DE FUSIÓN

[0001] La presente solicitud de patente de invención se dirige a una canal térmica que permite el traspaso de metal blanco (MB) u otro material en estado líquido a un convertidor u horno o desde estos a una olla de traspaso, manteniéndolo líquido y de modo que su viscosidad permita que el material siga fluyendo durante el trayecto.

ARTE PREVIO

[0002] Actualmente, las canales para traspasar metal blanco o cobre blíster son fabricadas de material refractario y el metal blanco se transporta a través de éstas pero se solidifica, lo cual detiene su libre circulación perdiéndose la recuperación de cobre y reduciendo la disponibilidad de los hornos. La acumulación de solidificación se despeja desde la canal con intervención manual o mecánica exponiendo a los trabajadores a temperaturas sobre los 70°C en zonas de reparación y podrían provocar accidentabilidad. Adicionalmente, esta limpieza sumada al desgaste por el paso del MB deteriora las canales con lo cual aumenta su mantenibilidad y producto de las rupturas se reducen su confiabilidad.

[0003] Dentro de lo que se encuentra descrito en el arte previo existen variadas soluciones para calentar las canales que transportan el material en estado líquido. La publicación de patente US 6.973.955 describe una canal que posee dispositivos de transferencia de calor en forma de radiación y conducción desde parte inferior y del costado de la canal con resistencias eléctricas para el transporte de aluminio. Esta publicación destaca el uso de un sistema de control del tipo PID para el control térmico. A diferencia de la solución propuesta en la invención, esta publicación no menciona una construcción de la canal con múltiples capas que permiten mantener su temperatura logrando disminuir el consumo de energía requerida para mantener el metal blanco o material en estado líquido.

[0004] La publicación de patente US2009078723 A1 describe una canal que posee dispositivos de Transferencia de calor en forma de radiación desde parte superior de la canal. Posee resistencias eléctricas y un quemador a gas. Se utiliza para cobre blíster y otros metales. Además, tiene una tapa de contención de gases. Al igual que en la publicación anterior, esta publicación no menciona una construcción de la canal con múltiples capas que permiten mantener su temperatura logrando disminuir el consumo de energía requerida para mantener el metal blanco o material en estado fundente.

[0005] El registro de patente CL 48220 describe sistema canal modular de inducción térmica para conducir, contener o transportar metal líquido, escoria u otros elementos, que se encuentren tanto en estado líquido, o como también en estado sólido y que sea capaz de conservar, o elevar, la temperatura del elemento transportado o contenido, en o a través del canal, dificultando la generación de acreciones en las paredes de las canales gracias a que mantiene o eleva la temperatura del elemento contenido o transportado. Posee un medio para mantener o elevar la temperatura de los elementos contenidos o transportados donde dicho medio comprende un canal cerrado que cumple la función de servir de núcleo de una bobina de inducción magnética, dicho núcleo es rodeado coaxialmente por una bobina de inducción en funcionamiento el núcleo y la bobina están herméticamente cerrados en sentido longitudinal para optimizar la conversión del calor, un sistema modular formado por al menos una unidad o módulo independiente que posee medios de interconexión coaxial con otras unidades para aumentar la longitud del canal conductor del metal líquido, medios para abrir y separar el sistema canal modular en dos porciones longitudinales para inspección y mantenimiento del canal. A diferencia de la solución propuesta, la publicación se dirige a una canal con medios de inducción para levantar la temperatura y no a la conformación de la canal en sí misma, que en la invención propuesta posee múltiples capas que permiten mantener la temperatura del material en estado líquido con menos consumo de energía.

[0006] De esta forma, surge la necesidad de contar con una canal térmica para el transporte de metal blanco en estado líquido que permita que el material se mantenga líquido para su transporte expedito hacia una olla de vaciado o un horno de procesos, donde la operación sea segura, de alta duración, mantenimiento espaciado en el tiempo y de menor consumo de energía. La canal propuesta es del tipo en que el elemento calefactor es por la parte superior, en que la zona media y baja, es decir por donde se transporta el metal blanco o material en estado líquido, se ha conformado por múltiples capas que permiten mantener de manera más eficiente el metal blanco en estado líquido para su transporte.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

[0007] Figura 1 : representa un esquema del perfil de operación de una canal térmica entre un convertidor CT y una olla de traspaso.

[0008] Figura 2: representa una vista en corte transversal de la canal térmica de la invención.

[0009] Figura 3: representa una vista en perspectiva explosiva de la canal térmica de la invención.

[00010] Figura 4: representa una vista en perspectiva de la zona media y baja de la canal térmica de la invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

[00011] La canal térmica para el traspaso de metal blanco (MB) u otro material en estado líquido a un convertidor u horno, manteniéndolo líquido y conservando su viscosidad durante el trayecto, está compuesta por una estructura (1) conformada por una tapa (2) y un ducto de traspaso (3) que conforman, cuando la tapa (2) está cerrada, la canal térmica propiamente tal. En la zona superior de la tapa (2) se encuentran instalados los elementos calefactores (4) en que rodeando a éste se encuentra dispuesto el aislante superior (5) y sobre éste una carcasa estructural (6). [00012] El ducto de traspaso (3) está conformado por cuatro elementos dispuestos en serie, los cuales quedan definidos por una capa de transporte (7) compuesta por un material de alta conductividad térmica y alta resistencia química y mecánica, como por ejemplo carburo de silicio (SiC), y su función es resistir la abrasión del material fundido. A continuación se encuentra dispuesta una capa refractaria (8) compuesta por material de cemento refractario cuya función es la resistencia mecánica a la compresión y operar como un aislante térmico. Seguidamente se dispone de una capa aislante (9) compuesta de material aislante, principalmente de fibra cerámica. Su función es la aislación térmica para proteger de las altas temperaturas a la siguiente capa, que corresponde a una capa estructural (10) compuesto de material en acero al carbono. Tiene función de resistencia mecánica y estructural, además de que, adicionalmente, proteger de golpes externos producto del montaje en planta.

[00013] La canal térmica puede estar dispuesta entre un horno de fusión y un horno de conversión, por ejemplo entre un convertidor tipo Teniente y un convertidor continuo o bien entre un convertidor de fusión y una olla de traspaso, tal como se ilustra conceptualmente en la figura 1 .

[00014] Las ventajas que representa la solución de la presente invención radican en:

Se encuentra encapsulado. • Al no disponer de los elementos calefactores en la zona baja el sistema de calentamiento no se expone a las filtraciones de metal blanco o el material que se está traspasando.

• Hay un acceso rápido a los elementos calefactores.

• Por alguna falla operacional de los calefactores el sistema podría seguir evacuando metal blanco sin detener el proceso no afectando la disponibilidad del material en estado líquido en los procesos posteriores.

• Existe una mayor eficiencia ya que se calienta en forma directa la superficie de contacto de canal con el metal blanco o material en estado líquido.

• El conjunto de elementos permite conservar la temperatura en todo el trayecto manteniendo la fluidez del material y disminuyendo las acreciones, con ello, los operadores no se exponen a las reparaciones.