MXPA98008875A - Chapa de cobre para catado inicial - Google Patents

Abstract

Se proporcionan chapas iniciales para cátodos de cobre, forjadas para uso en la producción electrolítica de cobre elaborado de preferencia por un proceso de fundición y laminación continuo. El cobre refinado se licúa en un horno de cuba y se vacía enforma continua de preferencia utilizando un fundidor horizontal de doble banda y se lamina en línea recta para reducir el espesor de la pieza fundida en aproximadamente 25 a 98%para producir una chapa que tenga un espesor hasta de aproximadamente 0.123 pulgadas (3.12 mm). La chapa continua se corta después del proceso de laminación a partir de la chapa no enrollada, en formas rectangulares

Description

CHAPA DE COBRE PARA CÁTODO INICIAL Campo de la técnica La presente invención se refiere a la producción de chapa de cobre y chapa metálica y, en particular al uso de chapas forjadas de cobre para cátodo inicial en la producción electrolítica de cobre cuya chapa inicial se prepara reduciendo cobre fundido a una forma de chapa forjada y de preferencia donde se utiliza un proceso continuo o en linea recta de fundido para elaborar un fundido continuo que se reduce en un proceso de laminación a una hoja o chapa inicial.

Técnica anterior El cobre se produce por proceso electroliticos como el electrorrefinado y extracción electrolítica y, por conveniencia la siguiente descripción será dirigida al electrorrefinado , aunque los productos y procesos de la invención son aplicables a todos los procesos electroliticos del cobre. En un proceso, el electrorrefinado de cobre consiste en formar ánodos de cobre sin refinar fundiendo y colando ánodos individuales, seguido por la electrodeposición de cobre durante un periodo de una a dos semanas en hojas iniciales de cobre puro en celdas de producción electrolítica a partir del ánodo impuro. El producto cátodo de cobre puro entonces se funde y se procesa en las formas deseadas como puede ser en tocho para estirar alambre, varillas, tocho cilindrico, etc. Los expertos en la técnica entenderán que los ánodos de cobre sin refinar contienen aproximadamente 98% de cobre y cantidades menores de impurezas, mientras que el cobre puro (es decir, refinado) electrodepositado ya sea como hoja inicial o producto final contiene aproximadamente 99.99% de cobre. Las chapas de cobre para el cátodo inicial son hojas delgadas del cobre puro por lo común con un espesor de aproximadamente 0.025 a 0.070 pulgadas (0.635 a 1.778 mm) y tienen una anchura y longitud aproximada a la del ánodo o cátodo de cobre, es decir, 37 x 40 pulgadas (93.98 x 101.6 cm) . Estas generalmente se producen en cubas electrolíticas especiales mediante una electrodeposición durante 24 horas del cobre sobre una pieza inicial a partir de un ánodo impuro, normalmente conocido como ánodo desprendedor. La pieza inicial puede ser elaborada en diferentes materiales, como puede ser acero inoxidable y titanio, y los procedimientos de deposición en general son los mismos como en las cubas electrolíticas de producción para elaborar el cátodo de cobre puro salvo por la eliminación diaria y descascarillado del depósito delgado de las capas iniciales de cobre de la pieza inicial. La preparación final de las chapas iniciales puede consistir en desprender el cobre de la pieza, el lavado, enderezado, rigidización y recorte al tamaño deseado y unir las chapas iniciales cortadas a lazos para el soporte en la cuba electrolítica de producción. En otro proceso de electrorrefinado de cobre conocido como proceso ISA, las chapas de acero inoxidable, como la pieza inicial utilizada para elaborar las chapas iniciales, se utilizan para electrodepositar cobre en estas por lo común durante siete dias en cuyo momento el cobre depositado se separa y utiliza para elaborar productos de cobre. Sin embargo, por desgracia el proceso ISA es costoso y el proceso que requiere la preparación de chapas iniciales son ineficientes y han sido un problema continuo para la industria del cobre debido a la necesidad de chapas de acero inoxidable y los elevados estándares de calidad requeridos para las chapas iniciales da como resultado costos elevados, tanto en mano de obra como en tiempo y energía, y un elevado Índice de chatarra en el proceso de la chapa inicial. Por ejemplo, la chapa inicial generalmente es de una dimensión fija limitada por el tamaño del tanque para la electrodeposición y para la industria es importante que el ánodo de eliminación tenga el tamaño óptimo debido al elevado costo en energía y mano de obra en la elaboración del ánodo y el reprocesamiento de la 'chatarra del ánodo que queda después de la electrodeposición. Sin embargo, el ánodo todavía debe proporcionar cobertura substancialmente completa y uniforme sobre la pieza inicial y la industria ha tenido que correlacionar el tamaño del ánodo con el tamaño de la pieza inicial y otras variables de proceso para reducir al minimo el costo de elaboración de las chapas iniciales. La Patente Estadounidense No. 4,490,223 de Baldwin, proporciona una solución para el problema anterior utilizando un ánodo de eliminación, con pies, especialmente diseñado, y esta patente se incorpora en la presente como referencia. Las chapas iniciales también debido a su espesor delgado y método de preparación (por ejemplo, el desprendimiento de la chapa de la pieza inicial) tiende a doblarse o curvarse y no cuelga recta en la cuba electrolítica de producción haciendo contacto con el ánodo y provocando cortos circuitos y pérdidas de la eficiencia eléctrica. En el proceso ISA, y en el proceso de chapa inicial de cobre, grandes inventarios de acero inoxidable o de otras chapas como piezas iniciales pueden utilizarse y estar en inventario, lo cual es costoso. Teniendo en mente los problemas y deficiencias de la técnica anterior, por tanto un objetivo de la presente invención es proporcionar chapas iniciales para cátodos de cobre que puedan elaborarse de manera eficiente y con costo efectivo. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar hojas iniciales de cátodos de cobre forjadas. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un método para elaborar chapas iniciales de cátodos de cobre que tengan propiedades de procesamiento superiores a las hojas iniciales electrodepositadas. Otros objetivos y ventajas de la invención en parte serán obvias y en parte serán fácilmente evidentes a partir de la especificación.

Descripción de la invención Los anteriores y otros objetivos y ventajas, que serán evidentes para los expertos en la técnica, se obtienen en la presente invención la cual se refiere, en un primer aspecto, a las chapas iniciales de cátodos de cobre que se caracterizan por ser forjadas. Las chapas iniciales forjadas tienen una densidad superior a la de las chapas iniciales electrodepositadas y son más rígidas, reduciendo de esta manera la ondulación y cortocircuitación en las cubas electrolíticas de producción y menos daño fisico a la chapa causado por el manejo y la colocación de la chapa inicial en la cuba. Las chapas iniciales de cátodos de cobre forjadas pueden elaborarse por diferentes procesos de maquinado. El maquinado, como se utiliza en la presente para elaborar un producto forjado, se define como cualquier tratamiento mecánico de un producto metálico para el propósito de cambiar las dimensiones o modificar las propiedades físicas o mecánicas. Estos tratamientos incluyen maquinado en caliente, maquinado en frió, laminado, forjado, extrusión y estirado y combinaciones de los mismos. Las chapas iniciales de preferencia se elaboran mediante un proceso continuo utilizando cobre refinado fundido que se vacia en forma continua en un molde vaciado adecuado para el laminado en un laminador hasta una forma de chapa inicial. El molde fundido de preferencia es una hoja o tira de aproximadamente 0.2-1.5 pulgadas (5.08-57.15 mm) de espesor, de preferencia de 0.5-1 pulgada (12.7-25.4 mm) de espesor y aproximadamente 30 pulgadas a 50 pulgadas de ancho (76.2 a 127 cm) . Se prefiere que la pieza fundida sea ligeramente más ancha que la anchura del producto final de la chapa inicial para permitir el .recorte y otras operaciones de acabado. Cuando se lamina, la pieza fundida forma una chapa acabada que tiene la anchura y espesor útiles como una chapa inicial. En otro aspecto de la invención, se proporciona un método para elaborar una chapa inicial de cátodos de cobre u otro producto de cobre forjado que comprende los pasos de: derretir el cobre refinado; fundir, de preferencia en forma continua, el cobre licuado en una forma fundida adecuada para el maquinado en hoja; reducir mediante maquinado mecánico el cobre fundido en una chapa maquinada que tenga un espesor de aproximadamente 25 a 98% del espesor de la pieza fundida; y formar, por ejemplo, cortando la hoja maquinada en pequeñas hojas iniciales o piezas de chapa inicial cuyas piezas pueden ser formadas además al tamaño deseado de la chapa inicial cortando, estampando, etcétera. En otro aspecto de la invención, se prefiere que el cobre refinado sea fundido en un horno de cuba para mantener la pureza de cobre cuyo proceso de fusión es bien conocido en la técnica. El cobre fundido entonces se vacia en forma continua, de preferencia en un fundidor Hazelett u otro fundidor continuo de banda horizontal que producirá una forma fundida, de preferencia una chapa o tira adecuada para el laminado en una chapa inicial. Una característica altamente preferida de la invención es que el fundido sea producido en un plano substancialmente horizontal, cuya pieza fundida entonces es alimentada en un plano substancialmente horizontal a un dispositivo reductor como puede ser un laminador. El laminador por lo común consiste en un número de soportes con rodillos y, en general se prefiere que la pieza fundida sea en la forma de una chapa o tira fundida que tenga un espesor de aproximadamente 0.5-1 pulgada (12.7 a 25.4 mm) cuya pieza fundida será laminada en una serie de soportes de rodillos al espesor deseado de aproximadamente 0.025-0.070 pulgadas (0.6096-1.778 mm) . Otro aspecto preferido de la invención es que la chapa laminada sea fundida y reducida en el mismo plano substancialmente horizontal y la chapa laminada, durante el laminado o después del mismo, no sea enrollada o, de otra manera deformada, para reducir al minimo la flexión de la chapa formada y la formación en la hoja de un momento de memoria de flexión. En otro aspecto de la invención, la chapa que sale del laminador se corta formando pequeñas formas rectangulares que luego se limpian y se apilan o de otra manera se almacenan para uso como chapas iniciales o como piezas de chapas iniciales. Se prefiere que un proceso de fundido generalmente conocido como proceso de fundido continuo y proceso de laminado continuo se emplee como se describe a continuación. En otro aspecto de la invención, las chapas iniciales de cátodos de cobre forjadas de preferencia se elaboran mediante el proceso de fundido y laminado continuo antes descrito también son provistas.

Breve descripción de los dibujos Las caracteristicas de la invención consideradas como novedosas y los elementos característicos de la invención se establecen con particularidad en las reivindicaciones anexas. Las figuras son para propósitos de ilustración solamente y no están dibujadas a escala. Sin embargo, la propia invención, tanto la organización como el método de operación, pueden comprenderse mejor haciendo referencia a la descripción detallada siguiente tomada junto con los dibujos anexos, en los cuales: la Figura 1 es una ilustración esquemática de un proceso de la invención para elaborar chapas iniciales de cátodos de cobre, comenzando con cobre refinado que se licúa, se funde en forma continua, se lamina y recorta para formar el producto de las chapas iniciales. La Figura 2 1 es una ilustración esquemática de una máquina fundidora de doble banda que muestra el fundido continuo de una chapa de cobre.

Modos para llevar a cabo la invención En la descripción de la modalidad de la presente invención se hará referencia a las Figuras 1 y 2 de los dibujos. Las caracteristicas de la invención no necesariamente se muestran a escala en los dibujos. La fabricación de los productos de cobre como pueden ser varillas, por fundido continuo es bien conocida en la técnica. En "Extractive Metallurgy of Copper" de A.K. Diswas y W.G. Danvenport, primera edición, capitulo 17, páginas 336-368 se describe el proceso de manufactura con detalle, y esta descripción se incorpora en la presente como referencia. En un proceso preferido de la invención, el cobre refinado, como puede ser el cátodo de cobre y cobre que cumple con el estándar ASTM B-115 se licúa, se funde en una forma adecuada para el maquinado, por ejemplo, fundido continuo, se reduce en el espesor de aproximadamente 25 a 98% del espesor original, de preferencia mediante laminado en caliente, en una pluralidad de soportes de rodillos, y la hoja laminada se corta para producir las chapas iniciales de cátodos de cobre. Un minimo de flexión de la chapa durante el procesó, como puede ser el enrollado, se desea para evitar ondulación de la chapa inicial. Básicamente, como se describe en Phillips et al., Patente Estadounidense No. 3,199,977, cuya patente se incorpora en la presente como referencia, los cátodos u otras formas de cobre refinado se licúan en un horno y el cobre licuado se alimenta a un horno de mantenimiento para el fundido. El horno de cuba Asarco se utiliza principalmente y el cobre se coloca en el horno en la parte superior y es calentado y fundido cuando éste desciende a la cuba. El calor es provisto haciendo chocar y ascender gases de combustión producidor en los quemadores cercanos a la parte inferior del horno. El horno es principalmente una unidad de fusión y los quemadores y gases de combustión son tales que el cobre generalmente no se oxida durante la fusión. Esto se logra utilizando quemadores especialmente diseñados que aseguran que el oxigeno no consumido en los quemadores no entre a la cuba del horno y controlando la relación combustible/aire de los quemadores para proporcionar un atmósfera ligeramente reductora en el horno. En general, la relación combustible/aire es controlada para proporcionar una flama reductora que tenga un contenido de hidrógeno del combustible quemado de hasta aproximadamente 3% en volumen, por lo común de 1 a 3%. En general no existe capacidad de retención o mantenimiento en la parte inferior del horno y el cobre licuado fluye inmediatamente hacia un horno de mantenimiento calentado por un quemador separado. En diversas instalaciones la reguera o canalizo que conecta el horno de cuba y el horno de mantenimiento también es calentado por un quemador para mantener de la misma manera la temperatura del cobre y reducir al minimo la oxidación deseada del cobre. El cobre licuado proveniente del horno de mantenimiento entonces es alimentado a un fundidor continuo como puede ser un fundidor de rueda Properzi o Southwire o de preferencia un fundidor de banda sencilla o banda doble Hazelett. El horno de mantenimiento tiene un dispositivo medidor como puede ser un retén, una varilla que controla la calidad de cobre fundido que fluye hacia el fundidor. Una boquilla asociada con el horno de mantenimiento distribuye el cobre fundido hacia el fundidor y puede ser de cualquier configuración necesaria para formar la pieza fundida, por ejemplo, circular, cuadrada o rectangular en la forma de una hoja. En el fundidor de doble banda Hazelett, el cobre licuado es vaciado entre dos bandas de acero que se mueven en coincidencia y la pieza fundida, de preferencia una hoja o forma de tira, es alimentada directamente a un laminador u otro aparato reductor. Cualquier forma fundida puede ser trabajada para proporcionar la chapa inicial acabada como puede ser circular, cuadrada, etc., pero se prefiere una forma de lamina. Se prefiere que el fundidor sea un fundidor conocido como fundidor horizontal con lo cual la cavidad del tren laminador entre las bandas es esencialmente horizontal de manera que el metal fundido que entra y la pieza fundida formada que sale del fundidor permanece esencialmente horizontal. Esto reduce al minimo cualquier flexión de la pieza fundida que puede causar un efecto de memoria de flexión en el producto chapa inicial final. La Patente Estadounidense No. 5,103,892 muestra un fundidor de doble banda horizontal, y esta patente se incorpora en la presente como referencia. La Figura 2 muestra un fundidor de doble banda Hazelett, común y se describe con mayor detalle a continuación. Por lo común, la región del fundido es inclinada en un ángulo de aproximadamente 5 a 10° lo cual es considerado en la presente substancialmente horizontal. La Patente Estadounidense No. 4,290,823 otorgada a J. Dompas, muestra el proceso de fundido continuo, básico para fabricar cobre, y esta patente se incorpora en la presente como referencia. Una articulo titulado "Continuos Casting and Rolling of Copper rod at the M. H. Olen Copper refinery Uses No Wheel" de J. M.A. Dompas Jr. G. Smets y J. R. Schoofs (Wire Journal, Septiembre 1979, páginas 118-132) también muestra un proceso de fabricación de varillas común. No importa los procesos y controles específicos que se' utilicen para licuar, fundir y trabajar mecánicamente el cobre en una forma de lámina, el interés principal es proporcionar una chapa inicial de cátodo de cobre que tengan la calidad del cobre refinado a partir del cual se elabora y del producto electrorrefinado de cobre final. Cualquier forma fundida como pueden ser tochos, lingotes, etc., pueden ser trabajados en chapas iniciales forjadas utilizando los procesos de maquinado como se describen a continuación. La pieza fundida continua es altamente preferida en la presente y se emplea, en diversas formas, en la industria de metales ferrosos y no ferrosos, y en cualquier sitio, para disminuir el costo de producción e incrementar la calidad del producto. Dos sistemas básicos conocidos como los métodos del molde estático y en movimiento se utilizan en el fundido continuo de formas pequeñas como tochos o formas continuas como barras y hojas y ambos métodos pueden emplearse en la presente para producir una forma fundida adecuada para laminarla en hoja, por ejemplo, un tocho o lingote puede ser formado y estas formas pueden ser trabajadas mecánicamente para formar una chapa adecuada para uso como una chapa inicial del cátodo de cobre. Para laminado en caliente la pieza fundida tendría que ser calentada. Se prefiere que una pieza fundida continua como tira u hoja sea formada, sin embargo, y la hoja sea alimentada caliente del fundidor a un dispositivo de trabajo mecánico como rodillos reductores. En las máquinas fundidoras de molde estático las paredes del mclde son estacionarias, mientras que los productos fundidos se mueven contra estas y se solidifican dentro de estas. Las máquinas fundidoras con molde en movimiento emplea una banda o bandas, cadena, tambores o ruedas u otras superficies que se muevan aproximadamente a la misma velocidad que el metal solidificante. Las piezas fundidas continuas del metal en las máquinas fundidoras con moldes en movimiento que tienen cuando menos una banda móvil y una superficie fija o móvil correspondiente que juntas formas un molde de dos superficies opuestas en la cual el material fundido solidifica se describen con detalle en las siguientes Patentes Estadounidenses Nos. 2,631,343; 2,904,860; 3,036,348; 3,123,873; 3,123,874; 3,167,830; 3,533,463; 3,864,973; 3,878,883; 3,921,967; 3,937,274; 3,949,805; 3,955,615; 4,002,197 y 4,854,371, Las cuales se- incorporan en la presente como referencia. Para un fundidor de doble banda donde las bandas móviles forman el molde, durante el funcionamiento, una corriente continua del metal fundido es suministrada a la entrada de la máquina hacia una cavidad formada por un par de bandas fundidoras flexibles, móviles, colocadas generalmente una sobre la otra, y bloques dique laterales, y sale en el otro extremo de la cavidad (la salida de la máquina) como un metal solidificado que tiene las dimensiones y formas del molde. La pieza fundida, de preferencia en forma de tira u hoja, posteriormente es alimentada a otro aparato como puede ser un laminador para el maquinado mecánico, el cual cambia sus dimensiones del corte transversal. Por ejemplo, los fundidores de doble banda del tipo descrito se utilizan para convertir el cobre fundido en una forma de chapa de hasta aproximadamente 1 pulgada de espesor que luego es alimentada en forma continua a un laminador que tiene una serie de etapas de laminación para convertir la chapa fundida gruesa en una chapa delgada útil para una chapa inicial. Se prefiere que el fundidor de doble banda sea colocado en el sentido esencialmente horizontal. Otro método de molde en movimiento para el fundido continuo emplea una rueda para fundir que tiene una hendidura periférica alrededor de la misma. Una porción de la hendidura periférica es cerrada por una banda sin fin para formar un molde en el cual el metal fundido es vertido para solidificarse en metal fundido y descargado de éste. Estos diseños pueden observarse en las Patentes Estadounidenses Nos. 3,279,000 y 3,469,620 cuyas patentes se incorporan en la presente como referencia. Este dispositivo de fundido continuo no es tan preferido como un fundidor de banda horizontal debido a que las hojas anchas no pueden ser fácilmente fundidas y es posible formar un momento de memoria en la pieza fundida. El fundido continuo que utiliza un molde estático puede encontrarse en las Patentes Estadounidenses Nos. 2,938,251; 2,946,100; 3,066,364; 3,089,209; 3,098,269 y 3,115,686; las cuales se incorporan en la presente como referencia. Básicamente, el metal fundido es alimentado en forma continua a un molde, se congela y el producto congelado se remueve continuamente del molde. En general, el molde se encuentra en una posición vertical en el cual el metal fundido es vaciado en la parte superior del molde y, al igual que con el fundidor de rueda, este tipo de fundidor no es preferido debido al efecto del momento de memoria. La pieza fundida entonces de preferencia viaja a través de un área de preparación de la chapa donde cualquier rebaba o escoria son removidos y la pieza fundida por lo general es enfriada por aspersión de agua. La producción de varillas de cobre por laminado se describe en la Patente Estadounidense No, 4,936,127 de Breitling y describe en general una operación de laminado lateral. La descripción de esta patente se incorpora en la presente como referencia. En general, un laminador que contiene diferentes soportes de rodillos se utiliza para reducir la tira, chapa u otra forma fundida hasta el espesor deseado, de preferencia, haciéndolo pasar a través de rodillos sucesivos en la misma dirección, en donde cada rodillo en sucesión además reduce el espesor de la pieza fundida. Por ejemplo, es posible utilizar diferentes soportes de rodillos para reducir una chapa fundida desde aproximadamente 0.5 pulgadas a 1 pulgada (12.7 a 25.4 mm) de espesor en incrementos a aproximadamente 0.015 a 0.123 pulgadas (0.381 a 3.12 mm) , de preferencia, de 0.025 a 0.70 pulgadas (0.635 a 17.78 mm) . El espesor de la pieza fundida puede ser mayor o menor y ser reducido para proporcionar cualquier rango deseado del producto acabado, se prefiere que la pieza fundida sea reducida de aproximadamente 25% a 98%, de preferencia de 50 a 95% del espesor de la pieza fundida. Para una pieza fundida de 0.5 pulgadas a 1 pulgada (12.7 a 25.4 mm) , el rango de reducción preferido es aproximadamente superior a 75%, por ejemplo de 90 a 98%. Se prefiere el uso de una pluralidad de soportes de rodillos y cada soporte puede reducir la pieza laminada en aproximadamente 25-40%. Es posible emplear reducciones inferiores o superiores por soporte de rodillos. Por ejemplo, en un primer soporte la reducción puede ser tan elevada como 90%. En general, se prefiere que la reducción máxima sea realizada en el primer soporte laminador y una secuencia de laminación común para 5 soportes es de 35-38% en el primer soporte, 33% en el segundo soporte, 28% en el tercer soporte y 25% en cada uno de los soportes 4 y 5. También es posible emplear otras secuencias de laminación. Cada soporte de rodillos separado es, en general una unidad completa que se desliza en posición sobre una guia en un ángulo recto a la dirección del laminado de la varilla. Una mezcla de lubricantes aceite-agua solubles en agua es enviada a cada soporte de rodillos para actuar como lubricante entre la pieza fundida y las varillas e inunda los rodillos y la varilla de cobre para proteger las varillas, y evita que el aire oxide la superficie de cobre. El aceite soluble en agua en general se encuentra a una temperatura elevada para no sobre enfriar la pieza fundida y de esa manera producir una hoja demasiado dura. El cobre se encuentra a una temperatura, por lo común, aproximadamente de 1600 a 1780°F (871.8 a 972°C) conforme sale del fundidor.

Un laminador y sus soportes de rodillo son bien conocidos en la técnica y, en general, es posible utilizar cualquier tipo de laminador. Por lo común, la pieza fundida entra al laminador a aproximadamente 1500-1650°F (816-900°C) . Estas temperaturas pueden variar ampliamente como apreciarán los expertos en la técnica. Al salir del laminador la hoja es inundada con un roció de agua u otro material adecuado para además enfriar y/o tratar la hoja y es recortada en formas pequeñas al tamaño de la chapa inicial o más grande como una pieza para chapas- iniciales que pueda ser cortada posteriormente al tamaño deseado. De preferencia, la chapa laminada es ligeramente mas ancha que la anchura deseada y la chapa conforme sale de los rodillos es recortada en sus lados y cortada en intervalos para proporcionar la longitud de chapa deseada. Las chapas recortadas luego son limpiadas para producir una chapa inicial que tenga las propiedades deseadas para uso como una chapa inicial. La limpieza con H2S04 y solución de peróxido transportando las chapas recortadas sobre una banda transportadora a través de la solución a 140-165°F (60-74°C) durante uno o dos minutos pueden ser adecuadamente utilizado. El producto chapa inicial del cátodo de cobre forjada puede ser caracterizado como con un espesor de hasta 0.123 pulgadas (3.12 mm) , de preferencia 0.025 a 0.070 pulgadas (6.35 a 1.78 mm) , una densidad mayor que la densidad de las chapas iniciales producidas por medio electrolítico, por lo común aproximadamente el doble de la densidad y se encuentran en un plano substancialmente único cuando cuelgan verticalmente. No existe substancialmente ondulación o doblez de la hoja forjada en contraste con las chapas iniciales producidas por medios electroliticos. Ahora, con relación a la Figura 1, se muestra un proceso continuo para la fundición del cobre para uso en el método de la invención. Los cátodos de cobre u otras formas de cobre refinadas incluidas las chatarras recicladas son adicionadas al horno de cuba 10 y fundidas utilizando los quemadores lia y llb. El cobre fundido fluye desde el horno hacia el horno de mantenimiento 13. El cobre fundido puede ser calentado durante la transferencia del horno de cuba 10 al horno de mantenimiento 13 mediante el quemador 12 y en el horno de mantenimiento por el quemador 14. La sonda 15 se inserta en el cobre fundido 16 o su horno de mantenimiento 13 y puede ser utilizada para monitorear la calidad del cobre u otras variables del proceso y el resultado de la sonda es enviado a la unidad de control 23. La unidad de control 23 se muestra recibiendo diversas entradas y, en general es un dispositivo de cómputo para controlar las variables del proceso como velocidad del fundidor, reducciones del laminado, y los quemadores 11, 12 y Í4. El cobre fundido 16 es alimentado hacia el fundidor 17 y la pieza fundida pasa a través del área de preparación de la chapa 24 y es alimentada hacia el laminador 18 para producir las chapas de cobre. El recortador 20 se emplea para recortar las orillas y/o separar o cortar la chapa de cobre continua en chapas pequeñas de preferencia a la longitud de la chapa inicial. Un detector de la calidad de la superficie u otro dispositivo de control (como puede ser un calibrador de espesor) 19 se utiliza para medir la hoja enviando el resultado a la unidad de control 23. Las hojas recortadas son limpiadas en la unidad 21 haciendo pasar las hojas a través de una solución limpiadora como puede ser una solución de H2S0/H2?2. En una modalidad preferida cualquier chatarra del proceso se recicla para fundirse en el horno de cuba 10. El proceso de laminado que se muestra puede ser definido como un proceso de laminado en linea recta o continuo dado que ningún enrollado u otra deformación del producto laminado se realiza. Un fundidor de doble banda común se muestra en la figura 2 alimentado con cobre fundido 16 desde el horno de mantenimiento 13. Un embudo o artesa 25 suministra el cobre fundido a la región de entrada del fundidor 17 formado entre superficies paralelas separadas de bandas de fundido flexibles, sin fin, superior e ' inferior 26 y 27, respectivamente. La cavidad formada entre las bandas 26 y 27 y los bloque dique 28 (mostrados parcialmente alrededor de los carros inferiores 31) puede ser definida como la región del fundido 29 en donde el metal fundido se vacia en una forma deseada y se solidifica. Las bandas para el fundido de preferencia se fabrican de acero, u otras aleaciones, las cuales proporcionan rigidez y resistencia a la abrasión y al daño fisico, asi como resistencia a los choques de temperatura y esfuerzos diferenciales por calor que sufren durante el fundido. Las bandas para la fundición 26 y 27 son soportadas e impulsadas' por un carro superior e inferior generalmente indicado en 30 y 31, respectivamente. Ambos carros se montan sobre un bastidor de máquina (no se muestra) . Cada carro incluye dos rodillos principales que soportan, impulsan y dirigen las bandas para el fundido. Estos rodillos incluyen los rodillos de entrada superior e inferior 32 y 33 y * — rodillos de salida superior e inferior 34 y 35, respectivamente . Un dique lateral sin fin, flexible que retiene el metal 28 se coloca en cada lado de las bandas para el fundido a fin de definir las orillas laterales de la región de fundición para confinar el metal fundido. Los diques laterales 28 son guiados en el extremo de la entrada del aparato de fundición 17 por miembros en forma de media luna 36 que se montan en el carro inferior 31.

Durante la operación de fundición, las dos bandas para fundición 26 y 27 son impulsadas en aproximadamente la misma velocidad lineal por un mecanismo de transmisión y los carros superior e inferior de preferencia se inclinan hacia abajo en la dirección corriente abajo, de manera que la fundición 29 entre las bandas de fundición es inclinada. Esta inclinación hacia abajo facilita el flujo del fundido en la región de fundición. La pieza fundida 37 se muestra saliendo del fundidor. El método de la invención también puede ser utilizada para elaborar chapas de cobre u otro metal útiles para techumbres, revestimientos, etcétera. Aunque la presente invención ha sido particularmente descrita, junto con una modalidad especifica preferida, es evidente que muchas alternativas, modificaciones y variaciones serán evidentes para los expertos en la técnica a la luz de la descripción antes mencionada. Por tanto, se contempla que las reivindicaciones anexas comprendan cualquiera de estas alternativas, modificaciones y variaciones que entren dentro del verdadero espíritu y alcance de la presente invención. De esta manera, habiendo descrito la invención, lo que se reclama es:

Claims (25)

REIVINDICACIONES

1. Un método para elaborar chapas iniciales de cátodos de cobre que comprende: licuar el cobre refinado; fundir, en forma continua, el cobre licuado en una forma colada adecuada para el maquinado en chapa; reducir el espesor de la pieza fundida continua de aproximadamente 25% a 98%; y recortar la chapa continua en chapas rectangulares pequeñas adecuadas para uso en chapa inicial o como una pieza para chapas iniciales para la deposición electrolítica del cobre sobre estas.

2. El método de la reivindicación 1, donde el fundidor continuo es un fundidor de bandas horizontales..

3. El método de la reivindicación 2, en donde un laminador se utiliza para reducir la pieza fundida.

4. Un método para elaborar chapas iniciales de cátodos de cobre que comprende: licuar el cobre refinado en un horno de cuba; fundir continuamente el cobre licuado en una forma colada adecuada para el maquinado en chapa utilizando un fundidor de bandas horizontales; laminar en caliente la pieza fundida y reducir el espesor de la pieza fundida en aproximadamente 25% a 98%; y recortar la hoja continua laminada en caliente en chapas rectangulares pequeñas adecuadas para uso como una chapa inicial o como una pieza para chapas iniciales para la deposición electrolítica de cobre sobre éstas.

5. El método de la reivindicación 4, en donde el espesor de la pieza fundida es aproximadamente 0.5 a 1 pulgada y el espesor de la chapa laminada en caliente es aproximadamente 0.015 a 0.123 pulgadas (0.381 a 3.12 -mm) .

6. El método de la reivindicación 5, en donde el espesor de. la chapa laminada en caliente es aproximadamente 0.025 a 0.070 pulgadas (0.635 a 1.78).

7. Un método para elaborar chapas iniciales de cátodos de cobre que comprende: licuar el cobre refinado en un horno de cuba; fundir en forma continua el cobre licuado en una forma colada adecuada para el maquinado en chapa utilizando un fundidor de doble banda horizontal; laminar en caliente la pieza fundida en linea utilizando un laminador en linea recta o continuo; recortar la chapa continua laminada en caliente en pequeñas hojas rectangulares adecuadas para uso como una chapa inicial o como una pieza para chapas iniciales, para la deposición electrolítica de cobre sobre estas.

8. El método de la reivindicación 7, en donde el espesor de la pieza fundida es aproximadamente 0.5 a 1 pulgada y el espesor de la chapa laminada en caliente es aproximadamente 0.15 a 0.123 pulgadas (3.81 a 3.12 mm) .

9. una chapa inicial para cátodos de cobre elaborada mediante el proceso que consiste en los pasos de: licuar el cobre refinado; fundir, en forma continua, el cobre licuado en una forma colada adecuada para laminarla en chapa; reducir el espesor de la pieza fundida continua de aproximadamente 25% a 98%; y recortar la chapa continua en pequeñas chapas rectangulares para uso en una chapa inicial o como una pieza para chapas iniciales para la deposición electrolítica del cobre sobre éstas.

10. El producto de la reivindicación 9, en donde el cobre se funde utilizando un horno de cuba.

11. El producto de la reivindicación 10, en donde el fundidor continuo se utiliza para fundir el cobre.

12. El producto de la reivindicación 11, en donde el fundidor es un fundidor de banda horizontal.

13. El producto de la reivindicación 11, en donde el fundidor es un fundidor de rueda.

14. El producto de la reivindicación 13, en donde el laminador se utiliza para reducir la pieza fundida en chapa.

15. El producto de la reivindicación 12, en donde el laminador se utiliza para reducir la pieza fundida en chapa.

16. El. producto de la reivindicación 11, en donde se utiliza un laminador para reducir la pieza fundida.

17. Como un articulo de fabricación una chapa inicial para cátodo de cobre forjada.

18. El articulo de la reivindicación 17 producido por laminación en caliente.

19. El articulo de la reivindicación 18 producido por laminación en caliente en linea recta.

20. El articulo de la reivindicación 19 que se recorta a partir de chapa laminada en caliente, continua, no enrollada.

21. El articulo de la reivindicación 18 elaborado por laminación en caliente en linea recta.

22. El articulo de la reivindicación 21 que se recorta de chapa laminada en caliente, no enrollada, contin a.

23. El articulo de la reivindicación 18 elaborada laminando en caliente una pieza fundida continua obtenida a partir de cobre licuado, fundido.

24. El articulo de la reivindicación 23, en donde el cobre licuado se proporciona fundiendo cobre refinado en un horno de cuba .

25. El articulo de la reivindicación 24, en donde el cobre se funde utilizando un fundidor continuo de doble banda, horizontal.