ARTESA PARA COLADA CONTINUA.

Montaje de una artesa para la colada continua de acero fundido y de una boquilla refractaria (1) que forma un conducto (2) para transferir un metal fundido a través de la pared inferior (3) de la artesa,

comprendiendo la artesa un elemento (4) que rodea una parte de entrada (11) de la boquilla (1), estando el elemento (4) hecho de un material refractario y comprendiendo un orificio principal (40) adaptado para encastrar con al menos una parte de la superficie externa de la boquilla (1), una superficie principal (41) que rodea el orificio principal (40) y que tiene un nivel más bajo, siendo el nivel más bajo de la superficie principal (41) del elemento (4) mas bajo que el borde externo superior (12) de la parte de entrada (11) de la boquilla (1), una periferia que tiene una cara superior (42) que rodea la superficie principal (41) del elemento (4), siendo la cara superior (42) de la periferia más alta que la superficie principal (41) del elemento (4), caracterizado porque la cara superior (42) de la periferia del elemento (4) es más alta que la superficie (31) de la pared inferior (3) de la artesa y porque la superficie principal (41) del elemento (4) está dispuesta de modo que entra en contacto con el acero fundido cuando se usa la artesa

Artesa para colada continua.

La presente invención se refiere a la colada continua de acero y particularmente al problema de la reoxidación del acero. En particular, la invención se refiere a una artesa que comprende un montaje con una boquilla y un elemento refractario circundante que evita o limita la reoxidación del acero. Según otro de sus aspectos, la invención también se refiere a un elemento refractario circundante de este tipo y a un procedimiento de colada continua de acero.

Con las demandas crecientes de control de propiedades y calidad, la limpieza del acero es cada vez más importante. Cuestiones como el control de la composición química y la homogeneidad han sido sustituidas por problemas generados por la presencia de inclusiones no metálicas. Especialmente, se considera la presencia de inclusiones de óxido de aluminio perjudicial tanto para el propio procedimiento de producción como para las propiedades del acero. Estas inclusiones se forman principalmente durante la desoxidación del acero en la cuchara, lo cual es necesario para la colada continua. La eliminación incompleta de las inclusiones no metálicas durante la metalurgia secundaria y la reoxidación del acero en fusión provoca la obstrucción de la boquilla durante la colada continua. La capa de materiales obstruidos contiene en general grandes agrupamientos de óxido de aluminio. Su espesor está relacionado con la cantidad de acero colado así como con la limpieza del acero. La obstrucción de la boquilla da como resultado una disminución de la productividad, porque puede colarse menos acero por unidad de tiempo (como resultado del menor diámetro) y debido al reemplazo de las boquillas con las simultáneas interrupciones de la colada. Además de la obstrucción, la presencia de productos de reoxidación puede dar lugar a la erosión de la boquilla y a la formación de defectos de inclusión en el acero.

Se han desarrollado varias soluciones en la técnica para evitar la reoxidación del acero. En particular, la corriente de metal fundido generalmente se cubre con una cubierta de vaciado durante su transferencia desde un recipiente de colada a un recipiente aguas abajo (o molde) para evitar el contacto directo entre el acero vaciado y la atmósfera circundante. A menudo se inyecta argón directamente en la superficie de una boquilla de vaciado de modo que se protege la corriente de metal fundido. La superficie del acero en fusión en un recipiente metalúrgico (por ejemplo una artesa) generalmente está cubierta por una capa de escoria líquida de modo que se evita el contacto directo entre el acero y la atmósfera circundante. Alternativamente (o además), la atmósfera por encima de la artesa puede hacerse inerte (uso de eliminador de oxígeno o de gas inerte tal como argón).

En la técnica se han desarrollado soluciones adicionales para eliminar inclusiones no metálicas y productos de reoxidación cuando están presentes en la artesa. Estas soluciones consisten generalmente en facilitar la flotación de estas inclusiones y productos de reoxidación de modo que sean capturados por la capa de escoria flotante. Por ejemplo, pueden usarse diques, presas, tabiques y/o almohadillas de impacto para desviar hacia arriba la corriente de metal fundido en la artesa. También puede usarse un dispositivo de burbujeo de gas inerte para hacer flotar las inclusiones y los productos de reoxidación.

Existen otras soluciones para hacer que las inclusiones y los productos de oxidación sean inocuos. Por ejemplo, pueden usarse aleaciones a base de calcio para eliminar algunos de los problemas generados por la presencia de inclusiones de óxido de aluminio.

Todas estas soluciones de la técnica anterior han contribuido a mejorar la limpieza general del acero pero aún no han permitido colar acero libre de inclusiones o productos de oxidación. Además, algunas de las soluciones de la técnica anterior, a su vez, pueden generar nuevos defectos en el acero (tales como burbujeo de gas, aleación a base de calcio), pueden ser caras (uso de atmósfera inerte) o inaceptables para el medio ambiente. Por estos motivos, sería conveniente proponer una solución alternativa que resuelva el problema precedente, que resulte económica y no provoque problemas medioambientales.

La presente invención se basa en la hipótesis de que, aún cuando el acero puede fabricarse relativamente limpio, es imposible mantenerlo limpio hasta el molde en condiciones normales. En particular, la reoxidación del acero por la reacción química entre los elementos refractarios (generalmente óxido metálico) usados en la colada continua (revestimiento del recipiente, escoria, boquillas, tapones, etc.) también puede generar productos de reoxidación. Otra fuente potencial de reoxidación es el oxígeno que penetra a través de estos elementos refractarios o a través de una junta permeable entre el revestimiento de la pared inferior y la entrada de la boquilla o incluso el oxígeno desorbido del elemento refractario.

Por tanto, un objeto de la presente invención es resolver los problemas anteriores evitando que los productos de reoxidación alcancen una boquilla de colada y/o se formen en las proximidades de o en la boquilla de colada.

Según la invención, este objeto se logra mediante el uso de una artesa según la reivindicación 1.

Ya se conoce en la técnica la provisión de un elemento circundante alrededor de un orificio de vaciado de una artesa. El documento FR-A-2394348 por ejemplo da a conocer un anillo destinado a retener el acero en la artesa hasta un nivel suficiente y de ese modo se alcanza una masa térmica suficiente con el fin de evitar la entrada de acero "frío" al interior del orificio de vaciado. Sin embargo, la técnica anterior no da a conocer que el nivel más bajo de la superficie principal del elemento circundante o anillo debe estar por debajo del borde externo superior de la boquilla.

El documento JP-A1-2003-205360 da a conocer una artesa para la colada continua de acero. El bloque de vertido de esta artesa está compuesto de dos elementos. La boquilla está ubicada dentro de la parte inferior del bloque de vertido. Un elemento refractario adicional se coloca por encima de la parte superior de la boquilla para cubrir y proteger la junta de cemento entre la boquilla y el bloque de vertido. Sin embargo, este documento no da a conocer que la periferia externa del elemento refractario debe ser más alta que la superficie de la pared inferior de la artesa.

Gracias a la disposición particular según la presente invención, los productos de reoxidación y/o las inclusiones presentes en el recipiente metalúrgico y que tienden a acumularse en la superficie inferior del recipiente y que se transportan en dirección descendente por la corriente de acero fundido no pueden alcanzar la entrada de la boquilla.

Debe entenderse que el elemento que rodea la boquilla puede ser de cualquier forma apropiada. Considerando que el diseño del recipiente metalúrgico puede ser circular, oval o poligonal, su orificio principal puede ser central o excéntrico. El elemento que rodea la boquilla también puede recortarse para adaptarse a aquellos casos en los que una o más paredes de la artesa están cerca del orificio de vaciado. La superficie principal del elemento puede ser plana o no (puede ser troncocónica, ondulada, inclinada). La boquilla puede ser una boquilla interna (por ejemplo cuando el flujo de acero fundido se controla con una válvula de compuerta deslizante o si la instalación está equipada con un tubo o cambiador de boquilla calibrado) o una cubierta de entrada sumergida o SES (por ejemplo en el caso de control por tapón). El recipiente metalúrgico o artesa puede estar equipado con uno o más de tales montajes. El montaje puede suministrarse como un artículo prearmado de una pieza (por ejemplo, coprensado o moldeado alrededor) o como artículos separados.

Según la presente invención, el elemento refractario comprende una superficie principal y una periferia que rodea la superficie principal; siendo la cara superior de la periferia más alta que la superficie principal del elemento refractario. De ese modo, se crea una suerte de trampa de desviación en la zona que rodea la boquilla. Debe entenderse que la cara superior de la periferia no necesita ser plana. Puede ser ondulada o tener distintas alturas a lo largo de la periferia (por ejemplo, ser más alta en la zona de la periferia cercana a una pared lateral del recipiente y más baja en el otro lado). El nivel de la periferia externa de al menos uno de los elementos refractarios es más alto que la superficie de la pared inferior de la artesa. De ese modo, se crea...

1. Montaje de una artesa para la colada continua de acero fundido y de una boquilla refractaria (1) que forma un conducto (2) para transferir un metal fundido a través de la pared inferior (3) de la artesa, comprendiendo la artesa un elemento (4) que rodea una parte de entrada (11) de la boquilla (1), estando el elemento (4) hecho de un material refractario y comprendiendo un orificio principal (40) adaptado para encastrar con al menos una parte de la superficie externa de la boquilla (1), una superficie principal (41) que rodea el orificio principal (40) y que tiene un nivel más bajo, siendo el nivel más bajo de la superficie principal (41) del elemento (4) mas bajo que el borde externo superior (12) de la parte de entrada (11) de la boquilla (1), una periferia que tiene una cara superior (42) que rodea la superficie principal (41) del elemento (4), siendo la cara superior (42) de la periferia más alta que la superficie principal (41) del elemento (4), caracterizado porque la cara superior (42) de la periferia del elemento (4) es más alta que la superficie (31) de la pared inferior (3) de la artesa y porque la superficie principal (41) del elemento (4) está dispuesta de modo que entra en contacto con el acero fundido cuando se usa la artesa.

2. Montaje según la reivindicación 1, en el que el elemento (4) está hecho de un material que tiene una porosidad abierta inferior al 20%.

3. Montaje según la reivindicación 1 ó 2, en el que está presente una junta de mortero (5) entre la boquilla (1) y el elemento (4) y la junta de mortero (5) tiene una porosidad abierta inferior al 20%.

4. Montaje según la reivindicación 2, caracterizado porque el orificio principal (40) del elemento (4) es excéntrico con respecto a la superficie principal (41).

5. Montaje según la reivindicación 4, en el que el elemento (4) tiene un corte.

6. Uso de un montaje según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para la colada continua de acero.