DISPOSITIVO DE INYECCION DE UN GAS DE TRATAMIENTO EN UN METAL LIQUIDO.

Un dispositivo de inyección (8) de un gas de tratamiento en un metal líquido contenido en una cuba (1),

estando destinado dicho dispositivo a ser fijado en una de las paredes (2) de la cuba y comprendiendo al menos una boquilla (18) de inyección provista de un orificio de extremidad (19), caracterizado porque comprende un medio móvil (14) maniobrable desde el exterior del dispositivo de inyección y apto para eliminar obstrucciones de dicho orificio de extremidad de la boquilla y porque el medio móvil comprende un vástago (14) montado deslizante en el interior de la boquilla (18), siendo apto dicho vástago para pasar de una posición de reposo, durante la que está situado retirado del orificio de extremidad (19) de manera que permita el paso del gas de tratamiento, a una posición avanzada

Dispositivo de inyección de un gas de tratamiento en un metal líquido.

El presente invento se refiere, por una parte, a un dispositivo de inyección de un gas de tratamiento en un metal líquido contenido en una cuba, y por otra parte, a una cuba utilizada en metalurgia y que comprende al menos tal dispositivo de inyección.

Es conocido el hecho de tratar un flujo de metal líquido antes de colarlo en forma de un producto metalúrgico, pudiendo el metal líquido consistir en particular en aluminio, una aleación de aluminio, magnesio, o una aleación de magnesio. El tratamiento del metal liquido consiste generalmente en desembarazarle de los gases disueltos, en particular el hidrógeno, pero también de las impurezas disueltas, como los metales alcalinos, y de las inclusiones sólidas o líquidas que podrían perjudicar a la calidad de los productos colados.

De manera clásica, esta etapa de tratamiento es realizada por inyección de un gas de tratamiento en el seno del metal líquido contenido en una cuba. El gas de tratamiento puede consistir en un gas inerte e insoluble en el metal líquido, tal como argón, y un gas reactivo como el cloro, o aún en una mezcla de estos.

El gas inerte e insoluble absorbe el gas disuelto por efecto de dilución y lo lleva con él. El gas reactivo reacciona con ciertas impurezas disueltas y genera así inclusiones líquidas o sólidas que, como las ya presentes en el metal líquido, pueden ser eliminadas por una operación de filtrado.

La patente norteamericana nº 5.846.479 describe una cuba de tratamiento en línea de un flujo de metal líquido que comprende una pluralidad de boquillas o toberas fijadas en la pared de la cuba. Una parte de cada boquilla está situada en el exterior de la cuba y otra parte de ésta comprende un orificio de extremidad alojado en el interior de la cuba. Sin embargo, este orificio de extremidad posee un diámetro muy fino que es susceptible de ser construido por el metal líquido y los óxidos de metal.

La limpieza de este orificio puede ser efectuada después de la parada de la instalación y apertura de la cuba, a partir del interior de ésta. Esto constituye sin embargo una operación laboriosa que se traduce por una pérdida de tiempo y por una ruptura en el procedimiento de tratamiento.

Por otra parte, el documento SU-A-863.188 describe una boquilla de eyección de metal líquido asociada a un vástago que permite eliminar obstrucciones de esta boquilla. El documento US-A-5.667.687 divulga un ciclón provisto de un dispositivo de desbloqueo, que comprende un vástago móvil con relación a un orificio del ciclón, a fin de retirar una eventual materia sólida presente en este orificio.

El propósito del invento es proporcionar un dispositivo que permite realizar la eliminación de obstrucciones del orificio de cada boquilla en el propio curso del funcionamiento de la instalación.

A este efecto, el invento se refiere a un dispositivo de inyección de un gas de tratamiento en un metal líquido contenido en una cuba, estando destinado dicho dispositivo a ser fijado en una de las paredes de la cuba y comprendiendo al menos una boquilla o tobera de inyección provista de un orificio de extremidad, caracterizado porque comprende un medio móvil maniobrable desde el exterior del dispositivo de inyección y apto para eliminar obstrucciones de dicho orificio de extremidad de la boquilla y porque el medio móvil comprende un vástago montado deslizante en el interior de la boquilla, siendo apto dicho vástago para pasar de una posición de reposo, durante la que está situado retirado del orificio de extremidad de la boquilla de manera que permita el paso del gas de tratamiento, a una posición avanzada, en la que puede eventualmente desembocar del orificio de extremidad.

Así, ya sea el gas de tratamiento empleado un gas inerte o un gas reactivo, es entonces posible, perforando y/o empujando los depósitos que obstruyen el orificio de extremidad de la boquilla con ayuda del medio móvil maniobrable desde el exterior de la cuba, proseguir el procedimiento de tratamiento del metal líquido sin alterar la calidad de tratamiento.

Dicho medio móvil es ventajosamente apto para atravesar el orificio de extremidad, lo que permite facilitar la eliminación de obstrucciones de éste.

Según una primera variante de realización, el vástago presenta una parte de aguas arriba que es, por una parte, apta para atravesar con estanquidad una extremidad de la boquilla opuesta al orificio de extremidad, y por otra parte, equipada con un órgano de mando manual. Este último comprende ventajosamente una empuñadura.

Ventajosamente, el dispositivo comprende un elemento elástico, típicamente un resorte, que permite el mantenimiento del vástago en posición de reposo.

Según una segunda variante de realización, un órgano de mando automatizado está unido al vástago. Este órgano de mando puede ser realizado por ejemplo con ayuda de un elemento de maniobra que actúa sobre el deslizamiento del vástago; tal como un elemento neumático, eléctrico o electromecánico. Estos órganos automatizados pueden ser mandados por un operario o por un sistema programable. Es entonces ventajoso, en el caso en que varios dispositivos de inyección están previstos, asociar uno o varios elementos de maniobra, de manera que provoquen el deslizamiento de los diferentes vástagos.

La boquilla contiene de preferencia al menos un medio de guiado del vástago. Este puede estar constituido por un anillo que presenta un orificio central y orificios periféricos. El vástago desliza entonces a través del orificio central del anillo y el gas inyectado pasa a través de los orificios periféricos.

Ventajosamente, en sección, el diámetro del vástago disminuye en dirección del orificio de extremidad de la boquilla.

El presente invento se refiere igualmente a una cuba de tratamiento de un metal líquido, tal como una cuba de tratamiento de un flujo de metal líquido (denominada "cuba de tratamiento en línea"), caracterizada porque comprende al menos un dispositivo de inyección de gas según el invento. En el caso en que tal cuba comprende varios dispositivos de inyección, es entonces ventajoso accionar estos últimos según un desplazamiento temporal con ayuda de un órgano de mando o automatizado. Este puede por ejemplo ser realizado con ayuda de un árbol de levas cuyas levas están fijadas según un desplazamiento angular.

El invento se refiere, igualmente, a la utilización de la cuba de tratamiento de un metal líquido definido precedentemente. El metal líquido puede ser aluminio, una aleación de aluminio, magnesio, o una aleación de magnesio.

El invento será mejor comprendido con ayuda de la descripción detallada siguiente y de las figuras adjuntas.

La fig. 1 es una vista en corte transversal de una cuba que comprende varios dispositivos de inyección según el invento.

La fig. 2 es una vista parcial en corte de la cuba según la línea II-II de la fig. 1.

Una cuba 1 según un modo de realización ventajoso del invento está representada en la fig. 1. Esta cuba 1 comprende una pared lateral 2 y un fondo 3 que permite definir un compartimiento de tratamiento 4, una tapa 5, medios de entrada 6 y de salida 7 del metal líquido, y dispositivos de inyección 8 de un gas de tratamiento según el invento.

El o cada dispositivo de inyección 8 está típicamente fijado en la pared lateral 2 de la cuba 1 que está constituida por un ensamblaje de capas 9 a 11, estando la capa 9 exterior realizada de metal (y es generalmente denominada "cajón") y estando las otras capas 10 y 11 realizadas de materiales refractarios. La capa 10, que puede estar formada de varias capas superpuestas, tiene generalmente por función aislar térmicamente la cuba. La capa 11 es más específicamente apta para resistir al metal líquido.

La fig. 2 ilustra más específicamente un modo de realización ventajoso de uno de los dispositivos de inyección 8.

En este modo de realización, el dispositivo de inyección 8 comprende un vástago 14 metálico que puede deslizar en un alojamiento sensiblemente tubular, siendo este último igualmente utilizado para la admisión del gas de tratamiento en el seno del compartimiento de tratamiento 4 de la cuba 1.

Más precisamente, el dispositivo de inyección se descompone, por una parte, en una parte de aguas arriba 15 situada en el exterior de la cuba 1, estando fijada esta parte de aguas arriba 15 por una de sus extremidades en un elemento...

1. Un dispositivo de inyección (8) de un gas de tratamiento en un metal líquido contenido en una cuba (1), estando destinado dicho dispositivo a ser fijado en una de las paredes (2) de la cuba y comprendiendo al menos una boquilla (18) de inyección provista de un orificio de extremidad (19), caracterizado porque comprende un medio móvil (14) maniobrable desde el exterior del dispositivo de inyección y apto para eliminar obstrucciones de dicho orificio de extremidad de la boquilla y porque el medio móvil comprende un vástago (14) montado deslizante en el interior de la boquilla (18), siendo apto dicho vástago para pasar de una posición de reposo, durante la que está situado retirado del orificio de extremidad (19) de manera que permita el paso del gas de tratamiento, a una posición avanzada.

2. Un dispositivo de inyección (8) según la reivindicación 1, caracterizado porque el medio móvil (14) es apto para atravesar el orificio de extremidad (19).

3. Un dispositivo de inyección (8) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque, en la posición avanzada, el vástago (14) desemboca del orificio de extremidad (19).

4. Un dispositivo de inyección (8) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el vástago (14) presenta un aparte de aguas arriba que es, por una parte, apta para atravesar con estanquidad una extremidad de la boquilla (18) opuesta al orificio de extremidad (19), y por otra parte, equipada con un órgano de mando manual (20).

5. Un dispositivo de inyección (8) según la reivindicación 4, caracterizado porque el órgano de mando manual comprende una empuñadura (20).

6. Un dispositivo de inyección (8) según una cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizado porque comprende un elemento elástico (22) que permite el mantenimiento del vástago (14) en posición de reposo.

7. Un dispositivo de inyección (8) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque un órgano de mando automatizado está unido al vástago 14).

8. Un dispositivo de inyección (8) según la reivindicación 1 a 7, caracterizado porque la boquilla (18) contiene al menos un medio de guiado del vástago (14).

9. Un dispositivo de inyección según la reivindicación 8, caracterizado porque el medio de guiado está constituido por un anillo que presenta un orificio central y orificios periféricos.

10. Un dispositivo de inyección (8) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en sección, el diámetro del vástago (14) disminuye en dirección al orificio de extremidad (19) de la boquilla (18).

11. Una cuba (1) de tratamiento de un metal líquido caracterizada porque comprende al menos un dispositivo de inyección (8) de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Utilización del dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, o de la cuba según la reivindicación 11 para el tratamiento de un flujo de metal líquido.

13. Utilización según la reivindicación 12, caracterizada porque el metal líquido es aluminio, una aleación de aluminio, magnesio o una aleación de magnesio.