ES2633108T3 - Proceso y aparato para controlar los flujos de metal líquido en un cristalizador para la colada continua de planchones planos finos - Google Patents

Abstract

Un proceso para controlar los flujos de metal líquido en una colada continua de planchones finos, en el que se proporcionan: - un cristalizador (1) que comprende paredes perimetrales (16, 16', 17, 18) que definen un volumen de contención para un baño de metal líquido; - un descargador (3) dispuesto centralmente en dicho baño (4) para descargar dicho metal líquido; - un primer freno electromagnético (10') para generar una primera zona de frenado (10) en una porción central (41) de dicho baño (4) en proximidad de una sección de salida (27) de dicho metal líquido desde dicho descargador (3), estando dicha porción central (41) delimitada entre dos paredes frontales perimetrales (16, 16') de dicho cristalizador (1); - un segundo freno electromagnético (11') para generar una segunda zona de frenado (11) en dicha porción central (41) de dicho baño (4) en una posición por debajo de dicha primera zona de frenado (10); - un tercer freno electromagnético (12') para generar una tercera zona de frenado (12) en una primera porción lateral (42) de dicho baño (4) entre dicha porción central (41) y una primera pared lateral perimetral (17) sustancialmente ortogonal a dichas paredes frontales (16, 16'); - un cuarto freno electromagnético (13') para generar una cuarta zona de frenado (13) dentro de una segunda porción lateral (43) de dicho baño (4), que es simétrica a dicha primera porción lateral (42) de dicho baño (4) con respecto a un plano de simetría (A-A) sustancialmente ortogonal a dichas paredes perimetrales frontales (16, 16'); - un quinto freno electromagnético (14') para generar una quinta zona de frenado (14) principalmente en dicha primera porción lateral (42) de dicho baño (4) en una posición principalmente por debajo de dicha tercera zona de frenado (12); - un sexto freno electromagnético (15') para generar una sexta zona de frenado (15) en dicha segunda porción lateral (43) de dicho baño (4) en una posición principalmente por debajo de dicha cuarta zona de frenado (13), comprendiendo cada uno de dichos frenos electromagnéticos (10', 11', 12', 13', 14', 15') que comprende un par de polos magnéticos dispuestos simétricamente con respecto a un plano de simetría (BB) de dicho cristalizador (1), que es sustancialmente paralelo a las paredes frontales opuestas (16, 16') de dicho cristalizador, comprendiendo cada polo magnético un núcleo y una bobina alimentada por corriente directa, estando dichos polos magnéticos (10', 11', 12', 13', 14', 15') configurados para generar un campo magnético que cruce dicho baño (4) según las direcciones sustancialmente ortogonales a dichas paredes frontales (16, 16') de dicho cristalizador, comprendiendo dicho aparato un par de placas ferromagnéticas (21, 21') dispuestas cada una en paralelo a una de dichas paredes de refuerzo (20, 20'), de manera que los polos magnéticos, dispuestos en un mismo lado con respecto a dicho plano de simetría (B-B), están comprendidos entre una de dichas paredes de refuerzo (20, 20') y una de dichas placas ferromagnéticas (21, 21'), - en el que dicho proceso incluye la activación de dichas zonas de frenado (10, 11, 12, 13, 14, 15) independientemente o en grupos según los parámetros característicos de las condiciones fluidodinámicas de dicho metal líquido en dicho baño (4).

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DESCRIPCION

Proceso y aparato para controlar los flujos de metal liquido en un cristalizador para la colada continua de planchones pianos finos

CAMPO DE LA INVENCION

[0001] La presente invencion se refiere al campo de los procesos de colada continua para producir cuerpos metalicos. En particular, la invencion se refiere a un proceso para controlar la distribucion de flujos de metal liquido en un cristalizador para la colada continua de planchones finos. La invencion se refiere ademas a un aparato para implementar dicho proceso.

ESTADO DE LA TECNICA

[0002] Como se conoce, la tecnica de colada continua es ampliamente utilizada para la produccion de cuerpos metalicos de diversas formas y tamanos, incluyendo planchones de acero finos de menos de 150 mm de espesor. Con referencia a la figura 1, la colada continua de estos productos semiacabados incluye el uso de un cristalizador de cobre 1 que define un volumen para un bano de metal liquido 4. Dicho volumen comprende normalmente una cubeta central para la introduccion de un descargador 3 con una seccion relativamente grande en comparacion con el bano liquido, con el fin de minimizar la velocidad del acero introducido.

[0003] Se conoce igualmente que en este tipo de colada, la obtencion de una distribucion optima del fluido en el cristalizador es fundamental para fundir a alta velocidad (por ejemplo, superior a 4,5 m/min) y, de este modo, asegurar altas tasas de productividad. Tambien se necesita una correcta distribucion del fluido para asegurar una lubricacion correcta del material fundido por medio de polvos fundidos y evitar riesgos de "pegado", es decir riesgos de romper la capa superficial 22 que se solidifica sobre las paredes internas del cristalizador hasta la posible fuga desastrosa del metal liquido del cristalizador ("ruptura"), lo que hace que la linea de colada se detenga. Como se sabe, los posibles fenomenos de pegado deterioran fuertemente la calidad del producto semiacabado.

[0004] Como se describe en la patente de Estados Unidos US6464154, por ejemplo, y se muestra en la figura 1, la mayoria de los descargadores para introducir metal liquido en el cristalizador estan configurados para generar dos chorros centrales 5, 5' de acero liquido dirigidos hacia abajo y dos recirculaciones secundarias 6, 6' dirigidas hacia la superficie del bano 7, tambien llamada menisco, que esta generalmente cubierta con una capa de diversos polvos de colada a base de oxido, que se funden y protegen la propia superficie de la oxidacion. La parte licuada de dicha capa de polvo, al ser introducida entre la superficie interior de la pared de cobre del cristalizador y la capa de piel, tambien promueve la lubricacion por colada.

[0005] Con el fin de obtener una excelente fluidodinamica interna, se conoce la necesidad de obtener velocidades maximas del metal liquido medianamente inferiores a aproximadamente 0,5 m/s en el menisco 7, para evitar atrapamientos de polvo de colada en fase solida o liquida, lo que causara fallos en el producto final. No obstante, estas velocidades no deben ser inferiores a aproximadamente 0,08 m/s para evitar la formacion de "puntos frios" que no permitiran que el polvo se derrita, creando asi posibles puentes de solidificacion, especialmente entre el descargador y las paredes del cristalizador, y una fusion incorrecta de la capa de polvo, con una consiguiente lubricacion insuficiente del molde. Esto obviamente determinara los problemas evidentes de la capacidad de moldeo. Ademas de estas limitaciones relativas a la velocidad, se conoce la necesidad adicional de contener la ondulacion del metal liquido en la proximidad del menisco, causada principalmente por las recirculaciones secundarias 6, 6'. Dicha ondulacion debe tener preferiblemente una anchura instantanea maxima inferior a 15 mm y una anchura media inferior a 10 mm para evitar defectos en el producto acabado causados por la incorporacion de polvo, asi como dificultades en la lubricacion del molde a traves del polvo fundido. Esta ultima condicion podria incluso causar fenomenos de ruptura. Estos parametros de colada optimos pueden observarse en la superficie del menisco a traves de los metodos y dispositivos de colada continua normales.

[0006] Por lo tanto, el control de los flujos de metal liquido en el cristalizador tiene una importancia primordial en el proceso de colada continua. A este respecto, los descargadores utilizados tienen una geometria optimizada para controlar el flujo usualmente sobre un cierto intervalo de caudales y para un tamano de cristalizador predeterminado. Mas alla de estas condiciones, los cristalizadores no permiten una correcta fluidodinamica en todas las multiples condiciones de colada que pueden producirse. Por ejemplo, en caso de caudales elevados, los chorros descendentes 5, 5' y las recirculaciones ascendentes 6, 6' pueden ser excesivamente intensas, provocando asi velocidades elevadas y ondulacion no optima del menisco 7. Por el contrario, en el caso de caudales bajos, las recirculaciones ascendentes 6, 6' podrian ser demasiado debiles, determinando asi los problemas de la capacidad de colada.

[0007] Bajo otra condicion de colada, representada esquematicamente en la figura 1A, el descargador podria

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introducirse incorrectamente y, por lo tanto, el caudal de metal liquido es asimetrico o, por ejemplo, debido a la presencia de oclusiones asimetricas parciales debidas a los oxidos que se acumulan en las paredes internas de los descargadores, el caudal es asimetrico. En estas condiciones, la velocidad y el caudal de los flujos dirigidos hacia una primera mitad del bano liquido son diferentes de los de los flujos dirigidos hacia la otra mitad. Esta peligrosa situacion puede conducir a la formacion de ondas estacionarias que obstruyen la correcta colada de la capa de polvo en el menisco, provocando asi fenomenos de atrapamiento con consecuencias perjudiciales para la calidad del molde, e incluso fenomenos de ruptura debido a una lubricacion incorrecta.

[0008] Se han desarrollado diversos metodos y dispositivos para mejorar la distribucion fluidodinamica en el bano de metal liquido, que solucionan, al menos parcialmente, este problema en relacion, sin embargo, con la colada de planchones convencionales mas gruesos de 150 mm unicamente. Un primer tipo de estos metodos incluye, por ejemplo, el uso de motores lineales, cuyo campo magnetico se utiliza para frenar y/o acelerar los flujos internos del metal fundido. Sin embargo, se ha observado que el uso de motores lineales no es muy eficaz para la colada continua de planchones finos, en la que las placas de cobre que definen normalmente el cristalizador son mas de dos veces mas gruesas que los planchones convencionales, actuando asi como un escudo contra la penetracion de campos magneticos alternativos producidos por los motores lineales, lo que los hace bastante ineficaces para producir fuerzas de frenado en el bano de metal liquido.

[0009] Un segundo tipo de metodos incluye el uso de frenos electromagneticos de cc, que estan normalmente configurados para frenar y controlar la distribucion interior de metal liquido exclusivamente en presencia de una condicion fluidodinamica precisa. En el caso de la solucion descrita en el documento US 6557623 B2, por ejemplo, el uso de un freno electromagnetico es util para ralentizar el flujo solo en presencia de caudales elevados. El dispositivo descrito en la solicitud de patente JP4344858 permite en su lugar ralentizar el metal liquido en presencia tanto de caudales altos como bajos, pero no permite corregir posibles asimetrias. Algunos dispositivos, tal como, por ejemplo, el descrito en la solicitud EP09030946, permiten corregir la posible asimetria de flujo (representada esquematicamente en la figura 1A), pero son totalmente ineficaces si la colada se produce a caudales bajos.

[0010] El dispositivo descrito en la solicitud FR 2772294 proporciona el uso de frenos electromagneticos que tienen tipicamente la forma de motores lineales bifasicos o trifasicos. En particular, dichos frenos consisten en una carcasa de material ferromagnetico (yugo) en forma de placa, que define cavidades en el interior de las cuales se alojan conductores de corriente suministrados, en contra de la practica corriente, por corriente continua. La carcasa ferromagnetica (yugo) esta instalada en posicion adyacente a las paredes del cristalizador de manera que los conductores suministrados por corriente continua generan un campo magnetico estatico que el inventor afirma que es capaz de moverse dentro del bano de metal liquido exclusivamente suministrando los diversos conductores de corriente de manera diferenciada.

[0011] Sin embargo, se ha visto que esta solucion tecnica no es eficiente porque el flujo magnetico generado por los conductores, a traves de la trayectoria de menor reluctancia, se cierra necesariamente hacia la envoltura ferromagnetica (yugo) que atraviesa asi de nuevo el bano liquido. Esta condicion crea desventajosamente zonas de frenado no deseadas en el bano de metal liquido. En otras palabras, con la solucion descrita en el documento FR 2772294, no es posible obtener una zona de frenado concentrada en una unica region, sino que, por el contrario, el campo magnetico generado por los conductores se redistribuye sustancialmente en la mayor parte del bano de liquido metalico resultando de este modo localmente mas o menos intenso.

[0012] Otro inconveniente, estrechamente relacionado con el indicado anteriormente, con respecto a la solucion descrita en el documento FR 2772294 y soluciones de concepto similar, se refiere a la imposibilidad de diferenciar zonas de frenado dentro del bano de metal liquido en terminos de extension y conformacion geometrica. Este inconveniente se debe principalmente al hecho de que todos los conductores muestran la misma seccion geometrica y a que la carcasa ferromagnetica (yugo) que la contiene tiene una forma rectangular, y en todos los casos regular.

[0013] Por lo tanto, resumiendo lo anterior, mediante la solucion descrita en el documento FR 2772294, no solo es imposible obtener en el bano de metal liquido zonas de frenado especificas completamente aisladas, es decir, rodeadas por una region en la que el campo magnetico no actua, sino que tambien es imposible diferenciar geometricamente dichas zonas de frenado especificas. Estas tienen la misma conformacion geometrica, es decir, la misma extension en el espacio.

[0014] La patente japonesa JP61206550A indica el uso de generadores de fuerza electromagnetica para reducir la oscilacion de las ondas en el menisco del bano de material metalico. Dichos generadores se activan por medio de un sistema de control que los activa en funcion de la anchura de las ondas/oscilaciones para limitar las mismas. Siendo un sistema de control activo, la corriente aplicada no es constante para una situacion de colada especifica, sino que por el contrario, variara continuamente en funcion de la ondulacion. Debido a esta variabilidad de corriente continua, la solucion descrita en el documento JP61206550A no permite un control eficaz de las regiones internas del bano de metal liquido, es decir, relativamente distanciadas del menisco.

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RESUMEN

[0015] Es el objeto principal de la presente invencion proporcionar un proceso para controlar los flujos de metal liquido en un cristalizador para la colada continua de planchones finos que permite superar los inconvenientes mencionados anteriormente. Dentro del alcance de esta tarea, un objeto de la presente invencion es proporcionar un proceso que sea flexible operativamente, es decir, que permita controlar los flujos de metal liquido bajo las diversas condiciones fluidodinamicas que pueden desarrollarse durante el proceso de colada. Otro objeto es proporcionar un proceso que sea fiable y facil de implementar a costes competitivos.

[0016] Por lo tanto, la presente invencion se refiere a un proceso para controlar los flujos de metal liquido en una colada continua de un planchon fino, en el que se proporcionan:

- un cristalizador que comprende paredes perimetrales que definen un volumen de contencion para un bano de metal liquido;

- un descargador dispuesto centralmente en dicho bano para descargar dicho metal liquido;

- un primer freno electromagnetico para generar una primera zona de frenado en una porcion central del bano en proximidad de una seccion de salida del metal liquido desde el descargador, estando la porcion central delimitada entre dos paredes frontales perimetrales de dicho cristalizador;

- un segundo freno electromagnetico para generar una segunda zona de frenado en la porcion central del bano en una posicion por debajo de la primera zona de frenado;

- un tercer freno electromagnetico para generar una tercera zona de frenado en una primera porcion lateral del bano entre dicha porcion central y una primera pared lateral perimetral sustancialmente ortogonal a dichas paredes frontales;

- un cuarto freno electromagnetico para generar una cuarta zona de frenado dentro de una segunda porcion lateral del bano, que es simetrica a la primera porcion lateral del bano con respecto a un plano de simetria sustancialmente ortogonal a las paredes perimetrales frontales;

- un quinto freno electromagnetico para generar una quinta zona de frenado en la primera porcion lateral del bano en una posicion principalmente por debajo de dicha tercera zona de frenado;

- un sexto freno electromagnetico para generar una sexta zona de frenado en dicha segunda porcion lateral del bano en una posicion principalmente por debajo de dicha cuarta zona de frenado;

[0017] Cada uno de dichos frenos electromagneticos comprende un par de polos magneticos dispuestos simetricamente con respecto a un plano de simetria de dicho cristalizador, que es sustancialmente paralelo a las paredes frontales opuestas de dicho cristalizador. Cada polo magnetico comprende un nucleo y una bobina suministrados por corriente continua. Dichos polos magneticos estan configurados para generar un campo magnetico que atraviesa dicho bano segun direcciones sustancialmente ortogonales a las paredes frontales del cristalizador. El aparato comprende un par de paredes de refuerzo, cada una de ellas exteriormente adyacente a una de las paredes frontales del cristalizador. El aparato comprende tambien un par de placas ferromagneticas dispuestas cada una de ellas paralelamente a una de dichas paredes de refuerzo de manera que los polos magneticos dispuestos en un mismo lado con respecto al plano de simetria, estan comprendidos entre una de las paredes de refuerzo y una de dichas placas ferromagneticas.

[0018] De acuerdo con la invencion, el proceso incluye activar dichas zonas de frenado de forma independiente o en grupos, de acuerdo con parametros caracteristicos de las condiciones fluidodinamicas del metal liquido en dicho bano.

[0019] La presente invencion se refiere tambien a un aparato para controlar los flujos de metal liquido en un cristalizador para la colada continua de planchones finos, lo que permite implementar el proceso de acuerdo con la presente invencion.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

[0020] Otras caracteristicas y ventajas de la presente invencion seran evidentes a la luz de la descripcion detallada de las realizaciones preferidas, pero no exclusivas, de un cristalizador al que se aplica el proceso de acuerdo con la invencion y un aparato que comprende dicho cristalizador, ilustrado a modo de ejemplo no limitativo, con ayuda de los dibujos adjuntos, en los que:

- las figuras 1 y 2 son vistas de un cristalizador de tipo conocido y muestran un bano de metal liquido contenido en el cristalizador y sometido a primera y segunda condiciones fluidodinamicas posibles, respectivamente;

- las figuras 3 y 4 son vistas frontales y en planta, respectivamente, de un cristalizador al que se puede aplicar el proceso de acuerdo con la presente invencion;

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- la figura 5 es una vista frontal del cristalizador en la figura 3 en el que las zonas de frenado estan indicadas de acuerdo con una posible realizacion del proceso de acuerdo con la presente invencion;

- la figura 6 es una vista de un bano de metal liquido en el cristalizador de la figura 5 en el que se indican las zonas de frenado del metal liquido activado en presencia de una primera condicion fluidodinamica;

- la figura 7 es una vista de un bano de metal liquido en el cristalizador de la figura 5 en el que se indican las zonas de frenado del metal liquido activado en presencia de una segunda condicion fluidodinamica;

- la figura 8 es una vista de un bano de metal liquido en el cristalizador de la figura 5 en el que se indican las zonas de frenado del metal liquido activado en presencia de una tercera condicion fluidodinamica;

- la figura 8A es una vista de un bano de metal liquido en el cristalizador en la figura 5 en la que se muestran grupos de zonas de frenado;

- la figura 8B es una vista de un bano de metal liquido en el cristalizador en la figura 5 en la que se muestran grupos de zonas de frenado adicionales;

- las figuras 9 y 10 son vistas de un bano de metal liquido en el cristalizador de la figura 5 en las que se indican las zonas de frenado del metal liquido activado en presencia de una cuarta condicion fluidodinamica;

- las figuras 11 y 12 son vistas de un bano de metal liquido en el cristalizador de la figura 5 en las que se indican las zonas de frenado del metal liquido activado en presencia de una condicion fluidodinamica adicional;

- la figura 13 es una vista frontal de una primera realizacion de un aparato para implementar el proceso de acuerdo con la presente invencion;

- la figura 14 es una vista en planta del aparato de la figura 13;

- La figura 15 es una vista del aparato de la figura 13, desde un punto de vista opuesto al de la figura 14;

- la figura 16 es una vista en planta de una segunda realizacion de un aparato de acuerdo con la presente invencion;

- la figura 17 es una vista en planta de una tercera realizacion de un aparato de acuerdo con la presente invencion;

- la figura 18 es una vista en planta de una cuarta realizacion de un aparato de acuerdo con la presente invencion;

- las figuras 19, 20 y 21 muestran respectivamente tres posibles modos de instalacion de un dispositivo para controlar flujos de metal liquido en un cristalizador de un aparato de acuerdo con la presente invencion.

[0021] Los mismos numeros de referencia y letras de las figuras se refieren a los mismos elementos o componentes.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

[0022] Con referencia a las figuras mencionadas, el proceso de acuerdo con la invencion permite regularizar y controlar los flujos de metal liquido en un cristalizador para la colada continua de planchones finos. Dicho cristalizador 1 se define por paredes perimetrales hechas de material metalico, preferiblemente cobre, que definen un volumen interno adaptado para contener un bano de metal liquido 4, preferiblemente acero. Las figuras 3 y 4 muestran una posible forma de realizacion de dicho cristalizador 1, delimitado por una linea discontinua, que comprende dos paredes frontales 16, 16' mutuamente opuestas y dos paredes laterales 17, 18, reciprocamente paralelas, sustancialmente ortogonales a las paredes frontales 16, 16'.

[0023] El volumen interno delimitado por las paredes perimetrales 16, 16', 17, 18 tiene un primer plano de simetria longitudinal B-B paralelo a las paredes frontales 16, 16' y un plano de simetria transversal A-A ortogonal al plano longitudinal B-B. El volumen interior definido por el cristalizador 1 esta abierto en la parte superior para permitir la insercion de metal liquido y esta abierto en el fondo para permitir que el propio metal salga en forma de producto semiacabado sustancialmente rectangular, tras la solidificacion de una capa de revestimiento exterior 22 en la superficie interior de las paredes perimetrales 16, 16', 17, 18.

[0024] Las paredes perimetrales frontales 16, 16' comprenden una parte central ampliada 2 que define una cubeta central, cuyo tamano es adecuado para permitir la introduccion de un descargador 3 a traves del cual el metal liquido se introduce continuamente en el bano 4. Dicho descargador 3 se sumerge en el volumen interior del cristalizador en una profundidad P (vease la figura 3) medida desde un borde superior 1B de las paredes 16, 16', 17, 18 del cristalizador 1. El descargador 3 comprende una seccion de salida 27, que se desarrolla simetricamente tanto con respecto al plano de simetria transversal A-A como con respecto al plano de simetria longitudinal B-B. La seccion de salida 27 define una o mas aberturas a traves de las cuales el bano 4 es alimentado con liquido metalico de un cucharon, por ejemplo.

[0025] De nuevo con referencia a la vista de la figura 3, el volumen interior del cristalizador 1, es decir, el bano de metal liquido 4 contenido en el, se divide en una porcion central 41 y dos partes laterales 42 y 43 simetricas con respecto a la porcion central 41. En particular, la expresion "porcion central 41" se refiere a una porcion que se

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extiende longitudinalmente (es decir, paralela a la direccion del plano B-B) sobre una distancia LS correspondiente a la extension de las porciones ensanchadas 2 de las paredes 16, 16' que definen la cubeta central, como se muestra en la figura 4, simetricamente con respecto al eje vertical A-A. Ademas, la porcion central 41 se desarrolla verticalmente sobre toda la extension del cristalizador 1. La expresion "porciones laterales 42, 43" se refiere en su lugar a dos porciones del bano 4 que se desarrollan cada una desde una de las paredes laterales 17, 18 del cristalizador 1 y la porcion central 41, tal como se ha definido anteriormente. En particular, la porcion entre la parte central 41 y una primera pared lateral 17 (a la izquierda en la figura 3) se indicara como la primera porcion lateral 42, y la porcion simetricamente opuesta al plano transversal A-A, entre la porcion central 41 y la segunda pared lateral 18, se indicara como la segunda porcion lateral 43.

[0026] El proceso de acuerdo con la presente invencion incluye generar una pluralidad de zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15 dentro del bano de metal liquido 4, cada una a traves de un freno electromagnetico 10', 11', 12', 13', 14', 15'. El proceso incluye ademas la activacion de estas zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15 de acuerdo con los parametros caracteristicos de las condiciones fluidodinamicas del material liquido dentro del bano 4. En particular, las zonas de frenado se activan independientemente entre si y tambien en grupos segun los parametros relacionados con la velocidad y ondulacion del metal liquido en proximidad de la superficie 7 (o menisco 7) del bano 4. Ademas, las zonas de frenado tambien se activan de acuerdo con los caudales de metal liquido en las diversas porciones 41,42, 43 del bano de liquido 4, como se explica con mayor detalle mas adelante.

[0027] Cada zona de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15 definida en el presente documento por una zona del bano de metal liquido 4 que esta atravesada por un campo magnetico generado por un correspondiente freno electromagnetico 10', 11', 12', 13', 14', 15' situado fuera del cristalizador 1, como se muestra en las figuras 13 y 14. Mas especificamente, los frenos electromagneticos 10', 11', 12', 13', 14', 15' estan dispuestos fuera de las paredes laterales de refuerzo 20 y 20' adyacentes a las paredes frontales 16, 16'. Los frenos electromagneticos 10', 11', 12', 13', 14', 15' estan configurados de manera que el campo magnetico generado a partir de los mismos cruce el bano 4 preferiblemente de acuerdo con direcciones sustancialmente ortogonales al plano longitudinal B-B. Esta solucion permite una mayor accion de frenado en el bano de liquido, permitiendo ventajosamente contener el tamano de los propios frenos 10', 11', 12', 13', 14', 15'. Sin embargo, estos frenos electromagneticos 10', 11', 12', 13', 14', 15' pueden estar configurados para generar campos magneticos con lineas sustancialmente verticales, es decir, paralelas al plano de simetria transversal A-A o como alternativa, con lineas horizontales, es decir, perpendiculares al plano transversal A-A y en paralelo al plano longitudinal B-B, dentro del bano 4.

[0028] En lo sucesivo en el presente documento, para los fines de la presente invencion, la expresion "zona de frenado activada" en el bano de liquido 4 se refiere a una condicion segun la cual se activa un campo electromagnetico, generado por un freno electromagnetico correspondiente, que determina una accion de frenado del metal liquido 4 que concierne a la propia zona. La expresion "zona de frenado desactivada" significa en su lugar una condicion segun la cual dicho campo esta "desactivado" para suspender tal accion de frenado al menos hasta una nueva reactivacion del correspondiente freno electromagnetico. Como se indica mas adelante, cada una de las zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15 se pueden activar en combinacion con otras zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15, o una de cada vez, es decir, incluyendo una "desactivacion" simultanea de las otras zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15. La figura 5 muestra frontalmente un cristalizador 1 al que se aplica el proceso segun la presente invencion. En particular, tal figura muestra una zona de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15 que puede activarse de acuerdo con las condiciones fluidodinamicas dentro del bano 4. Segun la invencion, un primer freno electromagnetico 10' esta dispuesto para generar una primera zona de frenado 10 en la porcion central 41 del bano 4 en proximidad de la seccion de salida 27 del descargador 3. Mas especificamente, la primera zona de frenado 10 se desarrolla simetricamente con respecto al plano de simetria transversal A-A y tiene una extension lateral (medida de acuerdo con la direccion paralela al plano lateral B-B) que es menor que la extension lateral de la misma seccion de salida 27.

[0029] Como se muestra de nuevo en la figura 5, la posicion de la primera zona de frenado 10 es tal que cuando se activa, los flujos principales 5, 5' de metal liquido se ralentizan precisamente en proximidad de la seccion de salida 27 del descargador 3 a favor de las recirculaciones secundarias 6, 6', que de este modo se refuerzan y aumentan su velocidad. La expresion "en proximidad de la seccion de salida 27" indica una parte del bano de metal liquido esencialmente junto a dicha seccion de salida, como se muestra en la figura 5, por ejemplo. Como se especifica con mayor detalle a continuacion con referencia a la figura 6, la activacion de la primera zona de frenado 10 es, por lo tanto, particularmente ventajosa en presencia de caudales relativamente bajos que pueden determinar una velocidad de metal liquido lenta en proximidad del menisco 7 del bano 4.

[0030] De acuerdo con una solucion preferida, el tamano de la primera zona de frenado 10 (indicada en la figura 6) se establece de modo que la relacion de la extension lateral L10 de la primera zona de frenado 10 con respecto al tamano lateral L27 de la seccion de salida 27 del descargador 3 esta entre 1/3 y 1. Ademas, la relacion de la extension vertical V10 de la primera zona de frenado 10 (por encima de la seccion de salida 27) con respecto a la distancia V27 entre la seccion de salida 27 y la superficie 7 del bano 4 esta preferiblemente en un intervalo entre 0 y

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1. Ademas, la relacion de la extension vertical V9 de la primera zona de frenado 10 (bajo dicha seccion de salida 27) con respecto a la extension lateral L27 del descargador 3 esta entre 0 y 1, siendo preferiblemente igual a 2/3.

[0031] De acuerdo con la invencion, se configura un segundo freno electromagnetico 11' para generar una segunda zona de frenado 11 en una posicion principalmente por debajo de la primera zona de frenado 10. La segunda zona de frenado 11 es tal que se extiende simetricamente con respecto al plano de simetria transversal A-A y esta comprendida preferiblemente en la porcion central 41 del bano 4. La relacion de la extension lateral L11 de la segunda zona de frenado 11 con respecto al tamano lateral LS de la parte central 41 esta preferiblemente entre 1/8 y 2/3 (vease la figura 8). La segunda zona de frenado 11 puede extenderse verticalmente desde el fondo 28 del cristalizador 1 hasta la seccion de salida 27 del descargador 3, preferiblemente desde 1/6 de la altura H del cristalizador 1 a una distancia D11 desde la seccion de salida 27 del descargador 3 correspondiente a aproximadamente 1/4 de la anchura L27 de la misma seccion de salida 27.

[0032] Un tercer freno electromagnetico 12' esta dispuesto para generar una tercera zona de frenado 12 en la primera porcion lateral 42 del bano 4 para estar lateralmente comprendida entre la superficie interior de la primera pared perimetral 17 y el plano de simetria transversal A-A. Tal tercera zona de frenado 12 se extiende preferiblemente lateralmente entre la superficie interior de la primera pared lateral 17 y un primer borde lateral 19' del descargador 3 orientado hacia la misma primera pared lateral 17. La tercera zona de frenado 12 puede desarrollarse verticalmente desde 1/3 de la altura H del cristalizador 1 al menisco 7 del bano 4, preferiblemente desde la mitad de la altura H del cristalizador 1 a una distancia D12 desde la superficie 7 del bano 4 igual a 1/6 del tamano lateral L27 del descargador 3.

[0033] Un cuarto freno electromagnetico 13' esta dispuesto para generar una cuarta zona de frenado 13 que refleja sustancialmente la tercera zona de frenado 12 con respecto al eje de simetria transversal A-A. Mas precisamente, dicha cuarta zona de frenado 13 se desarrolla en la segunda porcion 43 del bano 4 para estar lateralmente comprendida entre la superficie interior de la segunda pared lateral 18 y el plano de simetria transversal A-A del cristalizador 1, y preferiblemente entre dicha superficie interior y un segundo borde lateral 19'' del descargador 3 orientado hacia dicha segunda pared lateral 18. Al igual que para la tercera zona de frenado 12, la cuarta zona de frenado 13 tambien puede desarrollarse verticalmente desde 1/3 de la altura del cristalizador 1 al menisco 7 del bano 4, preferiblemente desde la mitad de la altura del cristalizador 1 a una distancia D12 desde la superficie 7 del bano 4 igual a 1/6 del tamano lateral L27 del descargador 3.

[0034] Un quinto freno electromagnetico 14' se dispone para generar una quinta zona de frenado correspondiente 14 principalmente en la primera porcion lateral 42 del bano 4 y principalmente en una posicion por debajo de la tercera zona de frenado 12 definida anteriormente. La quinta zona de frenado 14 se extiende preferiblemente de manera que quede completamente comprendida entre la primera pared lateral 17 y la porcion central 41. La quinta zona de frenado 14 puede extenderse verticalmente entre el borde inferior 28 del cristalizador 1 y la seccion de salida 27 del descargador 3, preferiblemente desde una altura d de aproximadamente 1/7 de la altura H del cristalizador 1 hasta una distancia D14 (en la figura 6) desde la seccion de salida 27 del descargador 3 igual a aproximadamente 1/3 de la anchura L27 del propio descargador.

[0035] Un sexto freno electromagnetico 15' esta dispuesto para generar una sexta zona de frenado 15 que refleja sustancialmente la quinta zona de frenado 14 con respecto al eje de simetria transversal A-A. Por lo tanto, la sexta zona de frenado 15 esta situada en la segunda porcion lateral 43 del bano de liquido 4 y se extiende principalmente en una posicion por debajo de la cuarta zona de frenado 13. La sexta zona de frenado 15 esta preferiblemente situada completamente dentro de la segunda parte lateral 43 del bano 4, es decir, entre la segunda pared lateral 18 y la porcion central 41. Por lo que se refiere a la quinta zona de frenado 14, la sexta zona de frenado 15 tambien puede extenderse verticalmente entre el borde inferior 28 del cristalizador 1 y la seccion inferior 27 del descargador 3, preferiblemente desde una altura igual a aproximadamente 1/7 de la altura H del cristalizador 1 hasta una distancia D14 desde la seccion de salida 27 igual a aproximadamente 1/3 de la anchura del propio descargador.

[0036] Como se ve, la disposicion de seis zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15 permite corregir ventajosamente multiples situaciones fluidodinamicas que, de lo contrario, darian lugar a fallos en el producto semiacabado, incluso a un fenomeno de ruptura destructivo. Cabe senalar que la activacion de la primera zona de frenado 10 y de la segunda zona de frenado 11 permite ralentizar ventajosamente los flujos centrales 5, 5' de metal liquido en proximidad de la seccion de salida 27 del descargador 3 y en una zona inferior cerca del fondo 28 del cristalizador 1, respectivamente. La activacion de la tercera zona de frenado 12 y de la cuarta zona de frenado 13 (en lo sucesivo en el presente documento tambien denominadas "zonas de frenado laterales superiores") permite en su lugar ralentizar los flujos de metal 6, 6' que estan dirigidos hacia el menisco 7, mientras que la activacion de la quinta zona de frenado 14 y de la sexta zona de frenado 15 (en lo sucesivo tambien denominada "zonas de frenado laterales inferiores") permite ralentizar los flujos proximos al fondo del bano 4. Como se especifica mas detalladamente a continuacion, las zonas de frenado pueden explicar una accion de frenado diferente segun la intensidad del campo magnetico generado por los respectivos frenos electromagneticos. En particular, cada zona de frenado 10, 11, 12,

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13, 14, 15 puede aislarse ventajosamente con respecto a las zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15, es decir, estar rodeada por una region de metal liquido "no frenado En todos los casos, se considera dentro de la presente invencion la posibilidad de que los campos magneticos se superpongan dentro del bano 4, determinando asi una superposicion de las zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15.

[0037] La figura 6 se refiere a una primera situacion fluidodinamica en la que los caudales insertados por el descargador 3 son relativamente bajos, determinando asi recirculaciones secundarias excesivamente debiles 6 y 6' hacia el menisco 7, que no garantizan velocidades adecuadas para que el menisco trabaje con una buena velocidad de colada y buena calidad final. En presencia de esta situacion, es decir, cuando la velocidad V del metal liquido en la proximidad del menisco 7 es inferior a un primer valor de referencia, se activa entonces la primera zona de frenado 10 para explicar una accion de frenado en el bano 4 en una zona central en la proximidad de la seccion de salida 27 del descargador 3. La expresion "en proximidad del menisco 7" indica un bano de metal liquido que se extiende sustancialmente entre el menisco 7 y un plano de referencia sustancialmente paralelo al menisco 7 y en el que la seccion de salida del descargador se dispone virtualmente.

[0038] Al aumentar la resistencia fluidodinamica, se determina en esta zona un refuerzo de las recirculaciones secundarias 6 y 6', es decir, la velocidad V en la proximidad de la superficie 7 aumenta. Si la velocidad V en la proximidad de la superficie 7 es inferior a un segundo valor de referencia, sin embargo por encima del primer valor, la quinta zona de frenado 14 y la sexta zona de frenado 15 se activan entonces para reforzar adicionalmente las recirculaciones secundarias 6, 6', es decir, restablecer las velocidades V en el menisco 7.

[0039] La figura 7 se refiere a una segunda situacion fluidodinamica posible en la que es evidente una condicion de asimetria de los caudales de metal dirigidos desde el descargador 3 a las porciones laterales 42, 43 del bano 4. Bajo esta condicion, las zonas de frenado situadas en la porcion lateral 42, 43 del bano 4 se activan ventajosamente, a las que se dirige un caudal mas alto. En este caso mostrado en la figura 7, los flujos metalicos 5', 6' dirigidos a la segunda porcion lateral 43 del bano metalico 4 son mas intensos (es decir, a mayor velocidad) que los dirigidos hacia la otra porcion. Bajo esta condicion, la cuarta zona de frenado 13 y la sexta zona de frenado 15 situadas principalmente en la segunda porcion 43 se activan ventajosamente. Esta solucion genera una resistencia fluidodinamica hacia los caudales mas intensivos 5', 6', favoreciendo asi una redistribucion mas simetrica de los caudales en el bano de metal liquido 4.

[0040] De nuevo con referencia a la figura 7, si los caudales fueran en todos los casos excesivos, las zonas de frenado laterales situadas en la porcion lateral, a las que se dirige un caudal mas bajo, podrian activarse ventajosamente para obtener condiciones optimas. En este caso, la intensidad de la accion de frenado en las ultimas zonas se establece de manera que sea inferior a la de las otras zonas laterales. En este caso mostrado en la figura 7, por ejemplo, la intensidad de frenado en la tercera zona de frenado 12 y en la quinta zona de frenado 14 se establece como menor que en la cuarta zona de frenado 13 y en la sexta zona de frenado 15 en la que actuan los flujos mas intensos 5', 6'.

[0041] La figura 8 se refiere a una tercera condicion posible en la que estan presentes caudales altos, casi simetricos, que dan lugar a una velocidad y ondulacion excesivas en el menisco 7, y no garantizan condiciones optimas para el proceso de colada. Bajo esta condicion, cuando la velocidad V y la ondulacion de dicho metal liquido en proximidad de la superficie 7 superan un valor de referencia predeterminado, se activan ventajosamente todas las zonas laterales afectadas (tercera zona de frenado 12, cuarta zona de frenado 13, quinta zona de frenado 14 y sexta zona de frenado 15). Ademas, bajo esta condicion, la intensidad de la accion de frenado se diferencia de manera que las zonas de frenado laterales superiores (tercera zona de frenado 12 y cuarta zona de frenado 13) desarrollan una accion de frenado mas intensa en comparacion con la desarrollada por las zonas de frenado laterales inferiores (quinta zona de frenado 14 y sexta zona de frenado 15). Con el fin de mejorar el proceso de colada y las condiciones, la segunda zona de frenado central inferior (es decir, la segunda zona de frenado 11) tambien se activa preferiblemente para ralentizar los flujos en el centro.

[0042] Bajo una condicion fluidodinamica adicional (figuras 9 y 10), en la que solamente las recirculaciones secundarias 6 y 6' son particularmente intensas (es decir, las velocidades V en el menisco 7 son superiores a un valor predeterminado), en la proximidad de la superficie 7 del bano, solo se podria activar ventajosamente la zona de frenado lateral superior (tercera zona de frenado 12 y cuarta zona de frenado 13). Una posible activacion de la segunda zona de frenado 11 permite ventajosamente frenar tambien los flujos de metal liquido 5, 5' en el centro del bano 4, restableciendo asi las condiciones fluidodinamicas optimas. De hecho, en la proximidad de la segunda zona de frenado 11, los flujos metalicos podrian verse afectados por la activacion previa de la tercera zona de frenado 12 y de la cuarta zona de frenado 13.

[0043] La figura 11 se refiere a otra condicion fluidodinamica posible en la que los chorros principales 5, 5' necesitan frenarse especialmente, es decir, una condicion en la que el caudal en la porcion central 41 del bano 4 excede un valor predeterminado. Con el fin de restablecer la correcta redistribucion de los movimientos internos, las

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zonas de frenado laterales inferiores (quinta zona de frenado 14 y sexta zona de frenado 15) pueden activarse ventajosamente. Con el fin de optimizar la distribucion, la segunda zona de frenado lateral 11 dentro de la misma porcion central 41 del bano 4, tal como se muestra en la figura 12, puede activarse posiblemente.

[0044] Como se ha indicado anteriormente, las zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15 pueden activarse cada una independientemente entre si, pero alternativamente pueden activarse en grupos, lo que significa indicar la posibilidad de activar varias zonas de frenado juntas de manera que algunas zonas estan al menos parcialmente unidas en una unica zona de accion. Con referencia a la figura 8A, por ejemplo, las zonas de frenado laterales (indicadas por los numeros de referencia 12, 14, 13, 15) situadas principalmente en una misma porcion lateral 42, 43 del bano de liquido 4, pueden activarse conjuntamente para generar una zona de frenado de un unico lado (delimitada por una linea discontinua en la figura 8A). En este caso ilustrado en la figura 8A, la tercera zona de frenado 12 y la quinta zona de frenado 14 se activan juntas para generar una primera zona de frenado lateral 81, mientras que la cuarta zona de frenado 13 y la sexta zona de frenado 15 se activan conjuntamente para generar una segunda zona de frenado lateral 82 que refleja la primera zona de frenado lateral 82 con respecto al plano de simetria transversal A-A.

[0045] Con referencia a la figura 8B, las zonas de frenado (indicadas por los numeros de referencia 10, 12 y 13) en una posicion mas proxima a la superficie 7 del bano (indicada por los numeros de referencia 10, 12 y 13) pueden conectarse operativamente para generar una unica zona de frenado superior 83, mientras que las zonas de frenado (indicadas por los numeros de referencia 11, 14, 15) en una posicion mas proxima al fondo del bano 4 pueden conectarse a su vez para generar una unica zona de frenado inferior 84. La activacion de la zona de frenado inferior 84 se proporciona ventajosamente, por ejemplo, en el caso de chorros particularmente intensos 5 como se ha descrito anteriormente con referencia a las figuras 11 y 12, mientras que la activacion de la zona de frenado superior 83 es particularmente ventajosa en el caso de recirculaciones secundarias particularmente intensas 6, 6'

[0046] La presente invencion se refiere ademas a un aparato de colada continua para planchones finos que comprende un cristalizador 1, un descargador 3 y un dispositivo para controlar los flujos de metal liquido en el cristalizador 1. En particular, dicho dispositivo comprende una pluralidad de frenos electromagneticos 10', 11', 12', 13', 14', 15', cada uno de los cuales genera, tras su activacion, una zona de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15 dentro del bano de metal liquido 4 definido por las paredes perimetrales 16, 16', 17, 18 del cristalizador 1. Dichos frenos electromagneticos 10', 11', 12', 13', 14', 15' pueden activarse y desactivarse independientemente entre si o alternativamente en grupos. De acuerdo con la presente invencion, hay seis frenos electromagneticos para generar cada uno, si se activan, una zona de frenado como se ha descrito anteriormente.

[0047] Preferentemente, los frenos electromagneticos 10', 11', 12', 13', 14', 15' comprenden cada uno al menos un par de polos magneticos dispuestos simetricamente fuera del cristalizador 1 y cada uno en una posicion cercana y externa con respecto a una pared de refuerzo termico-mecanica 20 o 20' adyacente a una pared frontal correspondiente 16, 16'. En una realizacion preferida, cada par de polos (uno actuando como polo positivo, el otro como polo negativo) genera, tras su activacion, un campo magnetico que cruza el bano de metal liquido 4 segun direcciones sustancialmente ortogonales a las paredes frontales 16, 16' del cristalizador 1. En esta configuracion, cada polo magnetico (positivo y negativo) comprende un nucleo y una bobina de alimentacion enrollada alrededor de dicho nucleo. Las bobinas de alimentacion relacionadas con los polos magneticos del mismo freno se suministran simultaneamente para generar el campo magnetico correspondiente (es decir, para activar una zona de frenado correspondiente), cuya intensidad sera proporcional a la corriente de suministro de las bobinas.

[0048] Para cada freno electromagnetico, los polos magneticos pueden configurarse para generar un campo electromagnetico, en el que las lineas cruzan el bano 4, preferiblemente segun direcciones ortogonales a las paredes frontales 16, 16'. Como alternativa, los polos magneticos podrian generar campos magneticos cuyas lineas cruzan flujos magneticos verticales u horizontales.

[0049] En una posible realizacion, por ejemplo, los polos magneticos del mismo freno electromagnetico (por ejemplo, el polo magnetico 10A y el polo magnetico 10B del primer freno 10' simetrico reciprocamente al plano B-B) podrian comprender cada uno dos bobinas de suministro dispuestas con el fin de generar un campo magnetico, cuyas lineas atraviesan el bano 4 vertical o horizontalmente.

[0050] En una realizacion adicional, el campo magnetico que cruza el bano 4 tambien podria generarse por la cooperacion de polos magneticos pertenecientes a varios frenos electromagneticos, pero dispuestos en el mismo lado con respecto al bano 4. Por ejemplo, un polo magnetico del tercer freno electromagnetico 12' y el polo magnetico del cuarto freno 13' situado en el mismo lado con respecto al bano 4 pueden configurarse para actuar uno como polo positivo y el otro como polo negativo, para generar un campo magnetico cuyas lineas cruzan el bano 4.

[0051] En todos los casos, el uso de los frenos electromagneticos 10', 11', 12', 13', 14', 15' definidos por dos polos magneticos que tienen un nucleo y una bobina de alimentacion enrollada alrededor de dicho nucleo, permite obtener

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las correspondientes zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15, cada una de las cuales puede estar bien definidas y aisladas con respecto a las otras zonas. Ademas, segun la intensidad, cada zona de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15 puede presentar ventajosamente una conformacion geometrica diferente de otras. En esencia, contrariamente a la solucion descrita en el documento FR 2772294, los frenos electromagneticos 10', 11', 12', 13', 14', 15' empleados en el aparato segun la invencion permiten obtener zonas de frenado posiblemente aisladas entre si, cada una con una conformacion geometrica especifica.

[0052] Las figuras 13 y 14 son vistas frontal y en planta, respectivamente, de una primera realizacion posible de un aparato de acuerdo con la presente invencion. La figura 15 es una vista adicional de tal aparato desde un punto de observacion opuesto al de la figura 14. En particular, la figura 13 permite ver la posicion vertical asignada a los polos magneticos de los frenos 10', 11', 12', 13', 14', 15' para generar las diversas zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15. Por otra parte, las figuras 14 y 15 permiten ver el cristalizador 1 fuera de la posicion simetrica, tomado por los polos magneticos de cada freno con respecto al plano longitudinal B-B. La figura 14 muestra solamente los polos 10A, 10B, 12A, 12B, 13A, 13B del primer 10', tercer 12' y cuarto 13' de freno electromagnetico, por simplicidad. De manera similar, en la figura 15 solo se muestran, por simplicidad, los polos magneticos 11A, 11B, 14A, 14B, 15A, 15B relacionados con el segundo freno electromagnetico 11', el tercer freno electromagnetico 14' y el sexto freno electromagnetico 15'.

[0053] Considerando, por ejemplo, el primer freno electromagnetico 10, cabe destacar que un primer polo magnetico 10A y un segundo polo magnetico 10B se disponen simetricamente con respecto al plano de simetria B-B y en una posicion centrada en el plano de simetria transversal A-A. Del mismo modo, los pares de polos magneticos 12A, 12B y 13A, 13B, relacionados con el tercer 13' y el cuarto 14' frenos, respectivamente, se disponen simetricamente con respecto al plano B-B, pero a diferentes alturas y en otras posiciones longitudinales de las previstas para 10A, 10B del primer freno electromagnetico 10'.

[0054] De acuerdo con una realizacion preferida, el aparato comprende un par de paredes de refuerzo 20, 20', cada una dispuesta en contacto con una pared frontal 16, 16' del cristalizador 1 para aumentar su resistencia termomecanica. Los polos magneticos 12A, 12B, 13A, 13B, 10A, 10B de los diversos frenos electromagneticos estan dispuestos en una posicion adyacente a estas paredes de refuerzo 20, 20', que estan hechas de acero austenitico para permitir que el campo magnetico generado por los polos dentro del bano 4 a pasar.

[0055] El aparato de acuerdo con la invencion comprende preferiblemente tambien un par de placas ferromagneticas 21, 21', cada una dispuesta paralela a las paredes de refuerzo 20, 20' de modo que, para cada freno electromagnetico 10', 11', 12', 13, 14', 15', cada polo magnetico este entre una placa ferromagnetica 21, 21' y una pared de refuerzo 20, 20'. Con referencia a la figura 14, por ejemplo, cabe destacar que los polos magneticos 10A, 12A, 13A estan entre la placa ferromagnetica 21 y la pared de refuerzo 20 adyacente a la primera pared frontal 16, mientras que los polos 10B, 12B, 13B estan entre la placa ferromagnetica 21' y la otra placa de refuerzo 20' adyacente a la segunda pared frontal 16' del cristalizador 1. El uso de las placas ferromagneticas 21, 21' permite cerrar ventajosamente el flujo magnetico generado por los nucleos magneticos desde el lado opuesto al bano de metal liquido 4. De este modo, la reluctancia magnetica del circuito disminuye en beneficio de una disminucion de la electricidad consumida para activar los polos, considerando la intensidad del flujo magnetico como una constante.

[0056] Si el aparato se activa para corregir la condicion fluidodinamica en la figura 6, entonces a traves de la primera placa ferromagnetica 21, el flujo magnetico puede estar principalmente cerrado entre el polo 10A y los polos 14A y 15a juntos. De forma similar, en el lado opuesto al plano de simetria longitudinal B-B, el flujo magnetico puede estar principalmente cerrado entre el polo 10B y los polos 14B, 15B juntos.

[0057] En este caso mostrado en la figura 9, en el que se proporciona la activacion de las zonas laterales superiores 12, 13, las placas ferromagneticas 21,21' permiten que el flujo magnetico generado entre los polos de los frenos electromagneticos 12' y 13' se cierre, mientras que para la condicion mostrada en la figura 10, las placas ferromagneticas 21, 21' permiten cerrar el flujo magnetico generado entre los polos por los frenos electromagneticos 12', 13' y 11'. En los casos mostrados en las figuras 8, 8A y 8B, el flujo magnetico entre los polos de los frenos electromagneticos se puede cerrar ventajosamente de diversas maneras. Por ejemplo, en el caso de la figura 8A, el flujo magnetico puede cerrarse parcialmente entre los polos 13A, 13B del freno 13' y los polos magneticos 15A, 15B del freno 15' activados conjuntamente y parcialmente entre los polos magneticos 1 2a, 12B del freno 12' y los polos 14A, 14B del freno 14' activados conjuntamente. De manera similar, en el caso de la figura 8B, el flujo magnetico se cierra ventajosamente entre los polos 10A, 10B, 12A, 12B, 13A, 13B de los frenos electromagneticos 10', 12', 13' activados en grupo, y los polos 11A, 11B, 14A, 14B, 15A, 15B de los frenos electromagneticos 11', 14', 15' tambien estan activados en el grupo.

[0058] Si los pesos y dimensiones necesitan reducirse y/o el proceso de colada no requiere toda la flexibilidad y configuraciones aseguradas por las placas 21, 21' de material ferromagnetico, entonces el flujo magnetico generado por los polos puede cerrarse por medio de conexiones ferromagneticas directas entre los diversos polos. Para el

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modo de activacion mostrado en la figura 6, por ejemplo, y en el caso de colada exclusivamente a caudales bajos, puede disponerse un par de placas en forma de T invertidas pueden paralelas a las paredes de refuerzo 20, 20' para permitir el cierre entre los polos magneticos de los frenos 10', 14' y 15' que estan activados. De manera similar, en el modo de activacion mostrado en la figura 10 dictado por condiciones de colada que requieren que las recirculaciones secundarias 6, 6' sean ralentizadas, se pueden usar ventajosamente dos placas invertidas en forma de T en lugar de las placas ferromagneticas mas grandes 21, 21'. En este caso, cada placa en forma de T permitira que se cierre el flujo magnetico, que se genera por los polos magneticos dispuestos del mismo lado con respecto al plano de simetria longitudinal B-B y que pertenecen a los frenos electromagneticos activados 11', 12' y 13'.

[0059] La figura 16 se refiere a una segunda realizacion del aparato de acuerdo con la invencion a traves de la cual el flujo magnetico se cierra independientemente entre dos polos simetricos del mismo freno electromagnetico (por ejemplo, los polos simetricos 10A, 10B del primer freno 10' o los polos 12A, 12B del tercer freno 12', o los polos 13A, 13B del cuarto freno electromagnetico 13') dispuestos adyacentes a las dos paredes de refuerzo 20, 20' de acero austenitico. Esta configuracion puede obtenerse utilizando otro par de placas ferromagneticas 21'', que conectan transversalmente las dos placas 21,21' en proximidad de los bordes laterales de esta ultima. Esta solucion permite reducir aun mas la reluctancia del circuito magnetico. En algunos casos particulares, estas dos placas 21 pueden reemplazarse por la estructura mecanica de soporte del cristalizador 1 y por las paredes de refuerzo termomecanicas 20 y 20' (no mostradas).

[0060] La figura 17 se refiere a una realizacion adicional de un aparato de acuerdo con la presente invencion, en el que se incluyen inserciones ferromagneticas 10'', 12'', 13'' en cada una de las paredes 20, 20' de dimensiones verticales y laterales mayores que o iguales a los polos magneticos de los frenos magneticos 10', 12', 13', y tan gruesos o mas finos que las paredes 20, 20' de acero austenitico, respectivamente.

[0061] Esta solucion permite contener ventajosamente el consumo electrico destinado a las bobinas que alimentan los polos magneticos de los diversos frenos 10', 11', 12', 13', 14', 15' para obtener las intensidades de fuerza necesarias en las diversas zonas de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15 que pueden activarse en el bano 4.

[0062] La figura 18 se refiere a una realizacion adicional del aparato de acuerdo con la invencion que, de forma similar a la solucion de la figura 16, permite contener la electricidad utilizada. En este caso, cada una de las paredes de refuerzo 20, 20' de acero austenitico comprende unas aberturas 10''', 12''', 13''', a traves de las cuales los correspondientes polos magneticos de los correspondientes frenos 10', 12', 13' respectivamente, se disponen para poner los mismos en una posicion cercana a las paredes perimetrales 16, 16' de cobre del cristalizador 1. En particular, estas aberturas 10''', 12''', 13''' son mayores que los polos magneticos correspondientes y preferiblemente de una medida vertical sobredimensionada para permitir oscilaciones verticales a las que se somete el cristalizador 1 durante el proceso de colada.

[0063] Cabe senalar que en las figuras 17 y 18 solo se muestran las inserciones ferromagneticas 10'', 12'', 13'' y las aberturas 10''', 12''', 13''' relacionadas con el primer freno 10', con el tercer freno 12 y con el cuarto freno 13', respectivamente, pero tambien se proporcionan inserciones correspondientes y aberturas correspondientes (no vistas en estas figuras) para el segundo freno 11', para el quinto freno 14' y para el sexto freno electromagnetico 15. Para todas las realizaciones desveladas anteriormente, el dispositivo para controlar los flujos pueden conectarse al cristalizador 1 y oscilar asi verticalmente con el mismo. Sin embargo, para limitar las masas moviles, el aparato permanece preferiblemente independiente del cristalizador 1 y mantiene una posicion fija con respecto a este ultimo. Ademas, en todos los casos considerados, la intensidad del campo magnetico puede establecerse independientemente para cada zona de frenado 10, 11, 12, 13, 14, 15, o varias zonas de frenado pueden tener la misma intensidad. Dicha intensidad puede alcanzar 0,5 T. Por lo tanto, se alcanzan resultados excelentes en terminos de rendimiento y ahorro energetico cuando la intensidad del campo magnetico esta entre 0,01 T y 0,3 T.

[0064] Con referencia a las figuras 19, 20, 21, la estructura del dispositivo puede simplificarse de acuerdo con la variabilidad del proceso de colada continua dentro del descargador 3. En particular, si las condiciones de colada son estables, el dispositivo solo puede comprometer los frenos electromagneticos 10', 11', 12', 13', 14', 15' realmente utiles para controlar los flujos de metales liquidos. Esta solucion permite ventajosamente reducir no solo los costes de funcionamiento sino tambien, y sobre todo, la masa total del dispositivo. Por lo tanto, en este sentido, considerando, por ejemplo, las condiciones de colada ilustradas esquematicamente en la figura 6 (es decir, a baja velocidad y bajo caudal), el dispositivo solo puede comprender el segundo freno electromagnetico 11', el tercer freno electromagnetico 12' y un cuarto freno electromagnetico 13', como se ilustra esquematicamente en la figura 19.

[0065] De manera similar, si el proceso de colada y la conformacion del descargador 3 estuvieran acompanados de velocidades de recirculacion secundarias 6, 6, de acuerdo con las condiciones ilustradas esquematicamente en las figuras 9 y 10, seria posible instalar en el dispositivo solo el segundo freno electromagnetico 11', el tercer freno electromagnetico 12', el tercer freno electromagnetico 13', de acuerdo con la disposicion esquematicamente mostrada en la figura 20. En el caso adicional en el que el proceso de colada se acompano de altas velocidades de

11

flujo y alta ondulacion del menisco (como se ilustra esquematicamente en la figura 8), el dispositivo podria simplificarse instalando el segundo freno electromagnetico 11', el tercer freno electromagnetico 12', el cuarto freno electromagnetico 13', el quinto freno electromagnetico 14' y el sexto freno electromagnetico 15', y ventajosamente "renunciando" a la instalacion del primer freno electromagnetico 10'.

5

[0066] Las figuras 19, 20, 21 mencionadas indican cada una, una configuracion especifica del dispositivo proporcionado para una condicion de colada especifica. Es conveniente especificar que en tales figuras, se ilustra la configuracion especifica del dispositivo de forma simplificada por medio de la primera placa ferromagnetica 21 y un polo 10A, 11A, 12A, 13A, 14A, 15A de cada electroiman 10', 11', 12', 13', 14', 15' dispuesto sobre dicha primera

10 placa ferromagnetica. En dichas figuras, los rectangulos dibujados con una linea discontinua tienen el proposito de indicar los electroimanes que "no estan instalados" con respecto a la configuracion de seis electroimanes mostrada, por ejemplo, en la figura 13.

[0067] El proceso de acuerdo con la invencion permite cumplir plenamente las tareas y objetos predeterminados. 15 En particular, la presencia de una pluralidad de zonas de frenado que pueden activarse/desactivarse

independientemente o en grupos permite ventajosamente controlar la distribucion de los flujos dentro del bano en cualquier condicion fluidodinamica que se produzca durante el proceso de colada. Al incluir zonas de frenado diferenciadas, el proceso es ventajosamente flexible, fiable y facil de implementar.

20 [0068] Finalmente, vale la pena mencionar que el dispositivo para controlar los flujos de metal en el cristalizador 1

de acuerdo con la presente invencion permite no solo la activacion simultanea de varias zonas de frenado sino tambien la activacion de zonas de frenado individuales.

Claims (17)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

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   50

   55

   60

   REIVINDICACIONES

   1. Un proceso para controlar los flujos de metal liquido en una colada continua de planchones finos, en el que se proporcionan:

   - un cristalizador (1) que comprende paredes perimetrales (16, 16', 17, 18) que definen un volumen de contencion para un bano de metal liquido;

   - un descargador (3) dispuesto centralmente en dicho bano (4) para descargar dicho metal liquido;

   - un primer freno electromagnetico (10') para generar una primera zona de frenado (10) en una porcion central (41) de dicho bano (4) en proximidad de una seccion de salida (27) de dicho metal liquido desde dicho descargador (3), estando dicha porcion central (41) delimitada entre dos paredes frontales perimetrales (16, 16') de dicho cristalizador (1);

   - un segundo freno electromagnetico (11') para generar una segunda zona de frenado (11) en dicha porcion central (41) de dicho bano (4) en una posicion por debajo de dicha primera zona de frenado (10);

   - un tercer freno electromagnetico (12') para generar una tercera zona de frenado (12) en una primera porcion lateral (42) de dicho bano (4) entre dicha porcion central (41) y una primera pared lateral perimetral (17) sustancialmente ortogonal a dichas paredes frontales (16, 16');

   - un cuarto freno electromagnetico (13') para generar una cuarta zona de frenado (13) dentro de una segunda porcion lateral (43) de dicho bano (4), que es simetrica a dicha primera porcion lateral (42) de dicho bano (4) con respecto a un plano de simetria (A-A) sustancialmente ortogonal a dichas paredes perimetrales frontales (16, 16');

   - un quinto freno electromagnetico (14') para generar una quinta zona de frenado (14) principalmente en dicha primera porcion lateral (42) de dicho bano (4) en una posicion principalmente por debajo de dicha tercera zona de frenado (12);

   - un sexto freno electromagnetico (15') para generar una sexta zona de frenado (15) en dicha segunda porcion lateral (43) de dicho bano (4) en una posicion principalmente por debajo de dicha cuarta zona de frenado (13), comprendiendo cada uno de dichos frenos electromagneticos (10', 11', 12', 13', 14', 15') que comprende un par de polos magneticos dispuestos simetricamente con respecto a un plano de simetria (B- B) de dicho cristalizador (1), que es sustancialmente paralelo a las paredes frontales opuestas (16, 16') de dicho cristalizador, comprendiendo cada polo magnetico un nucleo y una bobina alimentada por corriente directa, estando dichos polos magneticos (10', 11', 12', 13', 14', 15') configurados para generar un campo magnetico que cruce dicho bano (4) segun las direcciones sustancialmente ortogonales a dichas paredes frontales (16, 16') de dicho cristalizador, comprendiendo dicho aparato un par de placas ferromagneticas (21, 21') dispuestas cada una en paralelo a una de dichas paredes de refuerzo (20, 20'), de manera que los polos magneticos, dispuestos en un mismo lado con respecto a dicho plano de simetria (B-B), estan comprendidos entre una de dichas paredes de refuerzo (20, 20') y una de dichas placas ferromagneticas (21,21'),

   - en el que dicho proceso incluye la activacion de dichas zonas de frenado (10, 11, 12, 13, 14, 15) independientemente o en grupos segun los parametros caracteristicos de las condiciones fluidodinamicas de dicho metal liquido en dicho bano (4).
2. 2. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la activacion de dicha primera zona de frenado (10) se proporciona cuando la velocidad de dicho metal liquido en la proximidad de una superficie (7) de dicho bano (4) es inferior a un primer valor de referencia, asi como la activacion de dicha quinta zona de frenado (14') y dicha sexta zona de frenado (15') si, tras la activacion de dicha primera zona de frenado (10), dicha velocidad de dicho metal liquido es inferior a un segundo valor de referencia superior a dicho primer valor de referencia.
3. 3. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la activacion de las zonas de frenado (12, 14, 13, 15) situadas en una primera de las porciones laterales (43, 42) de dicho bano (4) se proporciona si el caudal de metal liquido dirigido hacia la primera de las porciones laterales (43, 42) es superior al caudal dirigido hacia una segunda de las porciones laterales (42, 43).
4. 4. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que las zonas de frenado (13, 15) relacionadas con la porcion lateral (43) con el caudal mas alto de metal liquido se activan para desarrollar una mayor accion de frenado con respecto a las zonas de frenado (12, 14) relacionadas con la otra porcion lateral (42) con el caudal mas bajo.
5. 5. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la activacion de las zonas de frenado (12, 14, 13, 15) relacionadas con las porciones laterales (43, 42) de dicho bano (4) se proporciona cuando la velocidad y ondulacion de dicho metal liquido en la proximidad de una superficie (7) de dicho bano (4) exceden un valor de referencia predeterminado, siendo dicha tercera zona de frenado (12) y dicha cuarta zona de frenado (13) activadas para desarrollar una mayor accion de frenado con respecto a dicha quinta zona de frenado (14) y dicha sexta zona de frenado (15).

   5

   10

   15

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6. 6. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que se proporciona la activacion de dicha segunda zona de frenado (11).
7. 7. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que se proporciona la activacion de las zonas de frenado (12, 14, 13, 15) relacionadas con las partes laterales (43, 42) de dicho bano (4) cuando la velocidad de dicho metal liquido en la proximidad de una superficie (7) de dicho bano (4) supera un valor de referencia predeterminado.
8. 8. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que se proporciona la activacion de dicha segunda zona de frenado (11).
9. 9. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la activacion de dicha tercera zona de frenado (12) y de dicha cuarta zona de frenado (13) se proporciona cuando las velocidades (V) de dicho flujo metalico en el menisco de dicho bano (4) son superiores a un valor predeterminado.
10. 10. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que tambien se proporciona la activacion de dicha segunda zona de frenado (11).
11. 11. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que se proporciona la activacion:

    - de un grupo de zonas de frenado (12, 14) activables en dicha primera porcion lateral (42) de dicho bano (4); y/o

    - de un grupo de zonas de frenado (13, 15) activables en dicha segunda porcion lateral (43) de dicho bano (4).
12. 12. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que se proporciona la activacion en el grupo de la primera zona de frenado (10), la tercera zona de frenado (12) y la cuarta zona de frenado (13) y/o la activacion en el grupo de la segunda zona de frenado (11), la quinta zona de frenado (14) y la sexta zona de frenado (15).
13. 13. Un aparato de colada continua para planchones finos que comprende:

    - un cristalizador (1);

    - un descargador (3) adaptado para descargar metal liquido en dicho cristalizador (1),

    - un dispositivo para controlar los flujos de metal liquido en dicho cristalizador (1), comprendiendo dicho dispositivo una pluralidad de frenos electromagneticos (10', 11', 12', 13', 14', 15'), cada uno de los cuales es activable para generar una zona de frenado correspondiente (10, 11, 12, 13, 14, 15) en un bano de metal liquido delimitado por dos paredes frontales (16, 16') de dicho cristalizador (1) que estan opuestas entre si, y por dos paredes laterales (17, 18) de dicho cristalizador (1), que estan opuestas entre si y son ortogonales a dichas paredes frontales (16, 16'), comprendiendo cada uno de dichos frenos electromagneticos (10', 11', 12', 13 14', 15') un par de polos magneticos dispuestos simetricamente con respecto a un plano de simetria (B-B) de dicho cristalizador (1), que es sustancialmente paralelo a dichas paredes frontales (16, 16'), comprendiendo cada polo magnetico un nucleo y una bobina alimentados por corriente continua, estando dichos polos magneticos configurados para generar un campo magnetico que atraviesa dicho bano (4) de acuerdo con direcciones sustancialmente ortogonales a dichas paredes frontales (16, 16') de dicho cristalizador (1), en el que dicho aparato comprende un par de paredes de refuerzo (20, 20'), cada una exteriormente adyacente a una de dichas paredes frontales (16, 16') de dicho cristalizador, comprendiendo dicho aparato un par de placas ferromagneticas (21, 21') dispuestas cada una en paralelo a una de dichas paredes de refuerzo (20, 20') de manera que los polos magneticos, dispuestos en un mismo lado con respecto a dicho plano de simetria (B-B), esten comprendidos entre una de dichas paredes de refuerzo (20, 20') y una de dichas placas ferromagneticas (21,21')

    y en el que:

    - un primer freno electromagnetico (10') configurado para generar, si se activa, una primera zona de frenado (10) en una porcion central (41) de dicho bano (4) en proximidad de una seccion de salida (27) de dicho metal liquido desde dicho descargador (3), estando dicha porcion central (41) delimitada entre dichas paredes frontales (16, 16') de dicho cristalizador (1);

    - un segundo freno electromagnetico (11') configurado para generar, si se activa, una segunda zona de frenado (11) en dicha porcion central (41) de dicho bano (4) en una posicion principalmente por debajo de dicha primera zona de frenado (10);

    - un tercer freno electromagnetico (12') configurado para generar, si se activa, una tercera zona de frenado

    (12) en una primera porcion lateral (42) de dicho bano (4) entre dicha porcion central (41) y una primera pared lateral perimetral (17) comprendida sustancialmente entre dichas paredes frontales (16, 16');

    - un cuarto freno electromagnetico (13') configurado para generar, si se activa, una cuarta zona de frenado

    14

    5

    10

    15

    20

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    30

    35

    (13) dentro de una segunda porcion lateral (43) de dicho bano (4), que es simetrica a dicha primera porcion central (41) de dicho bano (4) con respecto a un plano de simetria (A-A) sustancialmente ortogonal a dichas paredes frontales (16, 16');

    - un quinto freno electromagnetico (14') configurado para generar, si se activa, una quinta zona de frenado

    (14) en dicha primera porcion lateral (42) de dicho bano (4) en una posicion principalmente por debajo de dicha tercera zona de frenado (12);

    - un sexto freno electromagnetico (15') configurado para generar, si se activa, una sexta zona de frenado

    (15) en dicha segunda porcion lateral (43) de dicho bano (4) en una posicion principalmente por debajo de dicha cuarta zona de frenado (13).

    y en el que dichos frenos electromagneticos (10', 11', 12', 13', 14', 15') son activables y desactivables independientemente entre si o en grupos de acuerdo con unos parametros caracteristicos de las condiciones fluidodinamicas de dicho metal liquido en dicho bano (4).
14. 14. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que dichos frenos electromagneticos (12', 13', 14', 15') relacionados con las porciones laterales (43, 42) de dicho bano (4) estan configurados para activarse cuando la velocidad y la ondulacion de dicho metal liquido en la proximidad de una superficie (7) de dicho bano (4) superan un valor de referencia predeterminado, estando dicho tercer freno electromagnetico (12') y dicho cuarto freno electromagnetico (13') configurados para activarse para desarrollar una mayor accion de frenado con respecto a dicho quinto freno electromagnetico (14') y dicho sexto freno electromagnetico (15') y en el que tambien se activa dicho segundo freno electromagnetico.
15. 15. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que dichos frenos electromagneticos (12', 14', 13', 15') relacionados con las porciones laterales (43, 42) de dicho bano (4) y dicho segundo freno (11') estan configurados para activarse cuando la velocidad de dicho metal liquido en proximidad de una superficie (7) de dicho bano (4) excede un valor de referencia predeterminado.
16. 16. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que dicho tercer freno electromagnetico (12'), dicho cuarto freno electromagnetico (13') y dicho segundo freno electromagnetico (11') estan configurados para activarse cuando las velocidades (V) de dicho flujo de metal en el menisco de dicho bano (4) son superiores a un valor predeterminado.
17. 17. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que dicho primer freno electromagnetico (10') esta configurado para activarse cuando la velocidad (V) de dicho metal liquido en la proximidad de una superficie (7) de dicho bano (4) sea menor que un primer valor de referencia, asi como dicho quinto freno electromagnetico (14') y dicho sexto freno electromagnetico (15') estan configurados para activarse si, al activarse dicho primer freno electromagnetico (10'), dicha velocidad de dicho metal liquido es mas lenta que un segundo valor de referencia mas alto que dicho primer valor de referencia.