de forma ascendente desde una superficie de fundicion libre se da a conocer por ejemplo en la patente FI 46.810 (~ US 3,872,913), la cual describe un metodo y un dispositivo para una colada ascendente de productos perfilados, tales como barras, placas y tuberlas, en donde la colada es succionada mediante una boquilla, que establece un molde por encima de su superficie y que tiene su extremo inferior inmerso en la colada, y estando conectado a su extremo superior mediante una tuberla circundante enfriadora a un soporte de enfriador y a una fuente de vaclo. El enfriador consta de tres tuberlas concentricas, entre las cuales se extienden canales cillndricos para agua de enfriamiento. La tuberla mas interior tiene una seccion transversal mas grande que el que el artlculo perfilado. La boquilla esta construida de una sola pieza de material refractario y se extiende mediante su extremo superior, de forma coaxial, dentro del enfriador. El soporte del enfriador tiene una abertura que coincide con el artlculo a ser fundido, ya que el molde esta conectado con una zona de enfriamiento adicional mas extensa que esta, dicha fuente de vaclo permite la suction de la colada dentro de la zona de enfriamiento presente dentro de la boquilla.
Una variante de la disposicion tradicional anteriormente descrita se da a conocer en la publicacion de la solicitud GB 2 080 715, segun el cual una varilla de metal denso, homogeneo y largo se puede fundir de forma continua mediante el establecimiento de un campo electromagnetico alternante, que se extiende en direction ascendente, alargado, introduciendo metal fundido en la portion inferior de este campo, solidificando el metal mientras se mueve en direccion ascendente hacia el campo, y retirando el producto de varilla de metal solidificado desde la porcion superior de dicho campo. Para este proposito, el dispositivo de colada continua de la publicacion comprende un recipiente de colada tubular alargado dispuesto en una position vertical para recibir el metal fundido para su solidification, medios para entregar el material fundido en una porcion inferior del recipiente, medios de intercambio de calor asociados con el recipiente para el enfriamiento y solidificacion del metal fundido en los mismos, medios para retirar el metal solidificado de una porcion superior del recipiente y medios de levitation electromagnetica
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dispuestos alrededor del recipiente a lo largo de una porcion de su longitud para producir un efecto de elevacion ascendente en una columna de metal fundido en el recipiente. La publicacion tambien menciona que el campo electromagnetico empleado es capaz de levitar el peso de una columna de metal que se mueve de forma ascendente, haciendo avanzar la columna de metal hacia arriba, manteniendo la columna de metal bajo control y fuera del contacto con la tuberla que lo rodea, as! como estableciendo un efecto de agitacion para la homogenizacion del metal solidificado. Esta agitacion del metal fundido es producida en respuesta a las corrientes de Foucault electricas inducidas en el metal fundido.
La varilla, alambre o tuberla fundidos por medio de dichas boquillas de colada ascendente tradicionales pueden ser buenos y precisos en lo que se refiere a sus dimensiones cuando se realiza un examen visual, pero el alambre puede tener una composicion interna que no es apta para su posterior conformacion. Por ejemplo, el tamano de grano dentro de un alambre puede ser excesivo. Una varilla, alambre o tuberla de grano grande se rompe durante un posterior conformado en los llmites de grano y el producto es inutil. El procedimiento de fabrication de tuberla mas tradicional requiere primero fundir y colar un bloque, precalentar y extruir el bloque, seguido de un laminado Pliger. Una alternativa es un proceso de fundicion y lamination que requiere la fundicion del metal y la colada horizontal de una tuberla de pared gruesa, seguida de un mecanizado de la superficie de la tuberla y un fresado planetario. Estos son procesos diflciles de controlar y altamente complicados.
Los problemas de las boquillas de colada continua del estado de la tecnica anterior pueden ser resueltos con una boquilla de colada continua de la invention, la cual esta caracterizada por lo que se ha definido en la parte caracterizante de la reivindicacion 1 y con un componente de molde de la invencion, el cual esta caracterizado por lo que se ha definido en la parte caracterizante de la reivindicacion 4, as! como con un metodo de colada continua de la invencion el cual esta caracterizado por lo que se ha definido en la parte caracterizante de la reivindicacion 13.
La invencion se describira ahora en detalle con referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 muestra esquematicamente una boquilla de colada continua de la invencion y un componente de molde correspondiente en un primer modo realization para la colada de una varilla o un alambre mediante un proceso de colada vertical ascendente en una section longitudinal que se extiende a traves del eje central, a lo largo del plano II en la figura 4.
La figura 2 muestra esquematicamente una boquilla de colada continua de la invencion y un componente de molde correspondiente, en un segundo modo de realizacion para la colada de una varilla o un alambre mediante un proceso de colada vertical ascendente en una seccion longitudinal que se extiende a traves del eje central, a lo largo del plano II-II en la figura 5.
La figura 3 muestra esquematicamente un componente de molde de la invencion, en un tercer modo de realizacion para la colada de una varilla o un alambre mediante un proceso de colada vertical ascendente en una seccion longitudinal que se extiende a traves del eje central, a lo largo del plano III-III en la figura 6.
La figura 4 muestra un modo de realizacion del componente de molde de la figura 1 en seccion transversal en el espacio de separation de flujo, a lo largo del plano IV-IV en la figura 1.
La figura 5 muestra un modo de realizacion del componente de molde de la figura 2 en seccion transversal en el espacio de separacion de flujo, a lo largo del plano V-V en la figura 2.
La figura 6 muestra un componente de molde de la figura 3 en seccion transversal en el espacio de separacion de flujo, a lo largo del plano VI-VI de la figura 3. Esta figura tambien representa, con flechas discontinuas, un posible tipo de turbulencia del metal fundido.
La figura 7 muestra esquematicamente una velocidad de chorro periferico inferior para el metal fundido a una gran distancia de agujero que corresponde a una gran longitud periferica, y respectivamente a una velocidad de molde periferica mas alta en una distancia de superficie mas pequena que corresponde a una longitud periferica pequena. Se debe apreciar que esto solo muestra el principio de cambio de velocidad, no todos los valores numericos.
La cuestion se refiere a una boquilla 1 de colada continua, la cual es adecuada para la colada vertical ascendente continua de un metal M y que permite producir coladas P de tipo varilla, tipo alambre o tubular ininterrumpidas. Dicha boquilla 1 de colada continua comprende, lo primero de todo, un anillo 30 de enfriamiento que tiene una seccion 1y superior y una seccion 1a inferior. La boquilla 1 de colada continua esta unida a la seccion 1y superior de su anillo 30 mediante algunos medios apropiados para estructuras de soporte fijas, no mostradas en las figuras. La seccion 1a inferior del anillo 30 de enfriamiento de las boquillas de colada continua tiene una configuration tal que permite la union de un componente 2 de molde a la misma mediante una junta 9 de transferencia de calor. Para esto, y por supuesto para el enfriamiento, el anillo de enfriamiento puede tener dispuesto de forma concentrica una primera porcion 31 de tubo mas exterior, una segunda porcion 32 de tubo intermedia, y una tercera porcion 33 de tubo interior y entre las mismas dos pasajes 34a, 34b cillndricos codireccionales con las porciones de tubo y adecuados para un flujo a traves de los mismos del agua W de enfriamiento, es decir, para introducir un flujo de agua a traves
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El componente de molde de acuerdo con la invencion comprende uno o una pluralidad de agujeros 3 tangenciales de alimentacion de masa fundida a una distancia R1 de agujero desde el componente 2 de moldeo y por lo tanto tambien desde el eje 10 central de la colada P. La distancia R1 de agujero es mayor que la distancia R2 de superficie de la superficie 12 interna de la cavidad 20 de molde de colada continua desde el eje 10 central. “Tangencial” en este contexto se refiere a la direccion que tiene al menos una componente principal dirigida tangencialmente, pero algunas veces tambien una componente dirigida radialmente. Por tanto, los agujeros 3 tangenciales de alimentacion de masa fundida producen su numero coincidente, es decir, uno o una polaridad de chorros S1, S2 de metal fundido tangenciales, los cuales tiene(n) una velocidad de chorros. La velocidad de chorro/ velocidades de chorro tienen una componente de velocidad periferica o velocidad Vt de chorro periferica, y a menudo tambien una componente de velocidad dirigida radialmente, que apunta hacia el eje central y que normalmente es mucho mas pequena que la componente de chorro periferica y que por lo tanto no es mostrada en las figuras. Generalmente los agujeros 3 de alimentacion de masa fundida estan dirigidos de tal manera que la componente de velocidad dirigida radialmente es tan pequena como sea posible o no existe en absoluto, por lo que la velocidad Vt de chorro periferica se hace relativamente grande. Cada agujero 3 de alimentacion de masa fundida tiene una seccion A3 transversal del agujero, las cuales pueden ser diferentes o iguales entre si y cuya area en seccion trasversal combinada total esta marcada con IA3. Generalmente, el numero de agujeros de alimentacion de masa fundida es de dos o mas. El tamano de los agujeros de alimentacion de masa fundida depende del tamano y area de la seccion transversal de la colada P, pero a menudo esta dentro del rango de diametro de 1 mm a 10 mm. El componente de molde comprende tambien un espacio 4 de separation de flujo anular, que conecta a dicho uno o mas agujeros 3 tangenciales de alimentacion de masa fundida con la cavidad 20 de molde de colada continua. Preferiblemente, sin embargo no necesariamente, este espacio 4 de separacion de flujo anular se dispone en una direccion radial, aqul el radio corresponde a direcciones de las distancias R1, R2 desde el eje 10 central, como es obvio para un experto en la materia, convergiendo desde un borde 4u de circunferencia exterior mas cercano a los agujeros tangenciales de alimentacion de masa fundida hacia un borde 4s interior, que esta mas cercano al eje 10 central del componente de molde. En otras palabras, el espacio 4 de separacion de flujo anular tiene su borde 4s interior, el cual esta mas cercano al eje 10 central, provisto de un area a4 en seccion transversal de un espacio de separacion en forma de circunferencia, cuya altura es la dimension del espacio de separacion paralelo al eje 10 central y cuya anchura es una longitud de circunferencia perpendicular al radio del espacio de separacion. El espacio 4 de separacion de flujo tiene su tamano determinado por la colada P y por el tamano y numero de agujeros 3 tangenciales de alimentacion de masa fundida, pero la altura mencionada anteriormente del espacio de separacion es generalmente del orden de 1 mm a 10 mm. El sumatorio IA3 de las areas A3 de los agujeros en seccion transversal, de los agujeros 3 tangenciales de alimentacion de masa fundida es sustancialmente menor que un area A2 de molde en seccion transversal, de la superficie 12 interior del componente 2 de molde, la cual es por tanto un area perpendicular al eje 10 central definido por las paredes de la cavidad 20 de molde. En el proceso de fabrication de una varilla o filamento, la pared esta solo formada por una cara 12' interior de la superficie 12 interior en seccion transversal abierta hacia el eje central y, en el proceso de fabricacion de una tuberla, la pared esta formada por una cara 12' interior de la superficie 12 en seccion transversal interior, abierta hacia el eje central y por una cara 12'' exterior del nucleo 5 de un mandril 7. Por lo tanto, el area A2 de molde en seccion transversal esta definida o bien por la cara 12' sola o por tanto la cara 12' interior como por la cara 12'' exterior del nucleo. El sumatorio IA3 de las areas de los agujeros en seccion transversal es normalmente mayor de un 20% del area A2 de molde en seccion
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El componente 2 de molde tiene su extremo 2y superior provisto de un diametro dy exterior, el cual es normalmente menor que el diametro dA del extremo 2a inferior, al menos en la extension de la junta 9 de transferencia de calor. Por tanto, el anillo 30 de enfriamiento proporciona un efecto de enfriamiento mejorado en el metal contenido en la cavidad 20 de molde de colada continua, como resultado del pequeno diametro dy exterior del extremo superior. Al mismo tiempo, esto permite el encaje del mandril 7 dentro o fuera del diametro mayor del extremo 2a inferior. Por tanto, el componente 2 de molde comprende una cubierta 6 y el mandril 7. En este caso, la cubierta 6 constituye el extremo 2a inferior y el extremo 2y superior del componente 2 de molde, y dentro del extremo 2y superior de la cubierta, la cavidad 20 de molde de colada continua alargada del componente de molde se extiende de forma codireccional con el eje 10 central y se abre en direccion ascendente para permitir que se produzca una varilla, alambre o tuberla fundida de forma continua, es decir la colada P, y salga hacia arriba en una direccion opuesta a la direccion de la gravedad. Normalmente, los agujeros 3 tangenciales de alimentation de masa fundida salen en esta cubierta, pero se deberla apreciar que, si se designa la cubierta y el mandril de cualquier otra manera, los agujeros 3 tangenciales de alimentacion de masa fundida podrlan existir alternativamente tambien en el mandril 7. El mandril 7 esta presente dentro y fuera del extremo 2a inferior del componente 2 de molde y constituye all! un tapon que cierra la cavidad 20 de molde de colada continua en direccion descendente. El espacio 4 de separacion de flujo anular esta presente entre una cara 16 hacia el interior de la cubierta 6 y una cara 17 superior del mandril 7.
El mandril 7 incluido en el componente de molde se extiende, en una primera option, de forma codireccional con el eje 10 central desde abajo, solo al nivel del lado inferior del espacio 4 de separacion de flujo, en el que la cuestion se refiere a un componente 2 de molde util en la colada continua de una varilla o alambre, como se representa en las figuras 1, 3, 4 y 6. En una segunda opcion, el mandril 7 incluido en el componente de molde se extiende en forma de un nucleo 5 de forma codireccional con el eje 10 central desde abajo en el interior de la cavidad 20 de molde a una position entre sus superficies 12 interiores en direccion ascendente del espacio 4 de separacion de flujo a una longitud L de mandril, en el que la cuestion se refiere a un componente 2 de molde util en la colada continua de una tuberla, como se representa en las figuras 2 y 5.
El metodo de colada continua de fundicion de una varilla o filamento o una tuberla verticalmente ascendente comprende el suministro de un metal M fundido a un extremo 2a inferior de un componente 2 de molde alargado que contiene una cavidad 20 de molde de colada continua vertical en terminos de su eje 10 central, permitiendo al material fundido que solidifique a un estado solido enfriando el componente 2 de molde con un anillo 30 de enfriamiento, y retirando el metal en estado solido solidificado en forma de un alambre una varilla a una tuberla fuera del extremo 2y superior del componente 2 de molde a una velocidad Vm de colada.
De acuerdo con la invention, el metal M fundido presente dentro de la cavidad 20 de molde de colada continua esta dispuesto en un procedimiento de movimiento de flujo giratorio alrededor del eje 10 central utilizando uno o mas chorros S1, S2 de metal fundido tangenciales, los cuales han sido creados por el metal fundido que fluye a traves de los agujeros 3 de alimentacion de masa fundida. Este movimiento de flujo giratorio, tal como una turbulencia, normalmente incorpora tanto una componente de velocidad que actua alrededor del eje 10, es decir una velocidad Vd de molde periferica, y una componente de velocidad que actua alrededor de otros ejes codireccionales con el eje central, tal y como puede ser apreciado a partir de la figura 6. Los chorros S1, S2 de metal fundido tienen la velocidad VT de chorro periferica, y estos chorros S1, S2 estan por supuesto a la distancia R1 de agujero de los agujeros 3 tangenciales de alimentacion de masa fundida desde el eje 10. La cavidad 20 de molde de colada continua tiene su superficie 12 interior, contra la cual solidifica la consiguiente colada P, en la distancia R2 de superficie desde el eje 10 central, siendo la distancia mas pequena que la distancia R1 de agujero. Por consiguiente, el metal M fundido progresa desde un movimiento de flujo giratorio, que actua a la distancia R1 de agujero mas grande y por lo tanto tiene la velocidad Vt de chorro periferica en un movimiento o de flujo giratorio que actua en la distancia R2 de superficie mas pequena y que tiene la velocidad Vd de molde periferica. Debido a que el momento permanece igual, el movimiento de flujo giratorio que actua alrededor del eje 10 central tiene una velocidad Vd de molde periferica que es mas grande que la velocidad Vt de chorro periferica, permitiendo por tanto o una mejora decisiva en la truculencia del metal que esta solidificando en la cavidad 20 de molde de colada continua. Cuanto mas grande sea hace la diferencia AR entre la distancia R2 de superficie y la distancia R1 de agujero, en donde AR=R1-R2, ensanchando en una direccion radial, es decir en la direccion de las distancias mencionadas
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anteriormente, el espacio 4 de separacion de flujo que conecta las mismas, se obtendra una mayor velocidad Vd de molde periferica con respecto a la velocidad Vt de chorro periferica. La velocidad Vt de chorro periferica tangencial es normalmente mayor que dicha velocidad Vm de colada o al menos normalmente ocho veces mayor que dicha velocidad Vm de colada. En la figura 7 se representan las velocidades tangenciales mencionadas anteriormente, es decir, la velocidad Vd de molde periferica mas alta a lo largo de una longitud K2 periferica que corresponde a la distancia R2 de superficie, en donde K2=2nXR2, y respectivamente la velocidad Vt de chorro periferica inferior a lo largo de una longitud K1 periferica grande correspondiente a la distancia R1 de agujero, en donde K1=2nXR1.
Esta boquilla de colada continua mejorada, el componente de molde, y el metodo de colada continua permiten conseguir un tamano de grano pequeno en la colada P ya que el metal fundido presente dentro del componente 2 de molde, es decir dentro de la cavidad 20 de molde de colada continua, se establece en giro o turbulencia, siendo dicho giro o turbulencia acelerados mediante un diseno especial de la boquilla 1, en el cual se hace uso de una calidad mantenida de la energla de giro existente en el giro. La rotacion/ turbulencia de la mezcla fundida perturba la nucleacion en una superficie llmite entre la materia fundida y solida, es decir en un frente S de solidificacion, y es posible una region de dos fases de la solidificacion del metal. Una perturbacion del frente S de solidificacion permite conseguir un tamano de grano pequeno, lo cual es beneficioso, por ejemplo, en un conformado posterior. La boquilla de colada continua mejorada, el componente de molde, y el metodo de colada continua pueden ser utilizados, de forma particular, para la colada continua de cobre DHP, pero tambien de cobre puro libre de oxlgeno, aleaciones de cobre, aluminio y aleaciones de aluminio.
La boquilla de colada continua, el componente de molde y el metodo de colada continua, de acuerdo con la invencion, y de forma particular la disposicion de enfriamiento de la boquilla de colada continua, permiten el uso de un proceso de colada vertical continuo, de manera que se produce directamente mediante colada un tipo deseado de alambre, varilla y tuberla, cuyo conformado posterior para una varilla, alambre o tuberla mas fina y/ o de pared mas fina, es mas sencilla que el de una realizacion tradicional que tiene un tamano de grano grande. Las preformas fabricadas a partir de ciertas aleaciones de cobre, como por ejemplo laton, con una alta concentracion de zinc, se prestan de manera relativamente facil para un conformado posterior de acuerdo con la invencion, incluso cuando el conformado posterior de las preformas fabricadas tradicionalmente es casi imposible. Todo lo que es llevado a cabo de acuerdo con la invencion es el fundido y la colada vertical y la colada obtenida es sin un procesado posterior adecuado para un conformado posterior, por ejemplo en una planta de fabricacion de tuberlas, siendo el producto final por ejemplo una tuberla sanitaria o ACR.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una boquilla de colada continua adaptada para una colada vertical ascendente de un metal (M) para coladas (P) ininterrumpidas, dicha boquilla (1) que comprende:
    - un anillo (30) de enfriamiento que tiene una seccion (1y) superior y una seccion (1a) inferior;
    - un componente (2) del molde hecho de material refractario y que tiene un extremo (2y) superior y un extremo (2a) inferior, dicho extremo superior que se extiende coaxialmente en el interior de dicho anillo (30) de enfriamiento y estando, mediante una junta (9) de transferencia de calor, en union con dicho anillo de enfriamiento, y dicho extremo (2a) inferior que sobresale del anillo (30) de enfriamiento para la inmersion en el metal (M) fundido, y teniendo dicho componente (2) del molde una superficie 12 en seccion transversal interna, que define una cavidad (20) de molde de colada continua alargada, codireccional con un eje (10) central y que coincide con la colada (P) a ser producida en terminos de su forma exterior y dimensiones (11) exteriores,
    caracterizado porque dicha componente (2) de molde comprende uno o mas agujeros (3) tangenciales de alimentacion de masa fundida a una distancia (R1) de agujero desde el eje (10) central, siendo dicha distancia mayor que una distancia (R2) de superficie de la superficie (12) interna de la cavidad (20) de molde de colada continua, desde dicho eje central, as! como un espacio (4) de separacion de flujo anular que conecta dichos uno o mas agujeros (3) tangenciales de alimentacion de masa fundida con la cavidad (20) de molde de colada continua, con lo que el espacio (4) de separacion de flujo tiene un borde (4s) interior provisto de un area (A4) de espacio de separacion en seccion transversal circunferencial que es mas pequena que un sumatorio (IA3) de las areas (A3) de agujeros en seccion transversal de los agujeros (3) de alimentacion de masa fundida.
  2. 2. Una boquilla de colada continua de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque el extremo (2y) superior del componente (2) de molde tiene un diametro (dY) exterior, que es menor que el diametro (dA) exterior del extremo (2a) inferior, al menos a lo largo de la longitud de dicha junta (9) de transferencia de calor, lo que resulta en que el anillo (30) de enfriamiento tenga un efecto de enfriamiento mejorado en el metal presente en la cavidad (20) de molde de colada continua.
  3. 3. Una boquilla de colada continua de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizada porque dicho componente (2) de molde comprende una cubierta (6) y un mandril (7), con lo que:
    - la cubierta (6) define la cavidad (20) de molde de colada continua alargada para el componente (2) de molde;
    - dichos agujeros (3) tangenciales de alimentacion de masa fundida se disponen en la cubierta (6);
    - el mandril (7) se encuentra en el interior o en el exterior del extremo (2a) inferior del componente (2) de molde y constituye un tapon de cierre de la cavidad (20) de molde de colada continua en direccion descendente para la fundicion de la varilla/ alambre, o adicionalmente un nucleo (17) en el cavidad de molde de colada continua para la fundicion de una tuberla; y
    - el sumatorio (IA3) de las areas (A3) de agujero en seccion transversal de los agujeros (3) tangenciales de alimentacion de masa fundida es mas pequeno que dicha area (A2) de molde en seccion transversal.
  4. 4. Un componente de molde para la colada vertical ascendente de una varilla, alambre o tuberla de metal, teniendo dicho componente (2) de molde su superficie (12) interna, que define una cavidad (20) de molde de colada continua , que coincide con su area (A2) de molde en seccion transversal para producir una varilla/ alambre/ tuberla en terminos de su forma exterior y sus dimensiones (11) exteriores, as! como un extremo (2a) inferior y un extremo (2y) superior, estando dicho extremo inferior adaptado para sumergirse en un metal (M) fundido, y con posibilidad de union en su extremo superior a dispositivos de enfriamiento, estando construido dicho componente (2) de molde de al menos una pieza de material refractario, caracterizado porque dicho componente (2) de molde comprende:
    - Al menos un agujero (3) tangencial de alimentacion de masa fundida, dicha tangente (13) teniendo su punto (T) de tangencia a una distancia (R1) de agujero radial a partir del eje central del componente (2) de molde, cuya distancia de agujero es mayor que una distancia (R2) de superficie desde dicho eje (10) central, cuya superficie de distancia es codireccional con un radio de la superficie (12) interna del componente de molde, con lo que un sumatorio(ZA3) de las areas (A3) de agujero en seccion transversal de los agujeros (3) tangenciales de alimentacion de masa fundida es mas pequeno que dicha area (A2) de molde en seccion transversal; y
    - un espacio (4) de separacion de flujo anular, que conecta el al menos un agujero (3) tangencial de alimentacion de masa fundida y la cavidad (20) de molde de colada continua del componente (2) de molde entre si, y que tiene su borde (4s) interno, hacia el eje (10) central, provisto de un area (A4) de espacio de separacion en seccion transversal circunferencial que es mas pequena que un sumatorio (ZA3) de las areas de los agujeros en seccion transversal.
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  5. 5. Un componente de molde de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado porque el extremo (2a) inferior de dicho componente (2) de molde tiene un diametro (dA) exterior que es mayor que un diametro (dy) exterior del extremo superior (2y) del componente de molde.
  6. 6. Un componente de molde de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado porque dicho espacio (4) de separacion de flujo anular esta convergiendo desde un borde (4u) periferico exterior radialmente, que esta mas cercano a los agujeros tangenciales de alimentacion de masa fundida, hacia un borde (4s) periferico radialmente interior, que esta mas cercano al eje (10) central.
  7. 7. Un componente de molde de acuerdo con la reivindicacion 4 o 6, caracterizado porque dicha area (A4) de espacio de separacion en seccion transversal del borde (4s) interior del espacio (4) de separacion anular es como maximo igual al area (A2) de molde en seccion transversal de la superficie (12) interna del componente (2) de molde y porque dicha area (A4) de espacio de separacion en seccion transversal circunferencial es menos de un 80% del area (A2) de molde en seccion transversal de la superficie (12) interna del componente (2) de molde.
  8. 8. Un componente de molde de acuerdo con la reivindicacion 4 o 6, caracterizado porque dicho sumatorio (IA3) de las areas de agujero en seccion transversal de los agujeros (3) tangenciales de alimentacion de masa fundida no es mas de un 20% del area (A2) de molde en seccion transversal de la superficie (12) interna del componente (2) de molde, y porque dicho sumatorio (IA3) de las areas de agujero en seccion transversal no es mas de un 12% del area (A2) de molde en seccion transversal de la superficie (12) interna del componente de molde.
  9. 9. Un componente de molde de acuerdo con la reivindicacion 4 o 6, caracterizado porque dicho espacio (4) de separacion de flujo anular se estrecha en direccion ascendente o en direccion descendente, formando un angulo (K) de cono medio con respecto al eje (10) central o estando, en promedio, perpendicular al eje (10) central.
  10. 10. Un componente de molde de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4-9, caracterizado porque el numero de dichos agujeros (3) tangenciales de alimentacion de masa fundida no es inferior a dos.
  11. 11. Un componente de molde de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4-10, caracterizado porque dicho componente de molde comprende una cubierta (6) y un mandril (7), con lo que:
    - la cubierta (6) constituye el extremo (2a) inferior y el extremo (2y) superior del componente (2) de moldeo y dentro del borde (2y) superior de la cubierta se extiende cavidad (20) de molde de colada continua alargada del componente de molde de forma codireccional con el eje (10) central y se abre en direccion ascendente;
    - dichos agujeros (3) tangenciales de alimentacion de masa fundida se disponen en dicha cubierta (6);
    - el mandril (7) se encuentra en el interior o en el exterior del extremo (2a) inferior del componente (2) de molde y constituye un tapon de cierre de la cavidad (20) de molde de colada continua en direccion descendente; y
    - dicho espacio (4) de separacion de flujo anular esta entre la cara (16) hacia el interior de la cubierta (6) y la cara (17) superior del mandril (7).
  12. 12. Un componente de molde de acuerdo con la reivindicacion 11, caracterizado porque dicho mandril (7) se extiende:
    - de forma codireccional con el eje (10) central desde abajo solo al enrasado con un lado inferior del espacio (4) de separacion de flujo, con lo que es un componente (2) de molde utilizado en la colada continua de una varilla o un alambre; o
    - en forma de un nucleo (5) de forma codireccional con el eje (10) central desde abajo en un interior de la cavidad (20) de molde a una posicion entre sus superficies (12) internas en direccion ascendente desde el espacio (4) de separacion de flujo a lo largo de una longitud (L) de mandril, por lo que es un componente (2) del molde utilizado en la colada continua de una tuberla.
  13. 13. Un metodo de colada continua de fundicion de una varilla o alambre o tuberla verticalmente ascendente que se lleva a cabo con un molde y una boquilla de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, comprendiendo dicho metodo:
    - alimentar metal (M) fundido a un extremo (2a) inferior de un componente (2) de molde alargado que contiene una cavidad (20) de molde de colada continua que tiene un eje (10) central vertical, mientras que dicho extremo inferior se sumerge en el metal (M) fundido;
    - permitir que el metal fundido se solidifique a un estado solido mediante el enfriamiento del componente (2) de molde con un anillo (30) de enfriamiento que esta en union con su extremo (2y) superior;
    - retirar el metal en estado solido solidificado en forma de un alambre o una varilla o una tuberla fuera del extremo (2y) superior del componente (2) de molde a una velocidad (Vm) de colada, caracterizado porque el metal (M) fundido presente dentro de la cavidad (20) de molde de colada continua se establece por medio de uno o mas chorros (S1, S2) de metal fundido, que tiene/ tienen una velocidad (Vt) de chorro periferica, en un movimiento de 5 flujo de giro que actua al menos alrededor el eje (10) central y una velocidad (Vd) de molde periferica que es mayor que la velocidad de chorro periferica.
  14. 14. Un metodo de colada continua de acuerdo con la reivindicacion 13, caracterizado porque dicha velocidad (Vt) de chorro periferica es mas alta que dicha velocidad (Vm) de colada; y porque dicha velocidad (Vt) periferica es al menos ocho veces mayor que dicha velocidad (Vm) de colada.
    10 15. Uso de una varilla, alambre o tuberla fabricados con una boquilla de colada continua segun la reivindicacion 1 o
    un componente de molde de la reivindicacion 4 o un metodo de la reivindicacion 13 como una preforma en la produccion de una varilla, alambre o tuberla mas delgada y/ o de pared mas delgada.
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