ARTESA PARA COLAR METALES FUNDIDOS.

Una construcción de artesa para transportar metal fundido (4) bajo el efecto de gravedad en una artesa inclinada (10),

que se reviste con material refractario y está provista de una carcasa de metal, en la que al menos parte de la artesa se cubre con una capa aislante (5) que tiene al menos un elemento resistor eléctrico (3) dispuesto en su interior para calentar la parte inferior de la artesa y mantener el metal (4) en un estado fundido, caracterizada por que en el extremo abierto superior de la porción de artesa cubierta, se dispone un quemador o un soplador de gas caliente (23) para proporcionar una presión estática para desacelerar el gas que fluye en el canal de artesa para evitar el flujo o incluso hacer que fluya hacia abajo

La invención se refiere a una artesa usada en la fabricación y colado del metal fundido, tal como, cobre.

La fabricación del cobre incluye una etapa, en la que los ánodos de cobre se cuelan a partir de un cobre gruesa en un equipo de colada para la limpieza electrolítica del cobre. 5

El cobre se dirige y se dosifica a partir de un horno de fusión a una máquina de colado a través de artesas y bateas. Las artesas que están provistas de camisas de acero se revisten con material refractario y son artesas abiertas o artesas provistas de cubiertas. Las artesas se instalan a una inclinación adecuada para efectuar el flujo de fusión por medio de gravedad. Para transferir y dosificar la fusión, también bateas, tales como una batea de estabilización, son necesarias, vertiéndose la fusión dentro de la batea estabilización del horno de fusión y 10 estabilizándose el movimiento del metal fundido en su interior antes de dirigirlo a las artesas. Adicionalmente, se necesitan a menudo bateas intermedias y bateas de dosificación. Cuando aumenta la capacidad del equipo de colada, las artesas de fusión deben de suministrarse incluso durante más tiempo, causando un mayor problema con él enfriamiento y la solidificación del cobre en las artesas que antes. Cuando el cobre se solidifica en la artesa, se evita el flujo del metal fundido y el metal fundido fluye sobre de la artesa. Para evitar la solidificación, el cobre 15 fundido se calienta hasta unas temperaturas suficientemente elevadas en un reactor de fusión de manera que la temperatura del metal fundido mantiene el metal en movimiento y la artesa caliente hasta la máquina de colado. Las artesas se revisten con material refractario, siendo su desgaste directamente proporcional a la temperatura del metal que se transporta: a mayor temperatura del metal, más rápido se desgasta el revestimiento de las artesas. Naturalmente, esto conlleva costes adicionales de mantenimiento. La solidificación del metal en las artesas es 20 especialmente probable en la etapa inicial de colado, cuando las artesas aún están frías.

Al finalizar la colada, las artesas y las bateas se enfrían rápidamente, por lo que se solidifica el metal fundido en las mismas. De forma similar, en conexión con cualquier perturbación del proceso, el flujo del metal fundido en las bateas y en las artesas puede interrumpirse o reducirse hasta la medida que el metal se solidifique y que todo el sistema de artesa debería servirse antes de continuar la colada o iniciar una nueva colada. 25

Intentos previos para solucionar el problema técnico descrito se han basado en el uso de un quemador de gas o resistores eléctricos. La llama del quemador de gas se ha dispuesto para calentar el metal fundido, la artesa y las bateas. Sin embargo, el problema es que los quemadores no pueden calentar la artesa hasta la temperatura de fusión del cobre, y por tanto, tienen un efecto de enfriamiento durante la colada. Hasta ahora, no ha sido posible conseguir un efecto del calentamiento suficiente por medio de resistores eléctricos en la artesa principalmente 30 debido a la pérdida de calor excesivamente elevada.

La memoria descriptiva de patente americana US 5.744.093 describe una construcción de artesa usada en conjunto con la colada de cobre, en la que una artesa, que tiene una camisa de acero y que se reviste con material refractario, está provista de una cubierta aislante. El calentamiento adicional de la artesa se implementa mediante un quemador de gas. Un sistema de descarga para los gases de la artesa se dispone en la cubierta de la artesa. La 35 cubierta de la artesa trabaja también como aislamiento para el calor de radiación liberado de la artesa. Una debilidad del sistema de artesa presentado en la publicación es que, como una consecuencia del efecto de chimenea, un flujo hacia arriba de gas se forma en la artesa caliente inclinada que está provista de una cubierta, por lo que se enfría el metal caliente en la artesa. El tapón de sellado que se presenta como una solución al problema no es adecuado para el sistema de artesa de acuerdo con esta invención, que explota bateas de estabilización e intermedias para 40 ajustar el flujo del metal fundido. Además, de acuerdo con él documento GB 2041411 se conoce de forma general proporcionar una cubierta de artesa con quemadores de gas para calentar el metal fundido que fluye en la parte inferior de la artesa. De acuerdo con el documento EP 0 011 696 se ha conocido en la técnica anterior proporcionar una cubierta de artesa con elementos de calentamiento paralelas disponiéndose perpendicular a la dirección de flujo del metal fundido. 45

El propósito de la presente invención es eliminar los problemas de la técnica anterior y proporcionar una construcción de artesa mejorada para la transferencia del material fundido. Otro propósito de la invención es proporcionar una construcción de artesa y de batea, que se usa para transferir el metal fundido del horno de fusión a la máquina de colada de forma viable y tolerante a las interrupciones en la colada. En particular, el objetivo es una transferencia viable de cobre del horno de ánodo a la máquina de colada de los ánodos. 50

De acuerdo con la invención, la solución a los problemas de la técnica anterior se definen de acuerdo con una reivindicación 1. Las realizaciones especiales surgen a partir de las reivindicaciones dependientes. La invención está basada en el hecho de que una cubierta que está provista de resistores eléctricos se dispone en la construcción de artesa de metal, sus artesas y bateas, que calientan la artesa y la bateas, en las que fluye el cobre y en el hecho que el efecto chimenea que se crea en la artesa provista de cubierta está limitado por la presión estática generada 55 en el extremo superior de la porción de artesa cubierta.

Las cubiertas de calentamiento de acuerdo con la invención pueden ajustarse para usarse, por ejemplo, en las artesas de metal fundido, en bateas intermedias, desde las que se dosifica el metal en bateas de colado, y las bateas de colado desde las que se dosifica el metal dentro de los moldes de colado.

La invención proporciona ventajas considerables. La invención posibilita el calentamiento de la construcción 60 de artesa con menos energía en comparación con la soluciones de quemadores tradicionales. La producción de calor se ajusta fácilmente y se evita la tensión térmica local, por lo que se evita también el agrietamiento de los empotramientos de la artesa. Se reduce la tendencia del tiempo de parada del equipo de colada, puesto que la colada puede interrumpirse sin un riesgo de que se solidifique el metal en las artesas y bateas. La invención extiende la vida útil de los empotramientos de las bateas y de las artesas y especialmente del horno de ánodo. 65

En la construcción de artesa de acuerdo con la invención, el metal fundido, tal como, cobre fundido, se

dispone para fluir bajo gravedad en una artesa inclinada que se reviste con material refractario y que tiene una camisa de metal, y al menos parte de la artesa y de las bateas se cubre con una cubierta aislante. Al menos un elemento resistor eléctrico se dispone en la cubierta de la artesa para calentar la artesa y para mantener el metal fundido, y un horno de un soplador de gas caliente se dispone en el extremo superior de porción de artesa cubierta para proporcionar una presión estática en el canal de artesa para desacelerar el gas que fluye o evitar que el mismo 5 fluya o incluso hacer que fluya hacia abajo. Las cubiertas que se disponen en la parte superior de la bateas se usan durante la colada y durante los períodos entre coladas y durante cualquier interrupción en la colada. Las cubiertas de las bateas son fáciles de ajustarse en posición y retirarse debido sus livianas estructuras. El elemento o elementos de calentamiento pueden colocarse en la cubierta de las bateas de manera de que el elemento o elementos de calentamiento extendidos al área en el pozo de la batea, en el que el metal fluye durante el proceso. 10

La parte inferior de la artesa en la construcción de artesa de acuerdo con la invención comprende la propia artesa, en la que fluye el metal fundido. La sección transversal del espacio de artesa para el metal es, por ejemplo, una forma de U que se abre y se ensancha hacia arriba. La superficie interna de la artesa, que está en contacto con el metal fundido, se define por el material refractario tal como, una composición cubierta con cerámica. Un material adecuado es un mortero que puede colarse refractario. El material refractario forma un canal de flujo para el metal 15 fundido, que es preferiblemente... [Seguir leyendo]

1. Una construcción de artesa para transportar metal fundido (4) bajo el efecto de gravedad en una artesa inclinada (10), que se reviste con material refractario y está provista de una carcasa de metal, en la que al menos parte de la artesa se cubre con una capa aislante (5) que tiene al menos un elemento resistor eléctrico (3) dispuesto en su interior para calentar la parte inferior de la artesa y mantener el metal (4) en un estado fundido, caracterizada por que en el extremo abierto superior de la porción de artesa cubierta, se dispone un quemador o un soplador de 5 gas caliente (23) para proporcionar una presión estática para desacelerar el gas que fluye en el canal de artesa para evitar el flujo o incluso hacer que fluya hacia abajo.

2. La construcción de artesa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la cubierta (5) y la artesa se disponen opuestas entre sí de manera que se evita esencialmente el flujo de gas y la radiación del calor desde la parte intermedia entre las mismas sobre los lados longitudinales de la artesa. 10

3. La construcción de artesa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el al menos un elemento resistor eléctrico se dispone en la cubierta (5), extendiéndose esencialmente a través de toda la longitud de la porción de artesa cubierta.

4. La construcción de artesa de acuerdo con la reivindicación 1, cuya carcasa de metal constituye la superficie externa de la parte inferior de la artesa; y cuyo revestimiento refractario define un canal de flujo para el metal 15 fundido; en la que se proporciona una capa aislante dispuesta entre el revestimiento refractario y la carcasa de metal, cuya capacidad aislante es mayor que la del revestimiento refractario.

5. La construcción de artesa de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por que la capa aislante entre el revestimiento refractario y la carcasa de metal comprende lana cerámica, tal como lana de silicato de aluminio, de silicato de magnesio o de óxido de aluminio. 20

6. La construcción de artesa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el al menos un resistor o resistores eléctricos dispuestos en la cubierta se colocan por encima del canal de flujo del metal de manera que el calor del resistor o resistores se irradia sin obstrucción sobre el metal, que fluye en la parte inferior de la artesa, y en el revestimiento refractario.

7. La construcción de artesa de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada por que es adecuado que el 25 al menos un resistor o resistores eléctricos tengan que calentarse de 1100°-1300°C.

8. La construcción de artesa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la potencia del quemador de gas o de un soplador de gas se controla en base a la temperatura del espacio de gas medida en el extremo inferior del canal de artesa para mantener una presión estática adecuada.

9. La construcción de artesa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la potencia de al 30 menos un resistor o resistores eléctricos de la cubierta se controla en base a la temperatura medida en proximidad del resistor o resistores eléctricos.

10. La construcción de artesa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el revestimiento refractario en la artesa es un elemento separado que puede separarse y reemplazarse como una entidad integral, por el que se fija la cubierta de acero como la cubierta de metal, la lana cerámica separa el revestimiento refractario 35 de la camisa de acero y el revestimiento refractario se ancla a la carcasa de acero por medio de miembros de sujeción, tales como tornillos.