BRPI0309176B1

BRPI0309176B1 - method for casting steel continuously and apparatus for casting steel strip

Info

Publication number: BRPI0309176B1
Application number: BRPI0309176A
Authority: BR
Inventors: Andrew Glutz; Walter N Blejde
Original assignee: Castrip Llc
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2016-10-04
Also published as: WO2003086683A1; CN1652886A; BR0309176A; AU2003226348B2; CA2482055A1; KR20060026837A; EP1497055B1; JP4373796B2; EP1497055A1; CN1309505C; KR101029687B1; DE60323618D1; CA2482055C; AU2003226348A1; EP1497055B9; EP1497055A4; JP2005522330A

Abstract

"método para fundir aço continuamente e aparelho para fundir tira de aço". o fundidor de cilindros (11) produz tira de aço fina (12) formada nas superfícies de fundição (22a) do cilindro de fundição (22) que passa através do primeiro envoltório (37) adjacente às superfícies de cilindro de fundição (22a) e, opcionalmente, depois disso o segundo envoltório (61). o envoltório (37) e/ou o envoltório (61) podem ser equipados com bicos pulverizadores (71, 72) e/ou (67, 68) capazes de operarem de forma a aspergirem uma fina névoa de água adjacente à tira (12) para produzir gás de hidrogênio no envoltório (37), ao mesmo tempo em que tendem a evitar o contacto de água líquida com a tira de aço (12) e as superfícies de fundição (22a ). se gás de hidrogênio for produzido apenas no envoltório (61), os dois envoltórios (37, 61) são interligados de forma que gás pode fluir do envoltório (61) para o envoltório (37). o envoltório (37) e, se presente, o envoltório (61), são selados de forma a manterem pressão positiva e níveis de oxigênio menores do que a atmosfera circundante, e com a presença de gás de hidrogênio, reduz a formação de carepa na tira no envoltório (37) e, se presente, no envoltório (61)."method for continuously casting steel and apparatus for casting steel strip". the cylinder smelter (11) produces thin steel strip (12) formed on the casting surfaces (22a) of the casting cylinder (22) passing through the first shell (37) adjacent to the casting cylinder surfaces (22a) and optionally thereafter the second wrapper (61). the wrapper (37) and / or the wrapper (61) may be equipped with spray nozzles (71, 72) and / or (67,68) capable of operating to spray a fine mist of water adjacent to the strip (12) to produce hydrogen gas in the shell (37), while tending to avoid contact of liquid water with the steel strip (12) and the casting surfaces (22a). if hydrogen gas is produced only in the wrapper (61), the two wrappers (37, 61) are interconnected so that gas can flow from the wrapper (61) to the wrapper (37). the wrap (37) and, if present, the wrap (61), are sealed to maintain positive pressure and lower oxygen levels than the surrounding atmosphere, and with the presence of hydrogen gas, reduce the formation of scale on the strip on the wrapper (37) and, if present, on the wrapper (61).

Description

MÉTODO PARA FUNDIR AÇO CONTINUAMENTE E APARELHO PARA FUNDIR TIRA DE AÇO Antecedentes da Invenção Refere-se a presente invenção à fundição continua de tira de aço em um fundidor de tira, particularmente um fundidor de cilindros gêmeos.BACKGROUND OF THE INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the continuous casting of steel strip in a strip melter, particularly a twin cylinder smelter.

Em um fundidor de cilindros gêmeos, metal fundido é introduzido entre um par de cilindros de fundição horizontais que giram em contra-rotação, os quais são refrigerados de maneira que cascas de metal solidificam-se nas superfícies de cilindro em movimento e são reunidas entre si na beliscadura formada entre eles, de maneira a produzirem um produto de tira solidificada que é distribuída descendentemente a partir da beliscadura formada entre os cilindros. O termo "beliscadura" é utilizado neste contexto com a finalidade de fazer referência à região geral na qual os cilindros se encontram mais próximos um do outro. O metal fundido pode ser vazado a partir da panela de fundição para dentro de um vaso menor ou uma série de vasos menores, a partir dos quais ele flui através de um bocal de distribuição de metal que fica localizado acima da beliscadura, de maneira tal a encaminhar o mesmo para dentro da beliscadura formada entre os cilindros, de maneira a formar uma poça de metal fundido que fica suportada nas superfícies de fundição dos cilindros, imediatamente acima da beliscadura e que se estende ao longo da extensão da beliscadura. Esta poça de fundição fica usu- almente confinada entre placas ou represas laterais, as quais são mantidas em contacto deslizante com as superfícies extremas dos cilindros, de uma maneira tal a represarem as duas extremidades da poça de fundição contra extravasarnento, muito embora disposições alternativas, tais como barreiras eletromagnéticas, também tenham sido propostas.In a twin cylinder smelter, molten metal is introduced between a pair of counter-rotating horizontal casting cylinders which are cooled so that metal shells solidify on the moving cylinder surfaces and are joined together. in the pinching formed between them so as to produce a solidified strip product which is distributed downwardly from the pinching formed between the rollers. The term "pinching" is used in this context to refer to the general region in which the cylinders are closest to each other. The molten metal may be poured from the casting pan into a smaller vessel or a series of smaller vessels, from which it flows through a metal distribution nozzle that is located above the pinch such that guide it into the pinch formed between the rollers to form a pool of molten metal that is supported on the casting surfaces of the rollers just above the pinch and extends along the length of the pinch. This casting pool is usually confined between side plates or dams which are kept in sliding contact with the extreme surfaces of the cylinders in such a way as to dampen both ends of the casting pool against overflow, although alternative arrangements, such as electromagnetic barriers have also been proposed.

Quando se funde tira de aço em um fundidor de cilindros gêmeos, a tira deixa a beliscadura a temperaturas muito altas, da ordem de 1400°C e ela pode sofrer uma formação de carepa muito rápida, em decorrência da oxidação a essas temperaturas elevadas. Essa formação de carepa pode resultar em uma perda significativa do produto de aço. Por exemplo, 3% de uma tira de 1,55 mm de espessura (tipicamente espessura de carepa de 35 micrômetros) podem ser perdidos em decorrência da oxidação quando a tira esfria. Além disso, esta formação de carepa resulta na necessidade de desincrus-tar a tira antes de ulterior processamento por decapa-gem, para evitar problemas de qualidade de superfície, tais como carepa incrustada, e isto provoca problemas de complexidade, custo e ambientais extra significativos. Por exemplo, o material de tira quente pode ser passado diretamente para um trem de laminação em linha com o fundidor de tira e, então, para uma mesa de saída, onde ela é resfriada para a temperatura de bobina-mento antes de ser enrolada. Entretanto, a formação de carepa do material em tira quente que emerge do fundi- dor de tira progride tão rapidamente que se torna necessário instalar equipamento de desincrustação para decapar o material imediatamente antes do mesmo entrar no trem de laminação em linha. Mesmo nos casos em que a tira é resfriada para a temperatura de bobinamento, geralmente será necessário decapar a tira, seja antes dela ser enrolada ou numa etapa de processamento posterior.When melting a steel strip into a twin-roll smelter, the strip leaves the pinch at very high temperatures, around 1400 ° C, and it can undergo very rapid scaling as a result of oxidation at these elevated temperatures. This scale may result in a significant loss of the steel product. For example, 3% of a 1.55 mm thick strip (typically 35 micrometer scale thickness) may be lost as a result of oxidation when the strip cools. In addition, this scale formation results in the need to de-scrub the strip prior to further blasting processing to avoid surface quality problems such as inlaid scale, and this causes extra significant complexity, cost and environmental problems. . For example, the hot strip material may be passed directly to a rolling train in line with the strip melter and then to an exit table where it is cooled to the winding temperature before being rolled. However, the scale formation of the hot strip material emerging from the strip melter progresses so rapidly that it is necessary to install descaling equipment to strip off the material just before it enters the inline lamination train. Even where the strip is cooled to the winding temperature, it will usually be necessary to strip the strip, either before it is rolled or at a later processing step.

Para haver-se com o problema de rápida formação de carepa na tira que emerge de um fundidor de tira de cilindros gêmeos, propôs-se encerrar a tira recém fundida dentro de um envoltório fechado, ou em uma sucessão desses envoltórios, em que é mantida uma atmosfera controlada com a finalidade de evitar a oxida-ção da tira. A atmosfera controlada pode ser produzida pelo carregamento do envoltório ou sucessão de envoltórios selados com gases não oxidantes. Esses gases podem ser gases inertes tais como nitrogênio ou argônio ou gases de descarga provenientes de queimadores de combustível. A patente U.S. N° 5.762.126 expõe uma maneira alternativa relativamente econômica e eficiente em energia de limitar a exposição da tira de alta temperatura ao oxigênio. A tira é levada a passar através de um espaço encerrado da qual se extrai o oxigênio pela formação de carepa e que é selado de maneira a con-trolar-se o ingresso de atmosfera que contém oxigênio para se controlar dessa forma a extensão de formação de carepa. Neste processo de operação, é possível alcançar-se rapidamente uma condição estável em que a formação de carepa é levada a baixos niveis sem a necessidade de distribuir-se um gás não oxidante ou redutor para dentro do envoltório. A patente U.S. N° 5.816.311 expõe uma maneira de controlar-se a extensão de formação de carepa pela provisão a jusante de uma câmara onde grupos de bicos pulverizam um meio de resfriamento brusco sobre a tira. 0 meio de resfriamento brusco era um álcool metálico, água, ou uma mistura de álcool metilico e um outro meio de resfriamento brusco liquido sob temperatura ambiente. Era de se esperar que a aspersão de á-gua em uma atmosfera de nitrogênio conduzisse a niveis de oxidação inaceitáveis uma vez que a água contém oxigênio dissolvido e a decomposição da água (vapor) em oxigênio e hidrogênio proporcionaria maior oxidação; entretanto, constatou-se surpreendentemente e de forma inesperada, conforme descrito na patente '311 que foi possível limitar a espessura do óxido na tira para não mais do que 0,5 micrômetro. Além disso, constatou-se surpreendentemente que estes níveis de óxido eram toleráveis para laminação a frio sem decapagem e então revestimento metálico da tira. Este resfriamento brusco da tira de aço mostrou, entretanto, resultar em refrigeração desuniforme da tira de aço, introduzindo tensões e outros defeitos na tira. O pedido de patente internacional PCT/AU00/01478, no qual se baseia o pedido de patente relacionado número de série 10/121.567, expõe como uma atmosfera substancialmente não oxidante pode ser produzida de forma barata e efetiva dentro de um envoltório situado a jusante, através do qual se faz passar a tira de aço fundido quente, pela introdução de água em uma fina aspersão de névoa fina para gerar valor dentro do envoltório. A geração de vapor aumenta enormemente o volume gasoso dentro do envoltório, de maneira a produzir uma pressão positiva no envoltório que evita substancialmente o ingresso de ar atmosférico. Ela também pode produzir um nivel de gás de hidrogênio aumentado dentro do envoltório e reduzir significativamente o nivel de oxigênio no envoltório e retardar a velocidade de oxidação da tira. Na exposição do pedido internacional PCT/AU00/01478, foi considerado necessário isolar-se o envoltório em que é gerado o vapor em relação ao envoltório no qual os cilindros de fundição ficam expostos de forma a evitar-se o risco de exposição da poça de fundição à água ou vapor. Surpreendentemente, os inventores descobriram agora que pela introdução de água em uma aspersão de névoa fina, a conversão da água em vapor e a produção de gás de hidrogênio é de tal forma efetiva que é possível gerarem-se níveis de gás de hidrogênio aumentados em um envoltório ao qual os cilindros de fundição ficam expostos, seja por permitir-se a comunicação com fluxo de gás entre esse envoltório e o envoltório situado a jusante para dentro do qual a aspersão de névoa fina é introduzida e/ou pela introdução direta de uma aspersão de névoa fina no envoltório à qual os cilindros de fundição são expostos. Pela introdução direta da aspersão de névoa fina dentro do envoltório à qual os cilindros de fundição são expostos, é igualmente possível omitir-se o envoltório disposto a jusante separado.In order to address the problem of rapid scale formation in the strip emerging from a twin-roll strip smelter, it has been proposed to close the newly melted strip into a closed wrapper, or a succession of such wrappers, in which it is maintained. a controlled atmosphere to prevent strip oxidation. Controlled atmosphere can be produced by the loading of the envelope or succession of envelopes sealed with non-oxidizing gases. These gases may be inert gases such as nitrogen or argon or exhaust gases from fuel burners. U.S. Patent No. 5,762,126 discloses a relatively economical and energy efficient alternative way to limit the exposure of the high temperature strip to oxygen. The strip is passed through an enclosed space from which oxygen is extracted by the formation of scale and sealed to control the ingress of oxygen-containing atmosphere to control the extent of formation of oxygen. scale. In this process of operation, a stable condition can be rapidly achieved in which scale formation is brought to low levels without the need to distribute a non-oxidizing or reducing gas into the envelope. U.S. Patent No. 5,816,311 discloses a way to control the extent of scale formation by providing downstream a chamber where nozzle groups spray a sudden cooling medium onto the strip. The blunt cooling medium was a metallic alcohol, water, or a mixture of methyl alcohol and another liquid blunt cooling medium at room temperature. Water spraying in a nitrogen atmosphere could be expected to lead to unacceptable oxidation levels since water contains dissolved oxygen and decomposition of water (vapor) in oxygen and hydrogen would provide further oxidation; however, it was surprisingly and unexpectedly found, as described in '311 patent, that it was possible to limit the thickness of the oxide in the strip to no more than 0.5 micrometer. Furthermore, it was surprisingly found that these oxide levels were tolerable for cold rolling without pickling and then metallic strip coating. This abrupt cooling of the steel strip has, however, been shown to result in uneven cooling of the steel strip, introducing tensions and other defects in the steel strip. International patent application PCT / AU00 / 01478, on which the related patent application serial number 10 / 121.567 is based, discloses how a substantially non-oxidizing atmosphere can be produced cheaply and effectively within a downstream enclosure, through which the hot molten steel strip is passed through the introduction of water into a fine mist spray to generate value within the wrapper. Steam generation greatly increases the gaseous volume within the envelope so as to produce positive pressure in the envelope that substantially prevents atmospheric air ingress. It can also produce an increased hydrogen gas level within the wrap and significantly reduce the oxygen level in the wrap and slow down the oxidation rate of the strip. In the presentation of international application PCT / AU00 / 01478, it was considered necessary to isolate the envelope in which steam is generated in relation to the envelope in which the casting cylinders are exposed in order to avoid the risk of exposure of the puddle. water or steam casting. Surprisingly, the inventors have now found that by introducing water into a fine mist sprinkler, the conversion of water to steam and the production of hydrogen gas is so effective that it is possible to generate increased hydrogen gas levels in one. casing to which the casting cylinders are exposed, either by allowing gas flow communication between that casing and the downstream casing into which the fine mist spray is introduced and / or by the direct introduction of a spray of fine mist in the casing to which the casting cylinders are exposed. By directly introducing the fine mist spray into the shell to which the casting cylinders are exposed, it is also possible to omit the separate downstream wrapper.

Sumário da Invenção A presente invenção proporciona um método para fundir aço continuamente que compreende: (a) formar uma poça de fundição de aço fundido em superfícies de fundição coquilhadas de pelo menos um cilindro de fundição; (b) movimentar as superfícies de fundição coquilhadas para produzir uma tira de aço solidificada que se movimenta para fora em relação à poça de fundição; (c) encaminhar a tira solidificada através do primeiro envoltório adjacente às superfícies de cilindro de fundição, e opcionalmente depois disso o segundo envoltório, onde ela se movimenta para fora em relação à poça de fundição; (d) vedar o primeiro envoltório e, se presente, o segundo envoltório, contra o ingresso de ar atmosférico separadamente ou com uma intercomunicação entre os ditos envoltórios permitindo o fluxo de gás do segundo envoltório para o primeiro envoltório; e (e) introduzir água dentro de pelo menos um dos ditos envoltórios na forma de uma fina névoa para produzir um nivel de gás de hidrogênio aumentado dentro do primeiro envoltório, ao mesmo tempo em que se tende a evitar o contacto de água liquida com a tira de aço e as superfícies de fundição do cilindro ou cilindros de fundição.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for continuously casting steel comprising: (a) forming a molten steel casting pool on coiled casting surfaces of at least one casting cylinder; (b) moving the coiled casting surfaces to produce a solidified steel strip that moves outwardly relative to the casting pool; (c) routing the solidified strip through the first wrap adjacent the casting cylinder surfaces, and optionally thereafter the second wrap, where it moves outwardly relative to the casting pool; (d) sealing the first wrap and, if present, the second wrap, against the ingress of atmospheric air separately or with an intercommunication between said wrappers allowing gas flow from the second wrapper to the first wrapper; and (e) introducing water into at least one of said envelopes in the form of a fine mist to produce an increased hydrogen gas level within the first envelope, while tending to avoid contact of liquid water with the steel strip and cylinder casting surfaces or casting cylinders.

Uma "fina névoa" neste contexto é uma as-persão de água onde, de uma maneira geral, a água eva-pora-se e é convertida em vapor antes de alcançar a superfície da tira. Poderá haver ainda gotículas de água restantes que alcancem a tira, mas a intenção é evitar o contacto da água líquida com a tira. Demasiada água líquida na tira pode provocar resfriamento desuniforme da tira. A dimensão de gotícula precisa e faixa de dimensões da água na névoa fina dependerá da temperatura da tira no envoltório onde a névoa fina é pulverizada, e da localização dos bicos de pulverização dentro do envoltório e da sua distância em relação à tira. Notavelmente, a localização em relação à dimensão e faixa de gotículas é sensível onde a névoa fina é pulverizada no primeiro envoltório para evitar contacto da água líquida com as superfícies de fundição do cilindro ou cilindros de fundição. A dimensão e a faixa de gotículas da névoa fina deverão ser selecionadas para a concretização particular de acordo com a geometria para proporcionar flexibilidade na operação, e para a geração de gás de hidrogênio ao mesmo tempo em que se evita o contacto de água líquida com a tira e as superfícies de fundição. A etapa de introdução de água na forma de névoa fina para gerar vapor também produz uma pressão positiva no envoltório onde ela é introduzida, a saber, ou o primeiro envoltório e o segundo envoltório. Entretanto, se a fina névoa de água for pulverizada dentro do segundo envoltório, e não dentro do primeiro envoltório, o primeiro e segundo envoltórios estão interligados diretamente ou espaçados em relação um ao outro por uma ou mais câmaras, com uma passagem entre elas, através das quais o gás pode fluir do segundo envoltório para o primeiro envoltório. Esta passagem pode ser a mesma ou uma passagem diferente da passagem através da qual a tira fundida se movimenta do primeiro envoltório para o segundo envoltório. Em qualquer eventualidade, a vedação do primeiro envoltório e/ou do segundo envoltório não precisa ser completa, mas apenas suficiente para proporcionar uma atmosfera positiva dentro do primeiro envoltório e, se presente, no segundo envoltório, com um nivel d oxigênio reduzido e um nível de gás de hidrogênio aumentado com relação à atmosfera externa.A "fine mist" in this context is a water trap where water generally evaporates and is converted to steam before it reaches the surface of the strip. There may still be remaining water droplets reaching the strip, but the intention is to avoid contact of liquid water with the strip. Too much liquid water on the strip can cause uneven cooling of the strip. The precise droplet size and range of water in the fine mist will depend on the temperature of the strip in the wrap where the fine mist is sprayed, and the location of the spray nozzles within the wrap and their distance from the strip. Notably, the location relative to droplet size and range is sensitive where fine mist is sprayed on the first wrap to prevent contact of liquid water with the casting surfaces of the casting or casting cylinders. The size and droplet range of the fine mist should be selected for the particular embodiment according to geometry to provide flexibility in operation, and for hydrogen gas generation while avoiding contact of liquid water with the mist. strip and casting surfaces. The step of introducing water in the form of thin mist to generate steam also produces positive pressure on the wrapping where it is introduced, namely, the first wrap and the second wrap. However, if the fine mist of water is sprayed into the second wrapper rather than into the first wrapper, the first and second wrappers are directly interconnected or spaced from one another or more chambers, with a passage between them through from which gas can flow from the second envelope to the first envelope. This passage may be the same or a different passage from the passage through which the fused strip moves from the first wrapper to the second wrapper. In any event, the sealing of the first wrap and / or the second wrap need not be complete, but only sufficient to provide a positive atmosphere within the first wrap and, if present, on the second wrap, with a reduced oxygen level and level. of hydrogen gas increased relative to the external atmosphere.

Em uma concretização onde a névoa fina é pulverizada dentro do segundo envoltório para produzir gás de hidrogênio no mesmo e flui para dentro do primeiro envoltório através da passagem de conexão, água pode adicionalmente ser introduzida no primeiro envoltório na forma de uma fina névoa para gerar vapor no mesmo e para aumentar o nível de gás de hidrogênio no mesmo, ao mesmo tempo em que tende a evitar a água líquida de contactar com a tira de aço e as superfícies de fundição coquilhadas do cilindro ou cilindros de fundição.In an embodiment where the thin mist is sprayed into the second wrap to produce hydrogen gas therein and flows into the first wrap through the connecting passage, water may additionally be introduced into the first wrap in the form of a thin fog to generate steam. in it and to raise the level of hydrogen gas in it, while tending to prevent liquid water from contacting the steel strip and the coiled casting surfaces of the casting cylinder or casting cylinders.

Em uma concretização alternativa, o primeiro envoltório e o segundo envoltório podem ser selados separadamente contra o ingresso de ar atmosférico, e água pode ser introduzida dentro do primeiro envoltório na forma de uma fina névoa para produzir um nível de gás de hidrogênio aumentado no mesmo, ao mesmo tempo em que tende a evitar o contacto de água líquida com a tira de aço e com as superfícies de fundição do cilindro ou cilindros de fundição. Essa água introduzida na forma de uma fina névoa também gera vapor dentro do primeiro envoltório para produzir uma pressão positiva no mesmo e evitar o egresso de ar atmosférico para dentro do primeiro envoltório. Nesta concretização, água pode ser adicionalmente introduzida no segundo envoltório na forma de uma fina névoa para produzir um nível de gás de hidrogênio aumentado e/ou gerar vapor que produz uma pressão positiva no mesmo, ao mesmo tempo em que tende a evitar o contacto de água líquida com a tira de aço.In an alternate embodiment, the first wrap and second wrap may be separately sealed against atmospheric air ingress, and water may be introduced into the first wrap in the form of a fine mist to produce an increased hydrogen gas level therein. while tending to avoid contact of liquid water with the steel strip and the casting surfaces of the casting cylinder or cylinders. This water introduced in the form of a fine mist also generates steam within the first wrap to produce positive pressure therein and to prevent atmospheric air from escaping into the first wrap. In this embodiment, water may be additionally introduced into the second envelope in the form of a fine mist to produce an increased hydrogen gas level and / or generate vapor that produces positive pressure therein, while tending to avoid contact with liquid water with steel strip.

Em qualquer concretização, a tira fundida pode ser encaminhada através do primeiro envoltório e para dentro do segundo envoltório em um percurso de trânsito através da referida passagem de conexão. Al- ternativamente, a tira pode ser encaminhada do primeiro envoltório para o segundo envoltório ao longo de um percurso de trânsito através de uma segunda passagem e/ou através de uma câmara ou câmaras de conexão separadas em relação à primeira passagem através da qual o gás flui entre os envoltórios. A invenção proporciona ainda um aparelho para fundir tira de aço que compreende: (a) um par de cilindros de fundição de um modo geral posicionados horizontalmente, que formam uma beliscadura entre eles; (b) um sistema de distribuição de metal para distribuir metal fundido acima da beliscadura entre os cilindros de fundição, para formar uma peça de fundição de aço fundido suportada nos cilindros; (c) um sistema de refrigeração para coqui-lhamento dos cilindros de fundição; (d) um sistema de acionamento para fazer girar em contra-rotação os cilindros de fundição em direções opostas; (e) sendo os ditos cilindros de fundição dotados de superfícies de fundição coquilhadas para produzirem uma tira fundida distribuída descendentemente a partir da beliscadura; (f) um primeiro envoltório disposto adjacente aos cilindros de fundição através do qual a tira fundida passa no percurso de trânsito para fora da beliscadura; (g) opcionalmente um segundo envoltório através do qual a tira fundida passa, depois da tira ter passado através do primeiro envoltório; (h) selos de envoltório vedando o primeiro envoltório e, se presente, o segundo envoltório separadamente ou com uma intercomunicação entre o primeiro e segundo envoltórios permitindo o fluxo de gás entre os ditos envoltórios; e <i) uma ou mais pulverizações de água ope-ráveis de forma a pulverizarem água na forma de uma fina névoa para dentro de pelo menos um dos ditos envoltórios, com a finalidade de produzir um nivel de gás de hidrogênio aumentado dentro do primeiro envoltório, ao mesmo tempo em que tende a evitar o contacto de água liquida com a tira de aço e as superfícies de fundição dos cilindros de fundição. A pulverização de água em névoa fina pode gerar ainda vapor dentro de um ou dos dois, primeiro e segundo envoltórios. O aparelho para fundição de tira de aço também pode ser dotado de guias de tira para encaminharem a tira distribuída descendentemente a partir da be-liscadura através do percurso de trânsito no primeiro envoltório e através de um percurso de trânsito no segundo envoltório. O primeiro envoltório e o segundo envoltório podem ser interligados por meio de uma passagem de conexão capaz de permitir o fluxo de gás entre eles, e as aspersões de água podem compreender um ou mais bicos de aspersão de água montados no segundo envoltório, capaz de operarem para pulverizarem uma fina névoa dentro desse envoltório adjacente à tira de aço, ao mesmo tempo em que tende a evitar que água liquida entre em contacto com a tira de aço, para gerar vapor e aumentar o nivel de gás de hidrogênio nos dois envoltórios.In either embodiment, the fused strip may be routed through the first wrap and into the second wrap in a transit path through said connecting passage. Alternatively, the strip may be routed from the first shell to the second shell along a transit path through a second passageway and / or through a separate connecting chamber or chambers from the first passageway through which the gas flows between the wraps. The invention further provides an apparatus for casting steel strip comprising: (a) a pair of generally horizontally positioned casting cylinders, which pinch between them; (b) a metal distribution system for distributing molten metal above the pinch between the casting cylinders to form a cast steel casting supported on the cylinders; (c) a cooling system for casting the casting cylinders; (d) a drive system for counter-rotating the casting cylinders in opposite directions; (e) said casting cylinders having cast-up surfaces formed to produce a molten strip distributed downward from the pinch; (f) a first wrap disposed adjacent the casting rollers through which the molten strip passes the transit path out of the pinch; (g) optionally a second wrapper through which the molten strip passes after the strip has passed through the first wrapper; (h) wrapping seals sealing the first wrapper and, if present, the second wrapper separately or with an intercommunication between the first and second wrappers allowing gas flow between said wrappers; and (i) one or more water sprays operable to spray water in the form of a fine mist into at least one of said shells for the purpose of producing an increased hydrogen gas level within the first sheath. while tending to avoid contact of liquid water with the steel strip and the casting surfaces of the casting cylinders. Spraying water in thin mist may further generate steam within one or both of the first and second wraps. The steel strip casting apparatus may also be provided with strip guides for routing the downwardly distributed strip from the buckle through the transit path in the first wrapper and through a transit path in the second wrapper. The first shell and the second shell may be interconnected by means of a connecting passageway capable of allowing gas to flow between them, and the water sprays may comprise one or more water spray nozzles mounted on the second shell capable of operating. to spray a fine mist into that wrap adjacent to the steel strip while tending to prevent liquid water from coming into contact with the steel strip to generate steam and increase the hydrogen gas level in the two wrappers.

No processo descrito, a tira de aço fundido pode ser distribuída para um trem de laminação a quente onde ela é laminada quando é produzida. A tira pode sair do segundo envoltório antes de entrar no trem de laminação, e nesta concretização, poderá compreender um par de cilindros de laminação entre os quais a tira passa para sair do segundo envoltório. Não obstante, a tira pode permanecer dentro do segundo envoltório quando ela entra no trem de laminação, ou o trem de lamina-çãó pode ficar posicionado entre o primeiro e o segundo envoltórios. Este posicionamento do trem de laminação pode ser conseguido pela vedação do segundo envoltório contra os cilindros de laminação ou um alojamento do trem de laminação.In the described process, the molten steel strip can be distributed to a hot rolling mill where it is rolled when it is produced. The strip may exit the second wrap before entering the lamination train, and in this embodiment, it may comprise a pair of lamination rollers between which the strip passes to exit the second wrap. However, the strip may remain within the second wrapper when it enters the lamination train, or the lamination train may be positioned between the first and second wrappers. This positioning of the lamination train can be achieved by sealing the second wrap against the lamination cylinders or a lamination train housing.

Descrição dos Desenhos A fim de proporcionar uma exposição mais ampla, concretizações particulares serão descritas de forma detalhada com referência aos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 representa uma vista seccional vertical através de uma instalação de fundição e lami- nação de tira de aço, construída e operada de acordo com a presente invenção. A Figura 2 ilustra os componentes essenciais de um fundidor de cilindros gêmeos incorporado na instalação e incluindo um primeiro envoltório de tira quente. A Figura 3 representa uma vista seccional vertical através do fundidor de cilindros gêmeos. A Figura 4 representa uma seção através das partes extremas do fundidor. A Figura 5 representa uma vista em secção transversal pela linha 5-5 na Figura 4. A Figura 6 representa uma vista pela linha 6-6 na Figura 4. A Figura 7 ilustra uma seção da instalação a jusante do fundidor que inclui um segundo envoltório de tira e um trem de laminação em linha; e A Figura 8 ilustra uma concretização modificada, a qual incorpora pulverizações de névoa de água adicionais.Description of the Drawings In order to provide broader exposure, particular embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a vertical sectional view through a steel strip casting and rolling installation , constructed and operated in accordance with the present invention. Figure 2 illustrates the essential components of a twin cylinder smelter incorporated in the installation and including a first hot strip wrapper. Figure 3 is a vertical sectional view through the twin cylinder smelter. Figure 4 represents a section through the extreme parts of the smelter. Figure 5 is a cross-sectional view along line 5-5 in Figure 4. Figure 6 is a view through line 6-6 in Figure 4. Figure 7 illustrates a section of the downstream melter installation that includes a second wrap strip and an in-line rolling train; and Figure 8 illustrates a modified embodiment incorporating additional water mist sprays.

Descrição Detalhada A instalação de fundição e laminação ilustrada nas Figuras 1 a 7 compreende um fundidor de cilindros gêmeos assinalado de um modo geral por 11 que produz uma tira de aço fundido 12 que passa em um percurso de trânsito 10 através de uma mesa de guia 13 para uma cadeira de cilindros puxadores 14. Depois de sair da cadeira de cilindros puxadores 14, a tira passa para um trem de laminação 16 no qual ela é laminada a quente a fim de reduzir a sua espessura. A tira laminada sai do trem de laminação e passa para uma mesa de saída 17 na qual ela pode ser refrigerada forçada por uma fina névoa proveniente de jatos de água 18 e então para uma bobinadeira 19. O fundidor de cilindros gêmeos 11 compreende uma armação de máquina principal 21 a qual suporta um par de cilindros de fundição paralelos 22 que são dotados de superfícies de fundição 22A. Metal fundido é alimentado durante uma operação de fundição proveniente de uma panela de fundição 23 através de um envoltório de saída de panela de fundição refratário 24 para uma panela intermediária 25 e, então, através de um bocal de distribuição de metal 26 para a beliscadura 27 formada entre os cilindros de fundição 22. O metal fundido assim distribuído forma uma poça de fundição 30 suportada na superfície de fundição 22A dos cilindros de fundição 22. Esta poça de fundição 30 fica confinada nas extremidades dos cilindros por meio de um par de represamentos ou placas de fechamento laterais 28 que são aplicadas às extremidades escalonadas dos cilindros por meio de um par de impulsores 31 que compreendem u-nidades de cilindro hidráulico 32 conectadas aos suportes de placas laterais 28A. A superfície superior da poça 30 (de uma maneira geral chamada de o nível de menisco) pode subir acima da extremidade inferior do bocal de distribuição 26, de maneira que a extremidade inferior do bocal de distribuição fica mergulhada dentro desta poça.Detailed Description The casting and rolling installation illustrated in Figures 1 to 7 comprises a twin cylinder smelter generally marked 11 which produces a cast steel strip 12 which passes a transit path 10 through a guide table 13 for a pull-up chair 14. After exiting pull-up chair 14, the strip passes to a rolling train 16 in which it is hot rolled to reduce its thickness. The laminated strip exits the lamination train and passes to an exit table 17 on which it can be forced cooled by a fine mist from water jets 18 and then to a winder 19. Twin cylinder smelter 11 comprises a steel frame. main machine 21 which supports a pair of parallel casting cylinders 22 which are provided with casting surfaces 22A. Molten metal is fed during a casting operation from a casting pan 23 through a refractory casting pan outlet wrap 24 to an intermediate pan 25 and then through a metal distribution nozzle 26 for pinching 27 formed between the casting cylinders 22. The molten metal thus distributed forms a casting puddle 30 supported on the casting surface 22A of the casting cylinders 22. This casting puddle 30 is confined to the ends of the cylinders by a pair of dams or side closure plates 28 which are applied to the stepped ends of the cylinders by means of a pair of impellers 31 comprising hydraulic cylinder units 32 connected to the side plate brackets 28A. The upper surface of the puddle 30 (generally referred to as the meniscus level) may rise above the lower end of the dispensing nozzle 26, so that the lower end of the dispensing nozzle is immersed within this puddle.

Os cilindros de fundição 22 são refrigerados internamente a água, de uma maneira tal que cascas solidificam-se nas superfícies de cilindro em movimento e são levadas então a reunir-se na beliscadura 27 entre eles para produzirem a tira solidificada 12, a qual é distribuída descendentemente a partir da beliscadura formada entre os cilindros.The casting cylinders 22 are internally water cooled such that peels solidify on the moving cylinder surfaces and are then brought together at pinch 27 between them to produce the solidified strip 12, which is distributed. downward from the pinch formed between the cylinders.

No início de uma operação de fundição, uma curta extensão de tira imperfeita é produzida quando as condições de fundição são estabilizadas. Depois que a fundição contínua é estabelecida, os cilindros de fundição são levemente afastados um em relação ao outro e novamente aproximados entre si para fazer com que esta extremidade dianteira da tira seja arrancada da maneira descrita no pedido de patente australiano 27036/92, de maneira a formar uma extremidade dianteira limpa da tira fundida seguinte. O material imperfeito cai em uma caixa de sucata 33 localizada por baixo do fundidor 11 e, nesta ocasião, um avental oscilante 34, que fica normalmente pendurado descendentemente a partir de uma articulação a um lado da saída do fundidor, é oscilado transversal à saída de fundidor para orientar a extremidade limpa da tira fundida sobre a mesa guia 13, de onde é alimentada para a cadeira de cilindros puxadores 14. 0 avental 34 é então recuado de volta para a sua posição suspensa, a fim de permitir que a tira 12 fique pendurada em um arco por baixo do fundidor, antes de passar para a mesa guia 13 onde ela encaixa em uma sucessão de roletes guia 36. O fundidor de cilindros gêmeos pode ser do gênero que se encontra ilustrado e descrito com alguns detalhes nas patentes australianas concedidas 631728 e 637548 e nas patentes U.S. N°s 5.184.668 e 5.277.243 e faz-se referência a essas patentes quanto a detalhes construtivos apropriados que não fazem parte da presente invenção.At the start of a casting operation, a short length of imperfect strip is produced when the casting conditions are stabilized. After continuous casting is established, the casting cylinders are slightly spaced apart and reciprocated to cause this front end of the strip to be torn off as described in Australian patent application 27036/92 so as to forming a clean front end of the next fused strip. The imperfect material falls into a scrap box 33 located below the smelter 11 and, on this occasion, an oscillating apron 34, which is normally hung downwards from a hinge to one side of the smelter outlet, is swung transverse to to guide the clean end of the molten strip onto the guide table 13 from where it is fed into the puller chair 14. The apron 34 is then retracted back to its suspended position to allow the strip 12 to be hanging from an arc below the smelter before moving to the guide table 13 where it fits into a succession of guide rollers 36. The twin-roll smelter may be of the kind illustrated and described in some detail in the Australian patents granted. 631728 and 637548 and U.S. Patent Nos. 5,184,668 and 5,277,243, and reference is made to these patents for appropriate constructive details not forming part of the present invention. The.

Entre os cilindros de fundição e a cadeira de cilindros puxadores 14, a tira de aço recém formada fica encerrada dentro de um primeiro envoltório assinalado de uma maneira geral por 37, o qual define um espaço ou atmosfera selada 38 adjacente às superfícies de fundição 22A dos cilindros de fundição 22. O primeiro envoltório 37 é formado por um número de seções de parede separadas que se adaptam umas às outras em várias conexões de vedação para formarem uma parede de envoltório contínua. O envoltório 37 é compreendido de uma seção de parede 41 que é formada no fundidor de cilindros gêmeos de forma a encerrar os cilindros de fundição, e uma parede de envoltório 42 que pode estender-se descendentemente por baixo da seção de parede 41, para encaixar nas bordas superiores da caixa de sucata 33 quando a caixa de sucata se encontra na sua posição o-peracional. A caixa de sucata e seção de parede de envoltório 42 podem ser conectadas por meio de um selo 43 formado por um cordão de fibras de cerâmica ajustado em uma ranhura na borda superior da caixa de sucata e encaixando na gaxeta de vedação plana 44 ajustada à extremidade inferior da seção de parede 42. A caixa de sucata 33 pode ser montada em um carro 4 5 equipado com rodas 4 6 que correm em trilhos 47 pelo que a caixa de sucata pode ser movimentada depois de uma operação de fundição para uma posição de descarga de sucata. Unidades de macaco de parafuso 40 são operacionais no sentido de levantarem a caixa de sucata em relação ao carro 45 quando ela se encontra na posição operacional, de maneira que a mesma é empurrada ascendentemente contra a seção de parede de envoltório 42 e comprime o selo 43. Depois de uma operação de fundição, as unidades de macaco 40 são liberadas para baixarem a caixa de sucata sobre o carro 45 para lhe permitir ser movimentado para a posição de descarga de sucata. O primeiro envoltório 37 compreende ou-trossim uma seção de parede 48 que fica disposta em torno da mesa guia 13 e conectada à armação 4 9 da cadeira de cilindros puxadores 14 que inclui um par de cilindros puxadores 50 contra os quais o envoltório 37 é selado por meio de selos deslizantes 60. Conseqüen-temente, a tira sai do envoltório 37 pela passagem entre o par de cilindros puxadores 50 e ela passa para dentro de um segundo envoltório assinalado de um modo geral por 61, através do qual a tira passa para o trem de laminação a quente 16. A maior parte das seções de parede de primeiro envoltório poderá ser revestida com tijolos refratários e a caixa de sucata 33 poderá ser revestida ou com tijolos refratários ou com um revestimento interno refratário suscetível de ser fundido. Alternativamente, a totalidade ou partes das seções de parede de primeiro envoltório pode ser formada por painéis de metal refrigerados internamente a água. A seção de parede de envoltório 41 que circunda os cilindros de fundição é formada com placas laterais 51 providas de entalhes 52, os quais são conformados de maneira tal a receberem de forma ajustada os suportes de placas de represamento laterais 28A, quando as placas de represamento laterais 28 são pressionadas contra as extremidades dos cilindros pelas unidades de cilindro 32. As interfaces formadas entre os suportes de placas laterais 28A e as seções de parede lateral de envoltório 51 são seladas por meio de selos deslizantes 53, a fim de manterem a vedação do envoltório. Os selos 53 poderão ser formados de cordão de fibra cerâmica.Between the foundry cylinders and the pull cylinder chair 14, the newly formed steel strip is enclosed within a first envelope generally marked 37, which defines a sealed space or atmosphere 38 adjacent the foundry surfaces 22A of the casting cylinders 22. The first wrapper 37 is formed by a number of separate wall sections that fit together into various sealing connections to form a continuous wrapper wall. The wrapper 37 is comprised of a wall section 41 which is formed in the twin cylinder caster to enclose the casting cylinders, and a wrapper wall 42 which may extend downwardly under the wall section 41 to engage at the upper edges of the scrap box 33 when the scrap box is in its operational position. The scrap box and wrapper wall section 42 may be connected by a seal 43 formed by a ceramic fiber strand fitted into a groove in the upper edge of the scrap box and engaging the flat end gasket 44 fitted to the end. bottom of wall section 42. Scrap box 33 can be mounted on a carriage 4 5 equipped with 46 wheels running on rails 47 whereby the scrap box can be moved after a casting operation to an unloading position. Scrap Bolt jack units 40 are operative to lift the scrap box relative to carriage 45 when it is in the operating position so that it is pushed upwardly against wrap wall section 42 and compresses seal 43 After a casting operation, jack units 40 are released to lower the scrap box over carriage 45 to allow it to be moved to the scrap discharge position. The first wrapper 37 further comprises a wall section 48 disposed around the guide table 13 and connected to the frame 14 of the puller chair 14 which includes a pair of puller cylinders 50 against which the wrapper 37 is sealed. sliding seals 60. Accordingly, the strip exits the wrapper 37 through the passage between the pair of pull rollers 50 and it passes into a second wrapper generally marked 61 through which the strip passes through. the hot rolling mill 16. Most of the first wrap wall sections may be lined with refractory bricks and the scrap box 33 may be lined with refractory bricks or a melt-resistant refractory lining. Alternatively, all or parts of the first wrap wall sections may be formed from internally water-cooled metal panels. The casing wall section 41 surrounding the casting cylinders is formed with side plates 51 provided with notches 52, which are shaped to fit the side plate support brackets 28A when the plate plates 28 are pressed against the ends of the cylinders by the cylinder units 32. The interfaces formed between the side plate supports 28A and the wrap sidewall sections 51 are sealed by sliding seals 53 to maintain the seal of the cylinder. wrap The seals 53 may be formed of ceramic fiber cord.

As unidades de cilindro 32 estendem-se para fora através da seção de parede de envoltório 41 e nestes locais o primeiro envoltório 37 é selado por meio de placas de selagem 54 ajustadas às unidades de cilindro de maneira a encaixarem com a seção de parede de envoltório 41, quando as unidades de cilindro são acionadas para pressionarem as placas laterais contra as extremidades dos cilindros. Impulsores 31 também movimentam cursores refratários 55 que são movimentados pelo acionamento das unidades de cilindro 32 para fecharem as ranhuras 56 no topo do primeiro envoltório 37 através das quais as placas laterais são inicialmente inseridas dentro do envoltório e para dentro dos suportes 28A para aplicação aos cilindros. O topo do primeiro envoltório 37 é fechado pela panela intermediária, pelos suportes de placas laterais 28A e pelos cursores 55, quando as unidades de cilindro são acionadas para aplicarem as placas de represamento lateral contra os cilindros. Desta maneira, o envoltório completo 37 é selado antes de uma operação de fundição, para estabelecer o espaço selado 38 adjacente às superfícies de fundição 22A dos cilindros de fundição 22. 0 segundo envoltório 61 pode ser separado em relação ao primeiro envoltório 37, onde a tira pode ser mantida em uma atmosfera separada no segundo envoltório 61 até ao trem de laminação a quente 16. 0 trem de laminação 16 contém uma série de roletes em linha de passagem 61 para orientarem a tira horizontalmente a-través do segundo envoltório 61 para os cilindros de trabalho 63 do trem de laminação 16, os quais ficam dispostos entre dois cilindros de apoio maiores 64. O segundo envoltório 61 é selado em uma extremidade contra cilindros puxadores 50 por meio de selos deslizantes 65, e na outra extremidade ele é selado contra os cilindros operacionais 63 do trem de laminação 16 por meio de selos deslizantes 66. Os selos deslizantes 65 e 66 poderão ser substituídos por roletes de vedação giratórios capazes de correr ou a tira nas proximidades dos cilindros puxadores e dos cilindros de redução, respectivamente. 0 segundo envoltório 61 é equipado com um par de bocais pulverizadores de água 67 e 68 os quais são, cada um deles, capazes de operarem para pulverizarem uma fina névoa de goticulas de água adjacente à superfície da tira de aço quando esta passa através do segundo envoltório, e desse modo gerarem vapor dentro do segundo envoltório ao mesmo tempo em que tendem a evitar o contacto de água liquida com a tira de aço. O bocal de pulverização 67 fica montado no teto do envoltório 61, a jusante da cadeira de cilindros puxadores 14. O bocal 68 fica localizado na outra extremidade do envoltório 61, na frente do trem de laminação 16. Os bocais 67 e 68 podem ser bocais de pulverização de névoa do tipo padrão, disponíveis comercialmente, capazes de operarem com um propulsor gasoso a fim de produzirem uma fina névoa de água. No método ilustrativo da presente invenção o gás propulsor pode ser um gás inerte, tal como nitrogênio. Em uma instalação típica, os bocais serão operados sob nitrogênio a uma pressão em torno de 400 kPa. A água pode ser alimentada sob uma pressão em torno de 100-500 kPa, muito embora a pressão da água não seja da maior importância. Os bocais são ajustados para produzirem uma aspersão de fina névoa através da largura da tira para gerarem vapor dentro do segundo envoltório 61.The cylinder units 32 extend outwardly through the wrap wall section 41 and at these locations the first wrap 37 is sealed by sealing plates 54 fitted to the cylinder units to fit the wrap wall section. 41 when the cylinder units are driven to press the side plates against the ends of the cylinders. Impellers 31 also move refractory cursors 55 which are moved by driving the cylinder units 32 to close the slots 56 at the top of the first wrap 37 through which the side plates are initially inserted into the wrap and into the brackets 28A for application to the cylinders. . The top of the first wrapper 37 is closed by the intermediate pan, sideplate supports 28A, and sliders 55, when the cylinder units are driven to apply the side damping plates against the cylinders. In this manner, the full wrap 37 is sealed prior to a casting operation to establish the sealed space 38 adjacent the casting surfaces 22A of the casting cylinders 22. The second wrap 61 can be separated from the first wrap 37 where the The strip may be maintained in a separate atmosphere in the second wrapper 61 to the hot rolling train 16. The rolling train 16 contains a series of inline rollers 61 for orienting the strip horizontally through the second wrapper 61 to the working cylinders 63 of the rolling train 16 which are arranged between two larger bearing cylinders 64. The second wrapper 61 is sealed at one end against pull cylinders 50 by sliding seals 65, and at the other end it is sealed against the rolling cylinders 63 of the rolling train 16 by means of sliding seals 66. Sliding seals 65 and 66 may be replaced by r rotatable sealing rollers capable of sliding or the strip in the vicinity of the pull rollers and reduction rollers respectively. The second wrap 61 is provided with a pair of water spray nozzles 67 and 68 which are each capable of operating to spray a fine mist of water droplets adjacent the surface of the steel strip as it passes through the second one. steam, and thereby generate vapor within the second shell while tending to avoid contact of liquid water with the steel strip. Spray nozzle 67 is mounted to the ceiling of wrap 61, downstream of the puller chair 14. Nozzle 68 is located at the other end of wrap 61, in front of the lamination train 16. Nozzles 67 and 68 may be nozzles Commercially available standard mist spray nozzles capable of operating with a gaseous propellant to produce a fine mist of water. In the illustrative method of the present invention the propellant gas may be an inert gas such as nitrogen. In a typical installation, the nozzles will be operated under nitrogen at a pressure of around 400 kPa. Water can be fed under a pressure of around 100-500 kPa, although water pressure is not of major importance. The nozzles are adjusted to produce a fine mist spray across the width of the strip to generate steam within the second wrap 61.

Na operação do fundidor ilustrado, tanto o primeiro envoltório 37 quanto o segundo envoltório 61 podem ser inicialmente purgados com gás de nitrogênio antes do inicio da fundição. Antes da fundição, as pulverizações de água são ativadas de forma que tão logo a tira quente passa no segundo envoltório 61, vapor é gerado dentro desse envoltório de forma a produzir uma pressão positiva que impede o ingresso de ar atmosférico. A alimentação de nitrogênio pode ser concluída depois do inicio da fundição. Inicialmente, a tira fundida captará todo o oxigênio proveniente do primeiro envoltório 37 para formar carepa pesada na tira. Entretanto, a vedação do espaço 38 do primeiro envoltório 37 controla o ingresso de atmosfera que contém oxigênio abaixo da quantidade onde quantidades de oxigênio substanciais são coletadas pela tira. Desta maneira, depois de um periodo de partida inicial o teor de oxigênio no primeiro envoltório 37 permanecerá esgotado, e limitando assim a disponibilidade de oxigênio para oxi-dação da tira. Desta maneira, a formação de carepa na tira fundida é controlada sem a necessidade de manter um suprimento de nitrogênio para o espaço 38 do primeiro envoltório 37.In the operation of the illustrated smelter, both the first shell 37 and the second shell 61 may be initially purged with nitrogen gas prior to the start of casting. Prior to casting, water sprays are activated such that as soon as the hot strip passes the second wrap 61, steam is generated within that wrap to produce a positive pressure that prevents atmospheric air from entering. Nitrogen feed can be completed after casting begins. Initially, the fused strip will capture all oxygen from the first wrap 37 to form heavy scale on the strip. However, the space seal 38 of the first wrap 37 controls the ingress of oxygen containing atmosphere below the amount where substantial amounts of oxygen are collected by the strip. Thus, after an initial start-up period the oxygen content in the first wrapper 37 will remain depleted, thereby limiting the oxygen availability for strip oxidation. In this way, scale formation in the molten strip is controlled without the need to maintain a nitrogen supply to space 38 of the first wrap 37.

Tal como descrito anteriormente, o cilindro puxador 14 é provido de selos deslizantes 60, 65 para deslizarem nos cilindros puxadores 50 na divisão entre o primeiro e segundo envoltórios 38 e 61. Os cilindros puxadores e selos são efetivos no sentido de impedirem um refluxo de água liquida proveniente do segundo envoltório 61, mas a cadeira de cilindros puxado-res 14 proporciona uma passagem de escoamento de gás em torno das duas extremidades dos cilindros puxadores 50 pela qual gás pode fluir proveniente do segundo envoltório 61 para o primeiro envoltório 37. Constatou-se na operação do aparelho que a intercomunicação entre os dois envoltórios por meio desta passagem de intercomunicação é plenamente suficiente para permitir que níveis de hidrogênio aumentados fluam do segundo envoltório 61 para o primeiro envoltório 37. Isto está ilustrado pelos resultados seguintes obtidos pela operação de uma instalação de fundição de cilindros gêmeos e de laminação tal como ilustrada nos desenhos e teste com e sem a operação das pulverizações de névoa de água fina 67 e 68. A amostragem de gás da atmosfera dentro do primeiro envoltório 37 e do segundo envoltório 61 foi realizada nos locais A, B e C indicados na Figura 1 com as análises de gás seguintes reportadas na Tabela 1 a-diante. 0 restante do gás nas atmosferas analisadas é gás de nitrogênio (N2) - Tabela 1 Deve ser observado que os níveis de hidrogênio dentro do primeiro envoltório 37, muito embora menores do que os níveis no segundo envoltório 61, são ainda aumentados substancialmente pela operação dos bocais de água de névoa fina no segundo envoltório 61. Os níveis de hidrogênio aumentados no primeiro e segundo envoltórios 37, 61 estão associados com a redução marcante no teor de oxigênio e reduzem drasticamente a formação de carepa. Observa-se ainda que existem níveis de umidade elevados no primeiro e segundo envoltórios, indicando a presença de vapor, e os dois envoltórios estão sob pressão positiva pela presença de vapor. 0 nível de hidrogênio aumentado pode ser explicado pela reação catalítica das moléculas de água na névoa fina sob as condições de alta temperatura que circundam a tira de aço dentro do segundo envoltório para formar gás de hidrogênio. O gás de oxigênio formado simultaneamente a partir das moléculas de água é compensado pela oxidação da tira durante a passagem inicial da tira através do segundo envoltório, de uma maneira tal que é gerada uma quantidade substancial de gás de hidrogênio. A oxidação subseqüente da tira é suprimida pelo gás de hidrogênio e pela pressão positiva no segundo envoltório que limita o ingresso de ar atmosférico, mas é suficiente para manter o teor de hidrogênio no segundo envoltório e para produzir uma camada de ca-repa muito fina na tira que foi constatado ser desejável na laminação a quente para evitar o agarramento na beliscadura dos cilindros. Constatou-se que a camada muito fina de carepa produzida na atmosfera extremamente úmida no segundo envoltório 61 serve como um lubrificante fortemente aderente que reduz ao minimo o desgaste dos cilindros e as dificuldades operacionais no trem de laminação. Ao mesmo tempo, uma vez que a pulverização de névoa fina é gerada em vapor no segundo envoltório, o contacto da tira de aço com água liquida tende a ser evitado e a perspectiva de resfriamento de-suniforme da tira é substancialmente reduzido, se não for eliminado. A Figura 8 ilustra uma modificação da instalação de fundição e laminação por meio da qual bocais de pulverização de água adicionais 71, 72 são dispostos de forma a gerarem uma aspersão de fina névoa de água no primeiro envoltório 37. Tirando-se estes bocais de pulverização adicionais, a instalação que se encontra ilustrada na Figura 8 é a mesma que se descreveu ante- riormente. Conseqüentemente, os outros componentes foram identificados na Figura 8 pelos mesmos números de referência usadas na Figura 1. Os bocais de pulverização -71, 72 são semelhantes aos bocais 67, 68 e podem ser operados de uma maneira semelhante e sob as mesmas condições para pulverizar uma fina névoa de água adjacente à superfície da tira 12, ao mesmo tempo em que procuram evitar o contacto de água líquida com a tira. Além disso, os bocais de pulverização 71, 72 ficam posicionados no sentido da extremidade de saída do envoltório 37 para reduzir ao mínimo a possibilidade de água líquida entrar em contacto com as superfícies de fundição 22A dos cilindros de fundição 22. Uma cortina de vedação tipo comporta pode ser instalada em um local entre os bocais de pulverização 71, 72 e os cilindros de fundição, tal como indicada em 73, para reduzir ainda mais este risco.As described above, the pull cylinder 14 is provided with sliding seals 60, 65 for sliding on the pull cylinders 50 in the division between first and second wraps 38 and 61. The pull cylinders and seals are effective in preventing a backflow of water. from the second wrap 61, but the pull cylinder chair 14 provides a gas flow passage around the two ends of the pull cylinders 50 through which gas can flow from the second wrap 61 to the first wrap 37. It is in the operation of the apparatus that the intercommunication between the two shells by means of this intercommunication passage is sufficiently sufficient to allow increased hydrogen levels to flow from the second sheath 61 to the first sheath 37. This is illustrated by the following results obtained by the operation of a single sheath. twin roll casting and rolling mill installation 1 as illustrated in the drawings and testing with and without the operation of fine water mist sprays 67 and 68. Atmospheric gas sampling within the first wrapper 37 and the second wrapper 61 was performed at locations A, B, and C indicated in Figure 1 with the following gas analyzes reported in Table 1 below. The remaining gas in the atmospheres analyzed is nitrogen gas (N2) - Table 1 It should be noted that hydrogen levels within the first envelope 37, although lower than levels in the second envelope 61, are still substantially increased by the operation of the fine mist water nozzles in second wrap 61. Increased hydrogen levels in first and second wrap 37, 61 are associated with marked reduction in oxygen content and drastically reduce scale formation. It is also observed that there are high levels of humidity in the first and second wraps, indicating the presence of steam, and both wraps are under positive pressure by the presence of steam. The increased hydrogen level can be explained by the catalytic reaction of water molecules in the thin mist under the high temperature conditions surrounding the steel strip within the second envelope to form hydrogen gas. Oxygen gas formed simultaneously from the water molecules is compensated for by the oxidation of the strip during the initial passage of the strip through the second envelope, such that a substantial amount of hydrogen gas is generated. Subsequent oxidation of the strip is suppressed by the hydrogen gas and the positive pressure in the second wrap that limits atmospheric air ingress, but is sufficient to maintain the hydrogen content in the second wrap and to produce a very thin layer of cap. strip which has been found to be desirable in hot rolling to prevent pinching of the rollers. The very thin layer of scale produced in the extremely humid atmosphere in the second wrapper 61 has been found to serve as a tightly adhering lubricant that minimizes cylinder wear and operational difficulties in the rolling train. At the same time, since fine mist spraying is steam generated in the second wrap, contact of the steel strip with liquid water tends to be avoided and the prospect of sun-shaped cooling of the strip is substantially reduced, if not deleted. Figure 8 illustrates a modification of the casting and rolling plant whereby additional water spray nozzles 71, 72 are arranged to generate a fine mist spray on first shell 37. By removing these spray nozzles In addition, the installation shown in Figure 8 is the same as described above. Accordingly, the other components were identified in Figure 8 by the same reference numerals used in Figure 1. Spray nozzles -71, 72 are similar to nozzles 67, 68 and may be operated in a similar manner and under the same conditions for spraying. a fine mist of water adjacent to the surface of the strip 12 while seeking to avoid contact of liquid water with the strip. In addition, the spray nozzles 71, 72 are positioned towards the outlet end of the wrap 37 to minimize the possibility of liquid water coming into contact with the casting surfaces 22A of the casting cylinders 22. A sealing curtain type The gate can be installed in a location between spray nozzles 71, 72 and casting cylinders as indicated in 73 to further reduce this risk.

Observa-se igualmente, a partir da Figura 8, que a operação com níveis aumentados de gás de hidrogênio no primeiro envoltório 37 podem ser conseguidos por meio de pulverização de névoa fina proveniente dos bocais 71, 72 sem a operação dos bocais 67, 68 no segundo envoltório 61, e sem a presença do segundo envoltório 61.It is also observed from Figure 8 that operation with increased levels of hydrogen gas in the first shell 37 can be achieved by spraying fine mist from nozzles 71, 72 without operation of nozzles 67, 68 in second wrap 61, and without the presence of the second wrap 61.

REIVINDICAÇÕES

Claims

A method of continuously casting steel comprising: (a) forming a molten steel casting pool on cast surfaces of at least one casting cylinder; (b) moving the cast-up casting surfaces to produce a strip of cast steel which moves outwardly from the casting pool; (c) guiding the molten strip through a first wrap adjacent to the casting surfaces and thereafter through a second wrap as the strip moves outwardly relative to the casting pool; (d) sealing the first wrapper and the second wrapper against atmospheric air inlet; and (e) introducing water into at least one sheath in the form of a fine mist to produce an increased hydrogen gas level within the sheath, while tending to avoid contact of liquid water with the strip. characterized by the fact that the introduction of water in the form of a fine mist produces a higher hydrogen level within the first chamber and avoids the contact of water with the casting surfaces of the casting or casting rolls and the steel strip. and the hydrogen generated in the envelope flows into the envelope through an interconnecting passage between the envelopes.

Method according to claim 1, characterized in that the strip leaves the first chamber at a temperature in the range of from about 1300 ° C to 1150 ° C.

Method according to either of claims 1 or 2, characterized in that to produce the spray mist, the water is forcibly driven by a gaseous propellant through one or more mist spray nozzles.

Method according to claim 3, characterized in that the gaseous propellant is an inert gas.

Method according to claim 3, characterized in that the gaseous propellant is nitrogen.

Method according to any one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the strip from the first wrapper to the second wrapper is passed through a pair of pull rollers.

Method according to claim 6, characterized in that the pull rollers are operated to reduce the thickness of the strip by up to 5%.

Method according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, characterized in that the first and second wraps are initially purged with an inert gas prior to the start of strip casting. to reduce the initial oxygen content inside the wrappers.

Method according to claim 8, characterized in that the purge reduces the initial oxygen content within the wrappers by about 5% to 10%.

Method according to either of claims 8 or 9, characterized in that the purge gas is nitrogen.

Method according to any one of claims 8, 9 or 10, characterized in that during the casting of the strip the first wrapper is continuously charged with inert gas.

Method according to any one of claims 8, 9 or 10, characterized in that during the casting of said strip the oxygen content in the first envelope is kept at a lower level than that of the surrounding atmosphere by continuous oxidation of the strip passing through it.

Method according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12, characterized in that the solidified strip is distributed to a roller rolling mill. hot rolled, in which it is hot rolled as it is produced.

Method according to claim 13, characterized in that the hot roll rolling mill is disposed at the outlet for the second wrap and seals that wrap so as to hot roll the strip when it leaves the second wrap.

A steel strip casting apparatus comprising: (a) a pair of casting rollers (22) generally positioned horizontally, forming a slot (27) therebetween; (b) a metal distribution system (23,25) for distributing molten steel above the slit between the casting cylinders to form a casting pool (30) of cast steel supported on the casting cylinders; (c) a cooling system for internal cooling of foundry cylinders; (d) a drive system for counter-rotating the casting cylinders in opposite directions; (e) the casting cylinders are provided with refrigerated casting surfaces 22Ά to produce a molten strip downwardly distributed from the slot; (f) a first wrapper (37) adjacent to the casting cylinders through which the molten strip passes a transit path out of the slot; (g) a second wrapper (61) through which the molten strip passes after the molten strip has passed through the first wrapper; (h) wrap seals that seal the first wrap and the second wrap; and (i) at least one water spray nozzle (67,68,71,72) capable of operating to spray water in the form of a fine mist into at least one envelope to produce a hydrogen gas level. while tending to avoid liquid water contact with the steel strip, characterized in that at least one water spray is made to spray water in the form of fine mist to produce a level hydrogen gas inside the first shell (37), while tending to avoid liquid water contact with the casting cylinders and there is an interconnection passage for gas flow between the envelopes.

Apparatus according to claim 15, further comprising strip guides (13,62) for guiding the downwardly distributed strip from the slot through a transit path (10) in the first wrapper (37) and through a transit path in the second wrapper (61), if the second wrapper is present.

Apparatus according to either of Claims 15 and 16, characterized in that at least one spray nozzle (67,68,71,72) is arranged to spray water mist towards an upper face. of the steel strip.

Apparatus according to any one of claims 15, 16 or 17, characterized in that the first and second wraps (37,61) are separated from each other by means of a pair of pull cylinders (50).

Apparatus according to claim 18, characterized in that the pull rollers (50) are capable of operating to reduce the thickness of the strip.

Apparatus according to any one of claims 15, 16, 17, 18 or 19, characterized in that it further comprises a hot-rod roller (16) arranged to hot-roll the strip when it is removed. produced.

Apparatus according to claim 20, characterized in that the hot rolling mill (16) is disposed at the outlet for the second wrap (61) and seals that wrap so as to hot roll the strip when it is leave the second wrap.