ES2926789T3 - Electrodo enfriado para horno metalúrgico eléctrico - Google Patents

Abstract

Un electrodo (1) para horno metalúrgico eléctrico comprende un cuerpo de electrodo (2) hecho de material eléctricamente conductor, preferiblemente cobre o aleación de cobre, que se extiende entre un extremo de cabeza (21) y un extremo de cola (22) a lo largo de una dirección longitudinal (X) . El electrodo comprende además un cabezal (3), unido al cuerpo del electrodo (2) y unos canales de refrigeración (200, 201, 220, 61) practicados en el cuerpo del electrodo (2) y/o en el cabezal (3), dichos canales siendo apto para el paso de un fluido refrigerante para la refrigeración del electrodo (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Electrodo enfriado para horno metalúrgico eléctrico

La presente invención se incluye generalmente en el campo de la fusión de metales por medio de un horno eléctrico.

Más específicamente, la presente invención se refiere a un electrodo para un horno eléctrico para fusión de metales, por ejemplo, para un horno de arco eléctrico o para hornos de metalurgia secundaria, tales como hornos de cuchara.

En la industria del acero, se conoce fundir metales en hornos de fusión, tales como hornos de arco eléctrico (EAF), que producen acero usando un arco eléctrico para fundir chatarra de metal, metal caliente, materiales basados en hierro u otros materiales metálicos colocados dentro del horno. Los documentos US5153895A y EP0834579A1 dan a conocer electrodos enfriados adecuados para tales hornos de arco eléctrico.

En la etapa de fusión, el arco eléctrico y los quemadores funden la carga de metal en una piscina de metal fundido. Típicamente, el proceso de fusión implica el uso de electrodos de grafito.

El calor necesario para fundir metales se genera haciendo pasar corriente entre uno o más electrodos, con la consiguiente generación de un arco eléctrico entre los electrodos y el metal. La alta temperatura generada por el arco eléctrico funde los metales y otros componentes insertados en el horno. Generalmente, los electrodos usados en hornos de fusión de acero están formados por columnas de electrodos, es decir, una serie de electrodos unidos entre sí para formar una columna. De esta manera, a medida que el electrodo más cercano al acero que va a fundirse se desgasta gradualmente, pueden unirse otros electrodos a la parte superior de la columna para mantener la misma longitud de la columna y continuar el proceso de fusión.

Debido a la alta conductividad térmica del grafito, además de la punta de electrodo, toda la columna de electrodos también alcanza temperaturas muy altas. Para compensar un aumento de temperatura de este tipo, se conoce rociar el exterior de los electrodos con agua para reducir la temperatura externa de los mismos.

Desafortunadamente, a pesar de estas medidas, el rendimiento de un electrodo de grafito se degrada fuertemente, en términos de tiempo de uso, por tal estrés térmico y aumento de temperatura. Esto requiere mantener una reserva de electrodos de grafito siempre a mano para reemplazar constantemente los electrodos a medida que se desgastan.

El objeto de la presente invención, como se expone en las reivindicaciones adjuntas, es resolver los inconvenientes mencionados anteriormente de los electrodos de grafito de la técnica anterior. En particular, uno de los objetos de la presente invención es fabricar un electrodo para un horno eléctrico que tenga un mejor rendimiento que los electrodos de grafito de la técnica anterior y, por lo tanto, tenga un ciclo de vida más largo y no requiera reemplazos continuos.

Según la invención, tales objetos se logran mediante un electrodo para un horno metalúrgico y un horno de arco eléctricos según las reivindicaciones independientes adjuntas. Realizaciones preferidas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

Las características y ventajas del electrodo para un horno metalúrgico y el horno de arco eléctricos serán evidentes a partir de la descripción dada a continuación a modo de ejemplo no limitativo, según las figuras adjuntas, en las que:

- la figura 1 muestra una vista en perspectiva de tres electrodos para un horno metalúrgico eléctrico, por ejemplo, un horno de arco eléctrico, según la presente invención, cada electrodo soportado por un brazo de soporte de electrodo respectivo;

- la figura 2 muestra una vista de planta en alzado de un electrodo para un horno metalúrgico eléctrico según una realización de la presente invención;

- la figura 3 muestra una vista de planta desde arriba del electrodo para un horno eléctrico en la figura 2;

- la figura 4 muestra una vista en sección longitudinal a lo largo del plano I-I mostrado en la figura 3 de una realización del electrodo para un horno eléctrico según la presente invención;

- la figura 4a muestra una vista en sección transversal a lo largo del plano G-G mostrado en la figura 2 de una realización del electrodo para un horno eléctrico según la presente invención;

- la figura 4b muestra una vista en sección transversal a lo largo del plano H-H mostrado en la figura 2, de una realización del electrodo para un horno eléctrico según la presente invención;

- la figura 5 muestra una vista en sección longitudinal a lo largo del plano I-I mostrado en la figura 3 de una segunda realización del electrodo para un horno eléctrico según la presente invención;

- la figura 5a muestra una vista en sección transversal a lo largo del plano G-G mostrado en la figura 2 de una segunda realización del electrodo para un horno eléctrico según la presente invención;

- la figura 5b muestra una vista en sección transversal a lo largo del plano H-H mostrado en la figura 2, de una segunda realización del electrodo para un horno eléctrico según la presente invención;

- la figura 6 muestra una vista en sección longitudinal a lo largo del plano I-I mostrado en la figura 3, de una tercera realización del electrodo para un horno eléctrico según la presente invención;

- la figura 6a muestra una vista en sección transversal a lo largo del plano G-G mostrado en la figura 2 de una tercera realización del electrodo para un horno eléctrico según la presente invención;

- la figura 6b muestra una vista en sección transversal a lo largo del plano H-H mostrado en la figura 2 de una tercera realización del electrodo para un horno eléctrico según la presente invención.

Según las figuras adjuntas, un electrodo para un horno eléctrico se indica colectivamente con el número de referencia 1.

El electrodo 1 es adecuado para su aplicación en un horno metalúrgico eléctrico, preferiblemente del tipo de arco eléctrico, que tiene una cubeta para fundir metales. Por lo tanto, la presente invención también está dirigida a un horno de arco metalúrgico que comprende al menos un electrodo 1 según la presente invención.

El electrodo 1 comprende un cuerpo 2 de electrodo hecho de material eléctricamente conductor, preferiblemente cobre o aleación de cobre, que se extiende entre un extremo 21 de cabeza y un extremo 22 de cola a lo largo de una dirección longitudinal X. Preferiblemente, el cuerpo 2 de electrodo tiene una forma sustancialmente cilíndrica con el eje del cilindro paralelo a la dirección longitudinal X.

Fabricar el cuerpo 2 de electrodo a partir de cobre o aleación de cobre permite maximizar la disipación de calor y, al mismo tiempo, garantizar una conductividad eléctrica adecuada y un largo tiempo de uso.

El electrodo 1 comprende además una cabeza 3, unida al cuerpo 2 de electrodo, preferiblemente de manera liberable del cuerpo 2 de electrodo, por ejemplo, por medio de una conexión de bayoneta o tornillo.

La cabeza 3 está fabricada preferiblemente de un material diferente al material usado para fabricar el cuerpo 2 de electrodo, y preferiblemente tungsteno. El tungsteno proporciona una alta capacidad para soportar las altas temperaturas generadas por el arco eléctrico y al mismo tiempo una conductividad eléctrica adecuada.

En una realización preferida, el cuerpo 2 de electrodo está fabricado de manera parcial o preferiblemente completa de cobre y la cabeza de tungsteno.

El cuerpo 2 de electrodo y/o la cabeza 3 tienen canales 61, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 220, 221, 300, 302, 61 de enfriamiento adecuados para que pase a su través un fluido de enfriamiento, por ejemplo, agua o un gas de enfriamiento, para enfriar el electrodo 1.

Preferiblemente, los canales de enfriamiento se extienden y pasan a través del cuerpo 2 de electrodo desde el extremo 21 de cabeza hasta el extremo 22 de cola en la dirección longitudinal X. Preferiblemente, además, los canales de enfriamiento se obtienen solo dentro del cuerpo de electrodo, de modo que el fluido de enfriamiento que circula en los canales interiores no esté en contacto con el entorno exterior.

En una realización ventajosa, el electrodo 1 comprende un cuerpo 4 de extensión unido de manera liberable al cuerpo 2 de electrodo en el lado opuesto con respecto a la cabeza 3, cerca del extremo 22 de cola.

El cuerpo 4 de extensión permite que la extensión longitudinal del electrodo 1 se extienda en la dirección X a voluntad, de modo que la longitud del electrodo 1 puede ajustarse según el tamaño del horno y la distancia desde el material metálico que va a fundirse en el horno.

Preferiblemente, el electrodo 1 comprende una boquilla de conexión 5 que conecta el cuerpo 2 de electrodo y el cuerpo 4 de extensión, como, por ejemplo, se muestra en las figuras 5 a 6. La boquilla de conexión está hecha preferiblemente de acero inoxidable. Alternativamente, el cuerpo 4 de extensión está acoplado directamente al cuerpo 2 de electrodo por medio de medios de acoplamiento roscados o de bayoneta, como se muestra, por ejemplo, en la figura 4.

En una realización variante preferida, el cuerpo 2 de electrodo y el cuerpo 4 de extensión son idénticos. En una variante adicional, el cuerpo 2 de electrodo y el cuerpo 4 de extensión son idénticos excepto cerca del extremo 21 de cabeza del cuerpo 2 de electrodo.

Los canales 61, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 220, 221, 300, 302 de enfriamiento comprenden canales 200, 202, 204, 220a, 220 de suministro, adecuados para transportar el fluido de enfriamiento en el sentido que avanza desde el extremo 22 de cola hasta el extremo 21 de cabeza y al menos un canal 61, 201, 203, 205 de retorno, adecuado para transportar el fluido de enfriamiento en el sentido que avanza desde el extremo 21 de cabeza hasta el extremo 22 de cola. Tales canales 200, 202, 204, 220a, 220 de suministro, y el/los canal(es) 61, 201, 203, 205 de retorno, se obtienen en el cuerpo 2 de electrodo, y en particular en la carcasa del cuerpo 2 de electrodo, por ejemplo, cuando el cuerpo 2 de electrodo está hecho según una geometría sustancialmente cilíndrica.

Preferiblemente, el cuerpo 2 de electrodo tiene un orificio pasante central 221 desde el extremo 21 de cabeza hasta el extremo 22 de cola. Un orificio pasante 221 de este tipo contiene al menos uno de los canales 220, 220a de suministro y/o al menos uno 61 de los canales de retorno.

Preferiblemente, el orificio pasante 221 en sí mismo forma uno 61 de los canales de retorno o uno 220 de los canales de suministro.

Los canales de enfriamiento comprenden además al menos un canal 300 de suministro de cabeza adecuado para transportar el fluido de enfriamiento a la punta 31 de la cabeza 3 y al menos un canal 302 de retorno de cabeza adecuado para transportar el fluido de enfriamiento en sentido contrario de la punta 31 de la cabeza 3. El canal 300 de suministro de cabeza y el canal 302 de retorno de cabeza están en comunicación de fluido respectivamente con al menos una parte de los canales 220, 220a de suministro y con al menos una parte de los canales 61 de retorno del cuerpo 2 de electrodo.

El canal 300 de suministro de cabeza o el canal 302 de retorno de cabeza se obtiene preferiblemente de manera directa en la cabeza 3.

Preferiblemente, el electrodo 1 comprende un conector 7 adecuado para conectarse al cuerpo 2 de electrodo o al cuerpo 4 de extensión y a los brazos 8 de soporte de electrodo del horno metalúrgico. En el conector 7, se obtienen canales 71 de conector de enfriamiento que están conectados de manera fluida en un lado con los canales de enfriamiento obtenidos en el cuerpo 2 de electrodo o en el cuerpo 4 de extensión y en el otro lado con un sistema de suministro de fluido de enfriamiento (no mostrado en las figuras), adecuado para transportar y recibir el fluido a/desde los canales 71 de conector de enfriamiento.

El sistema de suministro de fluido de enfriamiento está equipado preferiblemente con medios de intercambio de calor para enfriar el fluido caliente que proviene del electrodo 1 y transportar de nuevo el fluido al electrodo 2 una vez que se ha enfriado.

En otras palabras, el fluido de enfriamiento circula desde el sistema de suministro de fluido a los canales de enfriamiento del electrodo 1 y viceversa, en un circuito cerrado.

Una primera realización variante del electrodo 2 se muestra en detalle en las figuras 4 a 4b. En esta variante, el electrodo 1 comprende una abertura de entrada de fluido de enfriamiento ENTRADA y una abertura de salida de fluido de enfriamiento SALIDA, obtenidas preferiblemente en el conector 7 y conectadas al sistema (circuito) de suministro de fluido de enfriamiento, por ejemplo, por medio de líneas de suministro y retorno para el fluido de enfriamiento, preferiblemente agua.

La abertura de entrada de fluido de enfriamiento ENTRADA y la abertura de salida de fluido de enfriamiento SALIDA están conectadas directamente con los canales de enfriamiento del cuerpo 2 de electrodo o están en comunicación de fluido con el cuerpo 2 de electrodo a través de canales de enfriamiento del cuerpo 420, 61' de extensión obtenidos en el cuerpo 4 de extensión.

En esta variante, preferiblemente, el cuerpo de extensión y el cuerpo 2 de electrodo son idénticos.

El cuerpo 2 de electrodo comprende el orificio pasante 221 definido en su contorno por una pared 220' de orificio. Un orificio pasante 221 de este tipo está en comunicación de fluido con la abertura de salida de fluido de enfriamiento SALIDA y define el canal 61 de retorno del fluido de tratamiento.

En esta variante, el cuerpo 2 de electrodo comprende una pluralidad de canales 220 de enfriamiento de suministro hechos en la carcasa del cuerpo 2 de electrodo y en comunicación de fluido con la abertura de entrada de fluido de enfriamiento ENTRADA.

Los canales 220 de enfriamiento de suministro se extienden principalmente paralelos entre sí con espacio entre los mismos y alrededor del eje longitudinal X, como se muestra, por ejemplo, en la figura 4a. Tales canales 220 de suministro son adecuados para que el fluido de enfriamiento pase a su través en el sentido opuesto al sentido de flujo en el canal 61 de retorno.

En esta variante, preferiblemente, la cabeza 3 comprende dos cámaras 32, 33 de cabeza separadas por un tabique 34 adecuado para extenderse dentro del canal 61 de retorno cuando la cabeza está fijada en el cuerpo 2 de electrodo.

De manera adicional, preferiblemente el cuerpo 4 de extensión, el cuerpo 2 de electrodo, la cabeza 3 y posiblemente el conector 7 están conectados directamente entre sí por medio de un acoplamiento roscado o de bayoneta, obtenido directamente en el cuerpo de electrodo, en la cabeza y/o en el conector.

En esta variante, el fluido de enfriamiento fluye desde la abertura de entrada ENTRADA a la cabeza 3 a través de los canales 220 de suministro, posiblemente pasando primero a través de los canales 420 de suministro del cuerpo 4 de extensión, llega a las cámaras 32, 33 de cabeza y, desde estas, fluye al interior del canal 61 de retorno, es decir, al interior del orificio pasante 221 del cuerpo 2 de electrodo hasta que alcanza la abertura de salida de fluido de enfriamiento SALIDA, posiblemente pasando a través del cuerpo 4 de extensión, es decir, a través del canal 61' de retorno del cuerpo 4 de extensión y los canales del conector 7.

Una segunda realización variante del electrodo 2 se muestra en detalle en las figuras 5 a 5b. En esta variante, el electrodo 1 comprende la abertura de entrada de fluido de enfriamiento ENTRADA y la abertura de salida de fluido de enfriamiento SALIDA, como se describió anteriormente.

En esta variante, el cuerpo de extensión y el cuerpo 2 de electrodo difieren cerca del extremo 21 de cabeza del cuerpo de electrodo.

Como en la variante anterior de la figura 4, el cuerpo 2 de electrodo comprende el orificio pasante 221 definido en su contorno por una pared 220' de orificio. Un orificio pasante 221 de este tipo está en comunicación de fluido con la abertura de salida de fluido de enfriamiento SALIDA y define el canal 61 de retorno del fluido de tratamiento. De la misma manera, el cuerpo 2 de electrodo comprende una pluralidad de canales 220 de enfriamiento de suministro hechos en la carcasa del cuerpo 2 de electrodo y en comunicación de fluido con la abertura de entrada de fluido de enfriamiento ENTRADA.

Los canales 220 de enfriamiento de suministro se extienden principalmente paralelos entre sí con espacio entre los mismos y alrededor del eje longitudinal X, como se muestra, por ejemplo, en la figura 5a. Tales canales 220 de suministro son adecuados para que el fluido de enfriamiento pase a su través en el sentido opuesto al sentido del flujo en el canal 61 de retorno.

En esta variante, preferiblemente, la cabeza 3 comprende una pluralidad de canales 300 de suministro de cabeza, que se extienden principalmente paralelos entre sí con espacio entre los mismos y alrededor del eje longitudinal X, como se muestra, por ejemplo, en la figura 5b. Tales canales 300 de suministro de cabeza conducen preferiblemente a una única cámara 32 de cabeza inferior, desde el cual el fluido de enfriamiento continúa su trayectoria hacia un canal 302 de retorno de cabeza.

En una realización variante ventajosa, por ejemplo, según las figuras 5, 6 y 7, un canal 6 interior está ajustado y preferiblemente soportado directamente en el orificio pasante 221 del cuerpo 2 de electrodo.

El canal 6 interior define uno 61 de los canales de retorno, y, en particular en la variante de la figura 5, define el canal 302 de retorno de cabeza.

El canal 6 interior está separado de la pared 220' de orificio que define el orificio pasante 221.

En la variante de la figura 5, el canal 6 interior se extiende entre la cabeza 3 y el cuerpo 2 de electrodo cerca del extremo 21 de cabeza. En particular, el canal 6 interior se extiende hasta la cámara 32 de cabeza inferior en la cabeza 3 y para una determinada longitud finita L en el orificio pasante 221, medida entre el extremo 21 de cabeza y un extremo 62 de canal interior que se encuentra en el orificio pasante 221. Tal longitud finita L es preferiblemente menor que la longitud total en la dirección X del cuerpo 2 de electrodo, e incluso más preferiblemente menos de un cuarto de la longitud total del cuerpo 2 de electrodo.

Por lo tanto, en la versión mostrada en la figura 5, el fluido de enfriamiento fluye desde la abertura de entrada ENTRADA hacia la cabeza 3 a través de los canales de suministro 220, posiblemente pasando primero a través de los canales 420 de suministro del cuerpo 4 de extensión, y alcanza la cámara 32 de cabeza inferior que pasa a través de los canales 300 de suministro de cabeza. Desde la cámara 32 de cabeza inferior, el fluido de enfriamiento fluye al interior del canal 61 de retorno, es decir, al interior del canal 6 interior, para continuar hacia la abertura de salida de fluido de enfriamiento SALIDA a través del orificio central 221 del cuerpo 2 de electrodo, posiblemente pasando a través del cuerpo 4 de extensión, es decir, a través del canal 61' de retorno del cuerpo 4 de extensión y los canales 71 de conector de enfriamiento del conector 7.

Una tercera realización variante del electrodo 2 se muestra en detalle en las figuras 6 a 6b. En esta variante, el electrodo 1 comprende la abertura de entrada de fluido de enfriamiento ENTRADA y la abertura de salida de fluido de enfriamiento SALIDA, como se describió anteriormente.

En esta variante, el cuerpo de extensión y el cuerpo 2 de electrodo difieren cerca del extremo 21 de cabeza del cuerpo de electrodo.

Como en la variante anterior de la figura 5, el cuerpo 2 de electrodo comprende el orificio pasante 221 definido en su contorno por una pared 220' de orificio. En esta realización variante, sin embargo, el orificio pasante 221 aloja a lo largo de su extensión longitudinal en la dirección X el canal 6 interior, que define uno 61 de dichos canales de retorno. En otras palabras, el canal 6 interior se ajusta en el orificio pasante 221 separado de la pared 220' de orificio. Por lo tanto, el orificio pasante 221 aloja un canal 220a de enfriamiento de suministro coaxial, definido y ubicado entre el canal 61 de retorno (es decir, el canal 6 interior) y la pared 220' de orificio.

Por lo tanto, el canal 6 interior es adecuado para que el fluido de enfriamiento pase a su través en el sentido opuesto al fluido de enfriamiento que fluye en el orificio pasante 221, fuera del canal 6 interior, es decir, en el canal 220 de suministro.

En la variante mostrada en la figura 6, 6a, los canales de suministro y retorno comprenden además canales 200, 202, 204 de suministro primarios y canales 201, 203, 205 de retorno primarios, obtenidos en el cuerpo 2 de electrodo, que no fluyen directamente al interior del canal 300 de suministro de cabeza o al canal 302 de retorno de cabeza, sino que transportan el fluido de tratamiento a un canal 220a de suministro coaxial, estando conectado este último directamente con los canales 300 de suministro de cabeza.

En particular, los canales 200, 202, 204 de suministro primarios comprenden pares de canales de suministro primarios alternos separados anularmente en la dirección longitudinal X con pares de canales de retorno primarios como se muestra en la figura 6a. En particular, en la figura 6a, como en todas las otras figuras adjuntas, el sentido del flujo del fluido de tratamiento se indica con un punto si el sentido del fluido está saliendo del plano de la hoja (retorno) o con una cruz si el sentido del fluido de tratamiento está entrando en el plano de la hoja (suministro).

En otras palabras, los canales de suministro y retorno primarios están dispuestos de manera alterna en una secuencia de suministro-retorno de manera ordenada, hasta que se completa un anillo completo.

El fluido que fluye en los canales 200, 202, 204 de suministro primario fluye en un sentido de cola-cabeza, mientras el fluido que fluye en los canales 201, 203, 205 de retorno primarios fluye en un sentido de cabeza-cola.

El fluido que fluye en los canales 200, 202, 204 de suministro primarios que proviene directamente de la abertura de entrada de fluido de enfriamiento ENTRADA llega a las proximidades del extremo 21 de cabeza y a través de una cámara 500 de conexión en el extremo 21 de cabeza pasa al interior de un canal 201, 203, 205 de retorno primario para fluir en el sentido opuesto y cubrir toda la longitud del cuerpo 2 de electrodo hasta que alcance el conector 7 donde se obtiene una cavidad 75 de conexión de cola para la comunicación de fluido entre el canal de retorno primario hacia el canal 220a de enfriamiento de suministro coaxial. En particular, si un cuerpo 4 de extensión está interpuesto entre el cuerpo 2 de electrodo y el conector 7, está claro que este cuerpo de extensión está dotado de canales de suministro primarios del cuerpo 400 de extensión y canales de retorno primarios del cuerpo 401 de extensión del mismo tipo, correspondientes a y conectados en comunicación de fluido con los canales 200, 202, 204 de suministro primarios y canales 201, 203, 205 de retorno primarios del cuerpo 2 de electrodo.

En la realización variante de la figura 6, por lo tanto, el fluido de enfriamiento avanza desde la abertura de entrada ENTRADA al interior de los canales 200, 202, 204 primarios hasta que alcanza el extremo 21 de cabeza, posiblemente pasando primero a través de los canales de suministro primarios del cuerpo 400 de extensión. Desde el extremo de cabeza, el fluido fluye en el sentido opuesto a través de los canales 201, 203, 205 de retorno primarios y alcanza el conector 7, posiblemente pasando a través de los canales de retorno primarios del cuerpo 401 de extensión. En las proximidades del conector 7, el fluido de enfriamiento pasa a través del canal 220a de enfriamiento de suministro coaxial hacia la cabeza 3, posiblemente pasando a través de un canal de enfriamiento de suministro coaxial con un cuerpo 220a' de extensión.

De este modo, el fluido de enfriamiento alcanza la cámara 32 de cabeza inferior pasando a través de los canales 300 de suministro de cabeza. Desde la cámara 32 de cabeza inferior, el fluido de enfriamiento fluye hacia el canal 61 de retorno, es decir, al interior del canal 6 interior, para continuar hacia la salida de fluido de enfriamiento SALIDA, posiblemente pasando a través del canal 61' de retorno del cuerpo 4 de extensión y los canales 71 de conector de enfriamiento del conector 7.

Es obvio que las realizaciones de la cabeza 3 y el cuerpo 2 de electrodo descritas en cada realización variante en las figuras 4 a 6 son asociables e intercambiables, ya que su asociación e intercambiabilidad es fácilmente comprensible para un experto en la técnica.

Preferiblemente, el cuerpo de electrodo 3 y/o el cuerpo 4 de extensión y/o el conector 7 están cubiertos con una capa de material de aislamiento térmico y eléctrico.

Preferiblemente, el conector 7 comprende un gancho 77 para elevar el electrodo 1.

De manera innovadora, el electrodo según la presente invención, debido al enfriamiento interno por medio de un fluido, permite obtener un mejor rendimiento en relación con los electrodos de grafito de la técnica anterior, y, por lo tanto, permite un ciclo de vida más largo, sin requerir reemplazos continuos.

Además, el ciclo de vida mejorado elimina el espacio necesario para almacenar una gran cantidad de electrodos.

De manera ventajosa, la cabeza de tungsteno permite obtener un electrodo que es más resistente a posibles impactos o daños debidos a la carga de chatarra sólida en el horno, así como garantizar una conductividad y resistencia adecuadas.

De manera ventajosa, además, fabricar el cuerpo 2 de electrodo y el cuerpo 4 de extensión de cobre, permite obtener un electrodo con menor resistividad eléctrica y mayor conductividad térmica. Con las mismas dimensiones y corriente eléctrica pasando a su través, esto permite una energía térmica generada que debe disiparse menor, reduciendo de ese modo el riesgo de fallo por fatiga.

Está claro que un experto en la técnica, con el fin de satisfacer necesidades contingentes y específicas, puede hacer cambios en la invención descrita anteriormente, todos los cuales están, sin embargo, contenidos dentro del alcance de protección como se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Electrodo (1) para un horno metalúrgico eléctrico que comprende

- un cuerpo (2) de electrodo hecho de material eléctricamente conductor, preferiblemente cobre o aleación de cobre, que se extiende entre un extremo (21) de cabeza y un extremo (22) de cola a lo largo de una dirección longitudinal (X);

- una cabeza (3), unida al cuerpo (2) de electrodo;

- canales (200, 201, 220, 61) de enfriamiento que están formados en el cuerpo (2) de electrodo y/o en la cabeza (3), siendo dichos canales adecuados para que un fluido de enfriamiento pase a su través para enfriar el electrodo (1);

en el que los canales (200, 201,220, 61) de enfriamiento comprenden canales (200, 220) de suministro adecuados para transportar el fluido de enfriamiento en el sentido que avanza desde el extremo (22) de cola hasta el extremo (21) de cabeza y al menos un canal (61, 201) de retorno adecuado para transportar el fluido de enfriamiento en el sentido que avanza desde el extremo (21) de cabeza hasta el extremo (22) de cola, estando formados dichos canales (200, 220) de suministro y dicho al menos un canal (61, 201) de retorno en el cuerpo (2) de electrodo.

2. Electrodo (1) según la reivindicación 1, en el que el cuerpo de electrodo está hecho completamente de cobre o una aleación de cobre.

3. Electrodo (1) según la reivindicación 1 o 2, en el que la cabeza (3) está unida de manera liberable al cuerpo (2) de electrodo.

4. Electrodo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cabeza (3) está hecha de tungsteno y el cuerpo (2) de electrodo está hecho de cobre.

5. Electrodo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un cuerpo (4) de extensión unido de manera liberable al cuerpo (2) de electrodo en el lado opuesto con respecto a la cabeza (3), cerca del extremo (22) de cola.

6. Electrodo (1) según la reivindicación 5, que comprende una boquilla de conexión (5) que une el cuerpo (2) de electrodo y el cuerpo (4) de extensión.

7. Electrodo (1) según la reivindicación 5 o 6, en el que el cuerpo (2) de electrodo y el cuerpo (4) de extensión son idénticos entre sí.

8. Electrodo (1) según la reivindicación 7, en el que un orificio pasante (221) está hecho en el cuerpo (2) de electrodo desde el extremo (21) de cabeza hasta el extremo (22) de cola, alojando dicho orificio pasante (221) al menos uno de los canales (220) de suministro y al menos uno (61) de los canales de retorno.

9. Electrodo (1) según la reivindicación 8, en el que un canal (6) interior que define uno (61) de dichos canales de retorno está ajustado en el orificio pasante (221), estando dicho canal (6) interior separado de la pared (220') de orificio que define el orificio pasante (221), y estando adaptado para atravesarse por el fluido de enfriamiento en el sentido opuesto con respecto al sentido del fluido de enfriamiento que fluye a través del orificio pasante (220) externamente al canal (6) interior.

10. Electrodo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los canales de enfriamiento comprenden al menos un canal (300) de suministro de cabeza adecuado para transportar el fluido de enfriamiento hacia la punta (31) de la cabeza (3) y al menos un canal (302) de retorno de cabeza adecuado para transportar el fluido de enfriamiento en el sentido contrario con respecto a la punta (31) de la cabeza (3), estando dicho canal (300) de suministro de cabeza y dichos canales (302) de retorno de cabeza en comunicación de fluido con al menos una parte de los canales (200, 220) de suministro y con al menos una parte de los canales (61, 201) de retorno del cuerpo de electrodo, respectivamente.

11. Electrodo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los canales de suministro comprenden canales (200) de suministro primarios que no están en comunicación de fluido con el canal (300) de suministro de cabeza y los canales (201) de retorno primarios que no están en comunicación de fluido con el canal (302) de retorno de cabeza.

12. Electrodo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un conector (7) adecuado para conectarse a brazos (8) de soporte de electrodo y al cuerpo (2) de electrodo o al cuerpo (4) de extensión, estando hechos en dicho conector (7) canales (71) de conector de enfriamiento, conectados de manera fluida en un lado con los canales (200, 201, 220, 61) de enfriamiento hechos en el cuerpo (2) de electrodo o en el cuerpo (4) de extensión y en el otro lado con un sistema de suministro de fluido de enfriamiento.

13. Horno de arco eléctrico que comprende al menos un electrodo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.