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ITUD960075A1 - Procedimento di colata continua con campo magnetico pulsante e relativo dispositivo - Google Patents

Procedimento di colata continua con campo magnetico pulsante e relativo dispositivo Download PDF

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Publication number
ITUD960075A1
ITUD960075A1 IT96UD000075A ITUD960075A ITUD960075A1 IT UD960075 A1 ITUD960075 A1 IT UD960075A1 IT 96UD000075 A IT96UD000075 A IT 96UD000075A IT UD960075 A ITUD960075 A IT UD960075A IT UD960075 A1 ITUD960075 A1 IT UD960075A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
electromagnetic
crystallizer
devices
walls
crystalliser
Prior art date
Application number
IT96UD000075A
Other languages
English (en)
Inventor
Milorad Pavlicevic
Alfredo Poloni
Nerudin Kapaj
Andrea Codutti
Original Assignee
Danieli Off Mecc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danieli Off Mecc filed Critical Danieli Off Mecc
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Priority to IT96UD000075A priority Critical patent/IT1288900B1/it
Priority to AT97107642T priority patent/ATE213979T1/de
Priority to DE69710808T priority patent/DE69710808T2/de
Priority to EP97107642A priority patent/EP0807477B1/en
Priority to AU20834/97A priority patent/AU726315B2/en
Priority to CA002205120A priority patent/CA2205120A1/en
Priority to US08/855,451 priority patent/US6003590A/en
Priority to BR9702013A priority patent/BR9702013A/pt
Priority to KR1019970018367A priority patent/KR970073800A/ko
Priority to MX9703514A priority patent/MX9703514A/es
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/055Cooling the moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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Description

Descrizione del trovato avente per titolo:
"PROCEDIMENTO DI COLATA CONTINUA CON CAMPO MAGNETICO PULSANTE E RELATIVO DISPOSITIVO"
CAMPO DI APPLICAZIONE
Formano oggetto del presente trovato un procedimento di colata continua con campo magnetico pulsante ed il relativo dispositivo come espressi nelle rispettive rivendicazioni principali.
Il presente trovato si applica in metallurgia alle macchine di colata continua per billette, blumi e bramine, in particolare bramrne sottili.
STATO DELLA TECNICA
Nel settore della colata continua, è noto l'utilizzo di dispositivi elettromagnetici associati esternamente alle pareti del cristallizzatore ed idonei a generare un campo elettromagnetico interagente con il metallo liquido in colata.
Tale campo elettromagnetico, nella tecnica nota, ha principalmente lo scopo di migliorare la qualità superficiale del prodotto e/o di aumentare la velocità di colata, intervenendo sui parametri di forma zione dello strato di pelle solida e anticipando i distacco della pelle dalle pareti del crìstallizzatore; un altro scopo è quello di spostare la superficie del metallo liquido nella zona di giunzione refrattario-cristallizzatore affinchè la solidificazione abbia inizio solamente sul cristallizzatore e non si abbiano fuoriuscite di materiale.
I dispositivi elettromagnetici noti comprendono generalmente una bobina od un induttore unico, disposto in cooperazione con la parete esterna del cristallizzatore, generalmente in prossimità della zona di inizio solidificazione del metallo.
Sono state proposte soluzioni in cui detta bobina od induttore genera un campo magnetico alternato stazionario (vedere l'articolo "Improvement of Surface Quality of Steel by Electromagnetic Mold" tratto dagli Atti del Simposio Internazionale "Electromagnetic Processing of Materials" - Nagoya 1994) , oppure genera un campo magnetico alternato modulato in ampiezza (vedere l'articolo "Study of Meniscus Behavior and Surface Properties During Casting in a High-Frequencies Magnetic Field" , tratto da "Metallurgical and Materials Transaction" vol. 26B, aprile 1995).
Altre soluzioni proposte prevedono che il camp magnetico generato sia periodicamente pulsante con onde definite da successioni di impulsi di ampiezza sostanzialmente costante (US-A-4 .522 .249), ovvero sia generato da onde elettromagnetiche ad andamento smorzantesi fino ad annullarsi all'interno di un semiperiodo (SU-A-102 1070, SU-A-1185731).
Le prove sperimentali hanno dimostrato che tali configurazioni del campo elettromagnetico agente nel cristallizzatore non sono idonee ad ottenere i risultati voluti, stando le differenti condizioni che si determinano all'interno del metallo solidificantesi. Dette differenti condizioni, dovute al diverso stato fisico ed alla diversa temperatura del metallo in solidificazione, provocano una interazione del campo magnetico con il metallo che è differente da una zona all'altra del cristallizzatore, e quindi non ottimale lungo l'intero cristallizzatore.
Per risolvere questo inconveniente e per ottenere ulteriori vantaggi, la proponente 'ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.
ESPOSIZIONE DEL TROVATO
Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rispettive rivendicazioni principali.
Le rivendicazioni secondarie espongono varianti all'idea di soluzione principale.
Lo scopo del presente trovato è quello di concre tizzare un procedimento, ed il relativo dispositivo per la colata continua di billette, blumi, bramine o tondi, che utilizzi la generazione di un campo magnetico ad impulsi, migrante lungo l'estensione longitudinale del cristallizzatore.
Secondo il trovato, le pareti del cristallizzatore sono associate esternamente ad una pluralità di dispositivi elettromagnetici singoli disposti longitudinalmente distanziati ed alimentati in modo autonomo ed indipendente l'uno dall'altro.
In una soluzione preferenziale del trovato, i singoli dispositivi elettromagnetici, bobine od induttori, sono controllati da un unico gruppo idoneo ad alimentarli con parametri di intensità e di temporizzazione della corrente, nonché di forma dell'impulso, diversi l'uno dall'altro ma correlati e controllati in modo da ottenere l'effetto voluto. Secondo il trovato, tale configurazione permette di poter variare opportunamente i parametri e le caratteristiche di alimentazione di ogni singolo dispositivo e quindi le relative forze elettromagnetiche generate.
Detti dispositivi elettromagnetici possono essere uguali tra loro, ovvero conformati in modo differen ziato l'uno dall'altro in relazione alle diverse condizioni d'uso,· ad esempio, i dispositivi possono presentare un numero diverso di spire, oppure presentare sistemi di raffreddamento differenti.
Detti dispositivi elettromagnetici sono idonei a generare forze elettromagnetiche che interagiscono con il metallo colato, dette forze presentando almeno una componente di intensità voluta rivolta perpendicolarmente nella direzione del metallo colato, oppure dal metallo colato verso la parete del cristallizzatore.
Dette forze elettromagnetiche variano nel tempo, all'interno di un periodo, in funzione della conformazione dell'onda generata dal dispositivo elettromagnetico; dette forze sono variabili anche nello spazio, longitudinalmente al cristallizzatore, in funzione della disposizione e del tipo di configurazione ed alimentazione di detti dispositivi elettromagnetici. Tale disposizione e l'indipendenza reciproca dei dispositivi elettromagnetici permette di concretizzare lungo il cristallizzatore un sistema ad impulsi magnetici di tipo multifase.
Sfasando opportunamente l'azione di detti dispositivi, in modo fisso ovvero variabile nel tempo, ovvero spegnendo alternativamente uno o l'altro di detti dispositivi, è possibile mettere in vibrazione il prodotto colato eccitandolo localmente.
In una soluzione preferenziale del trovato, anche se non esclusiva, le frequenze di eccitazione del metallo fuso sono quelle sostanzialmente corrispondenti, a quelle di risonanza, che sono differenti, nei diversi punti del cristallizzatore, in funzione dello specifico stato fisico e della specifica temperatura del metallo.
Ad esempio, la frequenza di risonanza del metallo quando presenta contemporaneamente fase liquida e solida è compresa tra circa 10 e 30 KHz, quella della pelle solidificata va da circa 1 a circa 10 KHz e quella di oscillazione della superficie libera per la parte liquida va da circa 5 a circa 70 Hz. Avvicinandosi il più possibile alla condizione di risonanza del prodotto colato nel cristallizzatore lungo l’intera estensione longitudinale, si ottiene una ampiezza delle oscillazioni ed una intensità delle forze elettromagnetiche agenti sulla pelle solida molto maggiori rispetto a quelle ottenibili con un dispositivo elettromagnetico singolo, a parità di flusso magnetico impiegato.
Tale condizione di risonanza, ottenuta in modo variabile e con parametri variabili lungo l'estensione longitudinale del cristallizzatore, genera una miglior condizione di distacco di detta pelle dalle pareti del cristallizzatore ed un più agevole e veloce scorrimento verso il basso del metallo.
In tal modo, la generazione di dette oscillazioni, amplificate dalla condizione di risonanza, riproduce almeno parzialmente per via elettromagnetica 1'oscillazione meccanica della lingottiera atta ad agevolare la discesa del metallo fuso all'interno del cristallizzatore .
.L'intensità delle forze elettromagnetiche, nel caso di sistema multifase, può essere pari a due-tre volte quella ottenibile 'con un sistema monofase.
Ciò permette, ove necessario, di realizzare una distanza tra la bobina e la parete del cristallizzatore sufficiente al transito del liquido di raffreddamento, evitando il problema di portare la corrente in una posizione molto vicina al cristallizzatore, nonché permette, a parità di distanza tra la bobina e la parete del cristallizzatore, di impiegare una potenza inferiore per ottenere gli stessi effetti. La possibilità di poter controllare la forza esercitata da ogni singolo dispositivo elettromagnetico sul prodotto colato, sia in intensità che in frequenza di applicazione, consente di controllare parametri di solidificazione della pelle in diversi/ posizioni lungo il cristallizzatore.
In particolare, attraverso il controllo dell’intensità delle forze elettromagnetiche lungo il cristallizzatore, è possibile controllare l'effetto di tali forze sulla pelle del prodotto colato evitando il rischio della rottura di detta pelle.
Attraverso il controllo della frequenza di applicazione della forza, è possibile aumentare lo scambio termico tra il metallo colato e la pelle solidificata, attraverso l'azione di "stirring"; inoltre, è possibile controllare lo scambio termico tra la pelle solidificata ed il cristallizzatore in maniera differenziata lungo il cristallizzatore, in funzione delle specifiche necessità. Ciò permette anche di aumentare la velocità di colata.
Secondo una variante, i dispositivi elettromagnetici sono mobili rispetto ad un asse parallelo alla direzione di colata dell'acciaio per ottimizzarne la posizione in funzione delle diverse condizioni di colata {ad esempio velocità e tipo di acciaio).
Secondo il trovato, i dispositivi elettromagnetici permettono la formazione di onde volumetriche sulla superficie del menisco con due possibili andamenti.
In una prima soluzione, viene generata un'onda volumetrica quasi stazionaria in corrispondenza menisco, la quale permette la formazione di una fes sura di dimensione sostanzialmente fissa, dipendente dall'intensità della forza elettromagnetica generata, tra la pelle appena solidificata e la parete del cristallizzatore che permette l'introduzione del lubrificante {olio e/o polveri).
Secondo una variante, viene generata un'onda progressiva che si sposta verso il centro e che provoca un distacco periodico della pelle solidificata dal cristallizzatore, determinando una sorta di "effetto pompa", il quale distacco permette l'introduzione periodica del lubrificante.
Tale movimento periodico provoca anche un movimento dei gas a velocità supersonica nell'atmosfera locale, il quale movimento determina un aumento dello scambio termico; ciò permette di controllare detto scambio termico nella prima ed importante zona di solidificazione della pelle.
Il sistema secondo il trovato permette anche di ottenere una efficace azione di "stirring" elettromagnetico lungo l’estensione longitudinale del cristallizzatore, ciò portando ad ottenere una microstruttura interna più uniforme del prodotto.
La combinazione dei vantaggi offerti dal trovato può permettere di effettuare colate senza utilizzare alcuna oscillazione meccanica del cristallizzatore, od anche eventualmente senza utilizzare oli o polveri lubrificanti, che possono servire soltanto per proteggere la superficie libera del menisco.
Secondo il trovato, in corrispondenza della parte inferiore del cristallizzatore vengono generate forze elettromagnetiche di maggior intensità rispetto a quelle generate in corrispondenza della sua parte superiore .
Le onde elettromagnetiche generate dai dispositivi elettromagnetici sono ottenute mediante impulsi di corrente che, per i dispositivi posti in corrispondenza della parte inferiore del cristallizzatore, raggiungono una intensità dell'ordine di 10+30 kA. Secondo una soluzione del trovato, tali impulsi possono avere un andamento progressivamente ritardato, ad esempio a partire dalla sommità del cristallizzatore, in modo che il campo prodotto assuma una configurazione ad inseguimento con intensità progressivamente crescente.
Ognuno di detti impulsi presenta una durata contenuta all'interno di un semiperiodo; detti impulsi possono presentare un andamento sostanzialmente regolare, con un tratto ài salita seguito da uno di discesa, ovvero un andamento irregolare presentante una pluralità di picchi di ampiezza variabile.
Secondo il trovato, le pareti del cristallizzatore, nel caso di struttura a piastre, sono separate tra loro da elementi elettricamente isolanti che impediscono interferenze tra dispositivi elettromagnetici agenti in cooperazione con pareti distinte del cristallizzatore .
Secondo una variante, la superficie interna delle piastre- è ricoperta da uno strato elettricamente isolante, realizzato ad esempio in Br2C Al203.
I dispositivi elettromagnetici possono essere disposti all'interno del canale di transito del liquido di raffreddamento e quindi raffreddati su tre lati, ovvero soltanto affacciati a detto canale.
Nel caso di cristallizzatore a piastre, i canali di raffreddamento vengono vantaggiosamente realizzati internamente a dette piastre; in questo caso, i dispositivi elettromagnetici possono essere posti direttamente a contatto con la superficie esterna di dette piastre, previa interposizione di un elemento elettricamente isolante.
Secondo una variante del trovato, sulla parete del cristallizzatore ed in posizione affacciata ad ogni dispositivo elettromagnetico, sono presenti mezzi di convogllamento e concentrazione del campo elettromagnetico idonei ad evitare dispersioni ed indebolimenti di detto campo elettromagnetico.
Tali mezzi di convogliamento e concentrazione sono tanto più importanti quanto è maggiore la distanza fra dispositivi elettromagnetici e metallo colato, ad esempio nel caso di posizionamento dei dispositivi elettromagnetici sulle pareti esterne definenti il canale di raffreddamento esterno.
ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI
Le figure allegate sono fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, ed illustrano alcune soluzioni preferenziali del trovato.
Nelle tavole abbiamo che:
- la fig. 1 illustra in sezione longitudinale una prima forma realizzativa di un cristallizzatore associato a dispositivi elettromagnetici concretizzanti il procedimento di cui al trovato;
- la fig. 2 illustra una variante di fig. 1;
- la fig. 3 illustra un grafico dell'andamento dei campi elettromagnetici generati dai dispositivi delle figg. 1 e 2;
- la fig. 4 illustra una variante di fig. 3;
- la fig. 5 illustra una parziale sezione ridot secondo A-A di fig. 1;
- le figg. 6, 7 e 8 illustrano possibili varianti di fig. 5;
- la fig. 9 illustra la parziale sezione ridotta secondo B-B di fig. 2;
- la fig. 10 illustra una variante di fig. 9;
- le figg. 11, 12 illustrano altre varianti di fig.
5;
- la fig. 13 illustra un particolare di fig. 2;
- le figgi 14 e 15 illustrano una variante di fig.
13 in due fasi di lavoro distinte;
- la fig. 16 illustra un particolare ingrandito di fig. 9;
- la fig. 17 illustra un particolare ingrandito di fig. 10.
- la fig. 18 illustra un'altra variante di fig. 5.
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Le figg. 1 e 2 illustrano parzialmente e schematicamente una sezione longitudinale di un cristallizzatore 10 per colata continua di billette, blumi o bramme, con pareti 11. Il metallo fuso 12 colato all'interno del cristallizzatore 10 progressivamente solidifica, formando un guscio di pelle solidificata 13 di spessore crescente a partire dal menisco 14 fino all'uscita del cristallizzatore 10; tale gus definisce una distanza, o gap, 17 rispetto relativa parete 11 del cristallizzatore 10 il cui valore progressivamente aumenta andando verso l'uscita del cristallizzatore 10.
Esternamente alle pareti 11 del cristallizzatore 10, almeno nel caso di cristallizzatore 10 tubolare o assimilabile a tale, sono presenti pareti 15 che definiscono un canale 16 di larghezza estremamente ridotta in cui transita il liquido di raffreddamento (fig.2); la circolazione di tale liquido concretizza il raffreddamento primario e la solidificazione del prodotto colato all’interno del cristallizzatore 10. Nel caso di cristallizzatore 10 a piastre, i canali di raffreddamento sono ricavati internamente alle piastre stesse, permettendo di portare il liquido di raffreddamento in posizione più vicina al metallo, migliorando l’efficacia del raffreddamento (figg. 1 e 18).
Nel caso di specie, perifericamente alle pareti 11 del cristallizzatore 10 e distanziati longitudinalmente lungo di esso, sono presenti una pluralità di dispositivi elettromagnetici, nel caso di specie tre ed indicati con 18a, 18b e 18c, idonei a generare un campo elettromagnetico pulsante e migrante nel metallo liquido 12 all'interno del cristallizzator 10. che generano la formazione di forze elettromagnetiche interagenti con il metallo colato. Dette forze elettromagnetiche, in funzione della pendenza dell 'impulso e della autoinduttanza del sistema, possono essere rivolte verso l'interno del cristallizzatore 10 o verso l'esterno di esso.
Le forze generate dai vari dispositivi 18a, 18b e 18c possono essere tutte rivolte nella stessa direzione, ovvero alternate secondo una qualsiasi combinazione in funzione delle specifiche esigenze. I dispositivi elettromagnetici 18a, 18b e 18c possono essere configurati per generare forze in una direzione in un istante temporale e forze nella direzione opposta nell'istante temporale successivo. I dispositivi elettromagnetici 18a, 18b e 18c sono configurati in modo differenziato, e/o alimentati in modo differenziato e mutuamente correlato, per concretizzare un complessivo campo elettromagnetico pulsante e migrante lungo il cristallizzatore 10 idoneo a garantire l'ottenimento di una pluralità di azioni volute sul metallo in solidificazione.
In particolare, il campo elettromagnetico generato ha la funzione di determinare condizioni quanto meno prossime alla condizione di risonanza nel metallo colato all'interno del cristallizzatore 10.
Nel caso di fig. 1, i dispositivi elettromagnetici 18a, 18b e 18c sono fissati sulla faccia esterna della parete del cristallizzatore 10 del tipo a piastre e presentano mezzi di raffreddamento interni. Tra ogni dispositivo elettromagnetico 18a, 18b e 18c e la parete 11 è presente uno strato elettricamente isolante 27, che può anche essere costituito da un sottile spessore d'aria.
Per evitare deformazioni tali che possano portare al loro danneggiamento, i dispositivi elettromagnetici 18a, 18b e 18c sono associati a sostegni rigidi 26 che permettono di scaricare la forza di controreazione che reagisce contro la forza elettromagnetica, nel caso di specie Fi, generata verso l'interno del cristallizzatore 10.
Nel caso di fig. 2, parte destra, i dispositivi 18a, 18b e 18c sono associati ad un cristallizzatore 10 di tipo tubolare od assimilabile a tale; in tal caso, detti dispositivi 18a, 18b, 18c sono posti all'interno del canale di raffreddamento 16, fissati sulla faccia interna della parete esterna 15 e cooperano su tre lati con il liquido di raffreddamento. Nel caso di fig. 2, parte sinistra, i dispositivi 18a, 18b e 18c sono inseriti nelle pareti esterne 15 e presentano un solo lato affacciato a detto canale di raffreddamento 16.
I dispositivi elettromagnetici 18a, 18b e 18c sono alimentati in modo da generare una serie di impulsi elettromagnetici periodici di durata contenuta all'interno di un semiperiodo.
Possibili configurazioni di alimentazione sono illustrate nelle figg. 3 e 4. Nel caso di specie, si vede come l’andamento del campo migrante realizzi una configurazione ad inseguimento tra i tre dispositivi 18a, 18b e 18c, tale per cui si ha una migrazione del campo a partire dalla sommità del cristallizzatore 10 verso il basso, con intensità degli impulsi progressivamente crescente.
Gli impulsi indicati con 19a, 119a sono relativi al dispositivo 18a, quelli indicati con 19b, 119b sono relativi al dispositivo I8b mentre quelli indicati con 19c, 119c sono relativi al dispositivo 18c.
Valori preferenziali degli impulsi prevedono una intensità massima A pari a 20+30 kA, una durata massima di impulso tl compresa tra 0,02 e 1 ms ed una frequenza compresa tra 5 e 100 Hz.
Nel caso illustrato in fig. 3, l'impulso 19a, 19b, 19c, ha un andamento sostanzialmente regolare, presentando un fronte regolare di salita seguito da un fronte regolare di discesa. Nel caso di fig. 4, ogn singolo impulso 19a, 119b, 119c ha un andamento a sua volta pulsante e presenta una pluralità consecutiva di picchi di durata limitata.
Tale configurazione dei dispositivi elettromagnetici 18a, 18b, 18c determina la generazione di forze elettromagnetiche pulsanti FI, F2 e F3 di intensità progressivamente crescente a partire dalla sommità del cristallizzatore 10.
Dette forze Fi, F2 e F3 generano sul metallo fuso 12 e sulla pelle in solidificazione 13 una voluta azione di vibrazione che limita l'incollaggio sulle pareti 11 del cristallizzatore 10 e facilita lo scorrimento verso il basso del prodotto colato.
Le forze elettromagnetiche Fi, F2 e F3 possono essere tutte rivolte nello stesso verso (fig. 2), ovvero avere verso alternato (fig. 1), ovvero ancora avere un andamento temporalmente alternato in un verso e nell'altro.
La combinazione dei parametri di alimentazione e di disposizione dei dispositivi elettromagnetici 18a, 18b e 18c permette inoltre di ottenere una condizione il più possibile prossima a quella di risonanza lungo tutta l'estensione longitudinale del cristallizzatore 10, la quale, amplificando l'entità delle vibrazioni, ne aumenta l'efficacia a parità di parametri di alimentazione, di numero e dimens dei dispositivi elettromagnetici, di distanze e spessori, ecc.
Nel caso di specie, le pareti 11 del cristallizzatore 10 del tipo a piastre (fig. 1) sono separate tra loro da elementi 20 elettricamente isolanti che evitano interferenze fra le azioni dei dispositivi elettromagnetici 18a, 18b, 18c disposti su pareti 11 differenti del cristallizzatore 10. Possibili esempi, che fanno riferimento a differenti configurazioni di sezione del cristallizzatore 10, sono indicati nelle figg. 5, 6, 7, 8, 11, 12 e 18. Le figg. 11 e 12 illustrano varianti del cristallizzatore 10 rispettivamente a sezione circolare per la produzione di tondi, e a sezione rettangolare per la produzione di bramme, dotate di elementi 20 di giunzione elettricamente isolanti.
In fig. 2, in posizione affacciata ai dispositivi elettromagnetici 18a, 18b e 18c ed in cooperazione con la relativa parete 11 del cristallizzatore 10, sono presenti mezzi di convogllamento e concentrazione 21 del campo elettromagnetico che servono per evitare dispersioni ed attenuazioni di campo nel percorso delle onde elettromagnetiche fino al metallo fuso 12, data la relativa lontananza fra di spositivi 18a, 18b e 18c e metallo fuso 12.
Nel caso illustrato nelle figg. 9, 10, 16 e 17 che si riferiscono ad un cristallizzatore 10 tubolare, i mezzi di convogliamento e concentrazione 21 sono costituiti da inserti 22 od intagli prismatici 23 ricavati sul lato esterno delle pareti 11 per un'altezza pari alla estensione longitudinale dei relativi dispositivi 18a, 18b, 18c.
Gli intagli prismatici 23 permettono inoltre di portare il fluido di raffreddamento più vicino al metallo colato 12.
Le figg. 13, 14 e 15 illustrano due possibili effetti sul menisco 14 ottenibili con il dispositivo secondo il trovato.
In una prima soluzione illustrata in fig. 13, viene generata al menisco 14 un'onda volumetrica quasi stazionaria che permette la formazione di una fessura 117 di dimensione sostanzialmente fissa tra la pelle 13 appena solidificata e la parete 11 permettendo l'introduzione di lubrificante.
Secondo la variante illustrata nelle figg. 14 e 15, viene generata un'onda volumetrica progressiva che si sposta sul menisco 14 verso il centro provocando un distacco periodico della pelle solidificata 13 dal cristallizzatore 10, il quale distacco permette l'introduzione periodica di lubrificante.
Per migliorare il raffreddamento del cristallizzatore 10 e permettere di avvicinare il più possibile i dispositivi elettromagnetici 18a, 18b, 18c al metallo colato, come illustrato in fig. 18, il cristallizzatore 10 del tipo a piastre viene raffreddato mediante fluido che scorre lungo canali longitudinali 24 ricavati internamente alle pareti 11. La giunzione tra le pareti 11 del cristallizzatore 10 può essere realizzata, come nel caso di fig. 8, mediante avvitamento agli angoli. Nel caso di fig.
7, le pareti sono giuntate assieme mediante inserti in acciaio 25 che garantiscono una buona rigidità ed un sufficiente isolamento elettrico.
I dispositivi elettromagnetici 18a, 18b e 18c sono spostabili secondo la direzione 28 parallela alle pareti 11 anche in fase di colata per ottenere un adattamento alle differenti condizioni che si generano durante il ciclo.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1 - Dispositivo di colata continua per billette blumi, bramine, tondi, associato ad un cristallizzatore (10) di contenimento del metallo colato presentante pareti (11) cooperanti con canali di raffreddamento ricavati internamente alle stesse (24) o esterni (16) e definiti da pareti esterne (15), caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di dispositivi elettromagnetici (18a,18b, 18c) disposti esternamente alle pareti (11) del cristallizzatore (10), distanziati longitudinalmente fra loro lungo la direzione di scorrimento del prodotto colato ed alimentati in modo autonomo, separato e differenziato l'uno dall'altro in modo da generare un campo elettromagnetico migrante per 1 'intera estensione longitudinale del cristallizzatore (10). 2 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ogni dispositivo elettromagnetico (18a,18b,18c) comprende un elemento unico cooperante esternamente con tutte le pareti (11) di un cristallizzatore (10) sostanzialmente tubolare. 3 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ogni dispositivo elettromagnetico (18a,18b,18c ) comprende una pluralità di elementi ognuno cooperante con una relativa parete (11) di un cristallizzatore (10) di tipo a piastre. 4 - Dispositivo come alle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal £atto che i dispositivi elettromagnetici (18a,18b,18c) sono fissati sulla faccia esterna delle pareti (11), essendo presente tra il dispositivo (18a,18b,18c ) e la relativa parete (11) uno strato elettricamente isolante (27). 5 - Dispositivo come alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i dispositivi elettromagnetici (18a, 18b, 18c) sono raffreddati mediante circolazione interna di fluido raffreddante. 6 - Dispositivo come alle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che i dispositivi elettromagnetici (18a,18b,18c) sono fissati alla faccia interna della parete esterna (15) definente il canale esterno di raffreddamento (16) e cooperano su tre lati con il liquido di raffreddamento. 7 - Dispositivo come alle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che i dispositivi elettromagnetici (18a, 18b, 18c) sono inseriti nelle pareti esterne (15) e presentano un lato affacciato al canale esterno di raffreddamento (16). 8 - Dispositivo come alle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che i dispositivi elettromagnetici (18a, 18b, 18c) sono mobili lungo la direzione (28) di colata. 9 - Dispositivo come alle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che in cooperazione con la parete (11) ed almeno in corrispondenza dei dispositivi elettromagnetici (18a, 18b, 18c) sono presenti mezzi di convogliamento e concentrazione (21) del campo elettromagnetico presentanti un'altezza almeno pari a quella del relativo dispositivo (18a, 18b, 18c). 10 - Dispositivo come alle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che le pareti (11) del cristallizzatore (10) sono separate da elementi (20) elettricamente isolanti. 11 - Dispositivo come alle rivendicazioni da 1 a 10, caratterizzato dal fatto che la faccia interna delle pareti (11) del cristallizzatore (10)' è ricoperta con uno strato elettricamente isolante. 12 - Dispositivo come alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i dispositivi elettromagnetici (18a, 18b, 18c) fissati sulle pareti (11) cooperano sul lato opposto con sostegni rigidi (26). 13 - Procedimento di colata continua per billette, blumi, bramine, tondi ed altro, associato ad un cristallizzatore (10) di contenimento del metallo colato presentante pareti (11) cooperanti con canal di raffreddamento ricavati internamente (24) esterni (16) e definiti da pareti esterne (15), caratterizzato dal fatto che il metallo colato all'interno del cristallizzatore (10) viene sottoposto all'azione di un campo magnetico pulsante e migrante lungo detto cristallizzatore (10), generato da una pluralità di dispositivi elettromagnetici (18a, 18b, 18c) disposti distanziati longitudinalmente lungo l'estensione del cristallizzatore (10) ed alimentati in modo autonomo e differenziato l'uno dall'altro. 14 - Procedimento come alla rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che i dispositivi elettromagnetici (18a, 18b, 18c) generano forze elettromagnetiche (FI, F2, F3) agenti sul metallo colato con direzione, intensità, verso e frequenza di applicazione variabili sia in funzione del tempo che in funzione della loro posizione relativa rispetto al cristallizzatore (10). 15 - Procedimento come alla rivendicazione 13 o 14, caratterizzato dal fatto che i dispositivi elettromagnetici (18a, 18b, 18c) sono alimentati con parametri di intensità e frequenza della corrente tali da determinare una condizione la più possibile prossima alla condizione di risonanza nel metallo colato in tutte le zone del cristallizzatore (10). 16 - Procedimento come alle rivendicazioni da 13 a 15, caratterizzato dal fatto che il campo elettromagnetico generato dai dispositivi (18a, 18b,18c) nella zona in cui il metallo presenta sia fase liquida che solida è tale da eccitare le frequenze di risonanza in un campo compreso tra circa 10 KHz e circa 30 KHz. 17 - Procedimento come alle rivendicazioni da 13 a 16, caratterizzato dal fatto che il campo elettromagnetico generato dai dispositivi (18a, 18b, 18c) nella zona in cui il metallo presenta una consistente pelle solidificata è tale da eccitare le frequenze di risonanza in un campo compreso tra circa 1 KHz e circa 10 KHz. 18 - Procedimento come alle rivendicazioni da 13 a 17, caratterizzato dal fatto che il campo elettromagnetico generato dai dispositivi (18a, 18b, 18c) nella zona di oscillazione della superficie libera è tale da eccitare le frequenze di risonanza in un campo compreso tra circa 5 Hz e circa 70 Hz. 19 - Procedimento come alle rivendicazioni da 13 a 18, caratterizzato dal fatto che i dispositivi elettromagnetici (18a, 18b, 18c) concretizzano nel metallo colato (12 uno frequenza diversa lungo il cristallizzatore (10). 20 - Procedimento come alle rivendicazioni da 13 a 19, caratterizzato fatto che il campo generato dai dispositivi (18a, 18b, 18c) produce al menisco (14) un'onda volumetrica stazionaria di intensità tale da definire una fessura (117) di ampiezza sostanzialmente fissa tra la pelle appena solidificata (13) e la parete (11). 21 - Procedimento come alle rivendicazioni da 13 a 19, caratterizzato dal fatto che il campo generato dai dispositivi (18a, 18b, 18c) produce al menisco (14) onde volumetriche progressive pulsanti verso il centro del cristallizzatore (10) tali da provocare un distacco periodico della pelle appena solidificata (13) dalla parete (11). 22 - Dispositivo come alle rivendicazioni da 1 a 12, caratterizzato dal fatto che adotta i contenuti di cui alla descrizione ed ai disegni. 23 - Procedimento come alle rivendicazioni da 13 a 21, caratterizzato dal fatto che adotta ì contenuti di cui alla descrizione ed ai disegni.
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