METODO Y APARATO PARA ARRANCAR Y DETENER UNA MAQUINA DE COLADA HORIZONTAL.
Un aparato (10) para colada continua de metal líquido, que comprende:
(a) un canal (14) de alimentación para conducir metal líquido (12);
(b) al menos un molde (16) de colada para colar lingotes (18) de metal; caracterizado por:
(c) un canal (20) de conexión que conecta separadamente cada uno de dichos moldes de colada al canal de alimentación para transferir metal liquido;.
(d) una compuerta (22) de cierre asociada a cada canal de conexión y situada adyacente al canal de alimentación, siendo dicha compuerta de cierre movible entre una posición abierta y una posición cerrada; y
(e) cada canal de conexión que incluye una porción (24) de vaciado situada entre la compuerta de cierre y el molde de colada, estando dicha porción de vaciado para girar hacia abajo y drenar por ello el metal líquido del canal de conexión y de una entrada del molde
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CA2004/002096.
Solicitante: NOVELIS, INC..
Nacionalidad solicitante: Canadá.
Dirección: 191 EVANS AVENUE,TORONTO, ON M8Z 1J5.
Inventor/es: SALEE,DAVID A, BOWLES,WADE LEE, HAMBY,JACK, TINGEY,JOHN,STEVEN.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 2 de Junio de 2010.
Clasificación PCT:
- B22D11/103 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B22 FUNDICION; METALURGIA DE POLVOS METALICOS. › B22D COLADA DE METALES; COLADA DE OTRAS MATERIAS POR LOS MISMOS PROCEDIMIENTOS O CON LOS MISMOS DISPOSITIVOS (trabajo de materias plásticas o sustancias en estado plástico B29C; tratamientos metalúrgicos, empleo de sustancias específicas que se añaden al metal C21, C22). › B22D 11/00 Colada continua de metales, es decir, obteniendo productos de longitud indefinida (estirado, extrusión del metal B21C). › Distribución del metal líquido, p. ej. empleando canales de sangría, flotadores, distribuidores.
- B22D11/14 B22D 11/00 […] › Instalaciones para colada continua, p. ej. para tirar hacia arriba de la barra lingote.
Clasificación antigua:
- B22D11/045 B22D 11/00 […] › para colada horizontal (B22D 11/049 - B22D 11/059 tienen prioridad).
- B22D11/08 B22D 11/00 […] › Accesorios para comenzar la colada.
- B22D11/10 B22D 11/00 […] › Alimentación o tratamiento del metal líquido (B22D 41/00 tiene prioridad).
- B22D11/117 B22D 11/00 […] › mediante tratamiento con gases (B22D 11/118, B22D 11/119 tienen prioridad).
- B22D11/124 B22D 11/00 […] › para su enfriamiento.
- B22D7/00 B22D […] › Colada de lingotes (equipos para el transporte del metal líquido B22D 35/00).
- B22D9/00 B22D […] › Máquinas o instalaciones para la colada de lingotes.
Fragmento de la descripción:
Método y aparato para arrancar y detener una máquina de colada horizontal.
Campo técnico
La invención se refiere en general a un aparato y métodos para detener el funcionamiento de maquinas de colada horizontal y aparatos para arrancar o rearrancar tales máquinas después de que han sido detenidas.
Antecedentes de la técnica
La colada continua horizontal es usada comúnmente en la producción de longotes de metal a partir de metal líquido. Las máquinas de colada continua pueden producir lingotes de varias formas y dimensiones de sección transversal, variando el molde de colada usado en la máquina de colada. Los lingotes pueden entonces ser cortados a las longitudes deseadas aguas abajo de la máquina de colada. Un ejemplo de una máquina de colada continua horizontal convencional puede verse, por ejemplo, en el documento de patente americana US Nº 3,455,369.
Las máquinas de colada horizontales de de varias líneas son un tipo particular de máquina de colada que permite que sean coladas al mismo tiempo varias líneas de lingotes. Las máquinas de colada de ese tipo generalmente tienen un canal de una alimentación de metal líquido conectado a varios moldes de colada bien vía un colector único o vía canales de conexión separados dedicados para cada molde.
A menudo se requiere aislar y detener temporalmente una o más líneas de una máquina de colada de de varias líneas. Las posibles razones para cerrar incluyen desajustes en operaciones tanto aguas arriba como aguas abajo, condiciones indeseadas del metal líquido o mantenimiento general y reparación de la máquina de colada. El aislamiento inapropiado del canal de conexión concreto durante la parada puede conducir a pérdidas de metal líquido costoso. Hay también la posibilidad de incendios y explosiones si el metal líquido no es recogido apropiadamente o viene a hacer contacto con agua que se usa a menudo para refrigerar los lingotes.
Se han hecho intentos para aislar y drenar líneas concretas y recoger el metal líquido durante la parada. Un ejemplo de dispositivo de cierre de ese tipo puede verse en el documento de patente americana nº 4,982,779. Sin embargo, tales dispositivos a menudo requieren que el metal líquido circule a través del canal de conexión y el molde de colada y drene a través de la salida del molde de colada. Esto puede causar que el metal líquido se solidifique en el molde de colada y reduzca el acceso a esta parte, en caso de reparaciones. Así mismo, muchos sistemas de parada sólo aíslan el canal después de que el metal líquido ha sido detectado en la salida del molde de colada, de esta manera se pierden grandes cantidades de metal líquido antes de que el canal sea aislado.
Después de que la máquina de colada ha sido parada, y ciertamente en un momento en el que la máquina de colada va a ser arrancada o rearrancada, debe funcionar de una manera que sea segura al tiempo que minimice cualquier pérdida de metal líquido o colada en el arranque. Una preocupación común en el arranque es el alineamiento apropiado del lingote de colada mientras se desplaza hacia el equipo de corte. Así mismo, el metal que sale del molde de colada es, en general, enfriado directamente mediante rociadores de refrigerante que inciden sobre el lingote que sale. En el arranque, es importante impedir el contacto entre el refrigerante y el metal líquido, que puede llevar a explosiones e incendios.
Varios cabezales de arranque han sido diseñados para su uso en máquinas de colada continua horizontal. Algunos ejemplos de éstos son mostrados en los documentos de patentes americanas US 4,454,907, 4,252,179, 3,850,225 y 4,381,030. Sin embargo, la mayoría de estos dispositivos no sellan positivamente contra el molde para impedir el contacto entre el metal líquido y el refrigerante. Además, muchos cabezales de arranque agarran de forma permanente el extremo que sale del lingote, de forma que el extremo del lingote y el cabezal debe ser cortado del lingote. Esto lleva a un gasto indeseado de metal y del cabezal de arranque.
El documento de patente británica GB 2 156 253 describe un aparato de colada continua horizontal que tiene un agujero de salida en la base de un recipiente de suministro. El metal líquido puede ser vertido desde el recipiente de suministro a través del agujero de salida taladrado. El preámbulo de las reivindicaciones independientes está basado en este documento.
Es deseable por ello encontrar métodos y dispositivos de parada que proporcionen un aislamiento rápido de líneas concretas y el drenaje y recogida rápidos de metal líquido desde todas las partes de la línea de metal líquido. También es deseable desarrollar cabezales de arranque adecuados que puedan asegurar un alineamiento apropiado del lingote que sale y reduzcan las oportunidades de incendio o explosión.
La invención hace posible usar un dispositivo de cierre de actuación remota para poner fin al flujo a través de uno o más canales de conexión. Después de la finalización del flujo, la invención también permite un acceso fácil a los canales de conexión y al molde.
Descripción de la invención
La presente invención provee, de esta manera, en una realización, un aparato para colada continua de lingotes de metal, que comprende un canal de alimentación para conducir el metal líquido, al menos un molde de colada para colar lingotes de metal y un canal de conexión que conecta separadamente cada molde de colada al canal de alimentación para transferir metal líquido. Una compuerta de cierre está asociada con cada canal de conexión y situada adyacente al canal de alimentación, siendo esta compuerta movible entre una posición abierta y una posición cerrada. Cada canal de conexión incluye también una porción de vaciado situada entre la compuerta de cierre y el molde de colada, estando esta porción de vaciado adaptada para girar hacia abajo y con ello drenar rápidamente el metal líquido del canal de conexión y de la entrada del molde.
En otra realización más, la presente invención proporciona un método de parada de la colada de al menos una línea de una máquina de colada continua de metal líquido de varias líneas para colar lingotes. La máquina de colada tiene un canal de alimentación para conducir metal líquido, al menos un molde de colada para colar lingotes de metal, un canal de conexión que conecta separadamente cada molde de colada con el canal de alimentación para transferir metal líquido, una compuerta de cierre asociada con cada canal de conexión y situada adyacente al canal de alimentación, compuerta que es movible entre una posición abierta y una posición cerrada, e incluyendo cada canal de conexión una porción de vaciado situada entre la compuerta de cierre y el molde de colada, estando adaptada la porción de vaciado para girar hacia abajo. El método comprende cerrar una compuerta de cierre para aislar al menos un canal de conexión respecto al canal de alimentación y hacer girar la porción de vaciado hacia abajo para drenar rápidamente el metal líquido del canal de conexión y una entrada del molde.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se describirá en conjunto son las figuras siguientes:
la Figura 1 es una vista en perspectiva de una máquina de colada continua horizontal de dos líneas para el cual puede usarse la presente invención y, aguas abajo, un equipo de corte de lingotes;
la Figura 2 es una vista en perspectiva de la máquina de colada horizontal de dos líneas, que muestra la compuerta de cierre y la porción de vaciado de la presente invención, en su posición de funcionamiento derecha;
la Figura 3 es una vista en perspectiva de la máquina de colada horizontal de dos líneas, que muestra la compuerta de cierre y la porción de vaciado de la presente invención en su posición de drenaje hacia abajo;
la Figura 4a es una vista en sección transversal de la máquina de colada continua horizontal, que muestra la poción de vaciado en su posición de funcionamiento derecha;
la Figura 4b es una vista en sección transversal de la máquina de colada continua horizontal que muestra la poción de vaciado en su posición de drenado hacia abajo;
la Figura 5 es una vista en sección transversal del molde de colada que muestra el lingote que sale durante el colada;
la Figura 6 es un diagrama de flujo de los pasos para parar la máquina de colada continua horizontal;
la Figura 7 es una vista en sección transversal del molde de colada, que sostiene el cabezal de arranque de la...
Reivindicaciones:
1. Un aparato (10) para colada continua de metal líquido, que comprende:
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que la porción de vaciado del canal de conexión está montada de forma pivotante en un extremo del mismo.
3. El aparato de la reivindicación 1 o 2, en el que la compuerta de cierre está predispuesta para estar cerrada y, además, comprende un actuador para mantener la compuerta en una posición abierta.
4. El aparato de la reivindicación 1, 2 o 3, que comprende, además:
5. El aparato de la reivindicación 1, 2, 3 o 4, en el que el canal de alimentación es un canal calentado.
6. El aparato de la reivindicación 1, 2, 3, 4 o 5, en el que el al menos un canal de conexión es una canal calentado.
7. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende, además, un dispositivo (52) de transporte, situado adyacente al molde y alineado en la dirección de colada del lingote, para transportar el lingote desde el molde de colada.
8. El aparato de la reivindicación 7, que comprende:
un cabezal (36) de arranque alargado, adaptado para ser insertado en el molde y soportado por el dispositivo de transporte y que tiene un rebajo (38) roscado conformado en el para recibir metal líquido; y
una junta tórica (40) unida al cabezal de arranque para sellar el cabezal contra el molde de colada.
9. El aparato de la reivindicación 8, en el que el cabezal de arranque tiene una depresión (42) anular cóncava sobre una cada externa del mismo adyacente al molde adaptada para desviar el refrigerante lejos de la junta tórica.
10. El aparato de la reivindicación 8, en el que el cabezal de arranque comprende, además, un respiradero (44), formado en el rebajo roscado y que conduce a una superficie adyacente del cabezal de arranque, para permitir el venteo de aire del rebajo según recibe metal líquido.
11. El aparato de la reivindicación 10 que comprende, además, un obturador (46) colocado en el rebajo roscado adyacente al respiradero para mantener el metal líquido en el rebajo al tiempo que permite el venteo de aire del rebajo.
12. Un método de detener la colada de al menos una línea de una máquina (10) de colada continua de varias líneas para colar lingotes (18), que tiene una canal (14) de alimentación para conducir metal líquido, al menos, un molde (16) de colada para colar lingotes de metal, caracterizado por un canal (20) de conexión que conecta separadamente cada uno de dichos moldes de colada al canal de alimentación para transferir metal líquido, una compuerta de cierre (22) asociada a cada uno de los canales de conexión y situada adyacente al depósito, siendo dicha compuerta movible entre una posición abierta y una posición cerrada, cada canal de conexión, que incluye una porción (24) de vaciado situada entre la compuerta de cierre y el molde de colada, estando adaptada dicha porción de vaciado para girar hacia abajo, comprendiendo el método:
13. El método de la reivindicación 12 que comprende, además, entre cerrar la compuerta de cierre y hacer girar la porción de vaciado hacia abajo, acelerar la velocidad de extracción del lingote desde el molde.
14. El método de la reivindicación 12 o 13, en el que el molde de colada está provisto de un canal (26) anular que tiene una entrada de refrigerante y, al menos, una abertura (32) para entregar refrigerante a una superficie del lingote durante la colada, y una tubería (30) de suministro de gas y una válvula de suministro de gas al canal anular para limpiar la al menos una abertura de refrigerante o de metal líquido,
comprendiendo el método el cierre de la entrada de refrigerante y la inyección de un gas desde la tubería de suministro de gas a través de la al menos una abertura para limpiar la abertura, después de hacer girar la porción de vaciado hacia abajo.
15. El aparato como se ha expuesto en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la porción de vaciado tiene la forma de un cabezal de material refractario con un paso (25) en él para conducir el metal líquido desde el canal de conexión hasta el molde de colada.
16. El aparato como se ha expuesto en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 o 15, en que comprende una pluralidad de moldes de colada.
17. El método como se ha expuesto en cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, comprendiendo la máquina de colada una pluralidad de moldes de colada.
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